第三章植物的热害及抗热性

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高温对植物生长的影响及热害防治方法

高温对植物生长的影响及热害防治方法

高温对植物生长的影响及热害防治方法1. 引言高温是指温度在35摄氏度(℃)以上的环境条件。

随着气候变化的加剧,高温也越来越成为一个全球性的问题。

在农业生产中,高温对植物的生长和产量产生了极大的影响。

本文将探讨高温对植物生长的影响以及一些热害的防治方法。

2. 高温对植物生长的影响2.1 高温抑制种子萌发和幼苗生长高温对种子的发芽和幼苗的生长发育具有很大的抑制作用。

一些种子在高温下会失去活力,导致发芽率降低甚至完全无法发芽。

幼苗也很容易受到高温的伤害,导致生长缓慢、长势差。

2.2 高温引发叶片氧化和脱水高温会导致叶片的氧化反应增加,加速叶片老化。

同时,高温也会加速植物体内水分的蒸发,使植物出现脱水现象。

这些影响会导致叶片萎蔫、叶片颜色变黄等。

2.3 高温降低光合作用高温对光合作用产生了负面影响。

在高温下,光合作用的速率下降,光反应和暗反应的平衡被破坏,导致光合产物的合成减少,植物无法正常进行养分合成和转运。

2.4 高温加剧植物的代谢负担高温会对植物的代谢过程产生不利影响。

植物为了应对高温环境,会增加能量代谢和营养合成的过程,导致代谢负担增加。

如果高温持续存在,植物的生长和发育将受到很大的限制。

3. 热害防治方法3.1 选择适应地方的作物品种在高温地区种植作物时,应选择耐热的作物品种。

耐热品种通常具有较高的温度适应能力,能够更好地抵御高温对植物生长的不利影响。

3.2 控制高温环境条件可以利用遮阳网、湿帘等措施来调节温室内的温度,减轻高温对植物的影响。

同时,科学合理的通风也有助于降低温室内的温度,改善植物的生长环境。

3.3 提供充足的水分高温环境下,植物容易脱水,需要提供充足的水分来保持植物体内的水分平衡。

及时浇水、覆盖土壤等方法可以有效地减轻高温对植物的脱水影响。

3.4 施用适当的肥料高温下,植物对养分的需求增加,所以要合理施用肥料,满足植物的养分需要。

同时,要注意适量施用有机肥料,增加土壤的保水性和肥力,提高植物的抗旱能力。

园林生态学 第三章 园林植物与温度的生态关系

园林生态学 第三章 园林植物与温度的生态关系
播、抑制不利的生长和乙烯的产生等作用机制,使种子在贮 藏期不萌发但保持萌发力,同时提高种子播种后发芽率 。
●大多数花的最佳贮藏温度为0-5℃,而热带花的最佳贮藏温
度为8-12℃。
5、温度调控与防寒
●冷室花卉,冬季在1-5℃的室内可越冬; ●低温温室花卉,最低温度在5-8℃才能越冬; ●中温温室花卉,最低温度8-15℃才能越冬; ●高温温室花卉,最低温度在15-25℃才能越冬。
●影响植物低温伤害的外界因素,包括低温状况和环境条件。 低温状况主要有极端低温值、低温的持续时间、温度的变化 速度和土壤低温;外界环境条件包括日照长短、光照强度、 土壤含水量和土壤营养。 ●植物能否受害,最终取决于植物本身的抗性。 ●提高植物的抗寒性的主要途径有抗寒锻炼、喷施化学物质及 采取适当的栽培措施 。
三、我国园林植物的分布
第四节 温度在城市园林调控中的应用
一、园林植物对城市气温的调节作用
1、园林植物的遮荫(降温)作用
“大树底下好乘凉” 主要通过植物群落内地表太阳辐射的再分配实现。
不单纯是对地面的遮荫,对建筑物的墙体、屋顶等也具遮荫 效果。
2、园林植物的凉爽(增湿)作用
通过蒸腾吸收热量,降低环境温度,同时释放水分,产 生凉爽效应。
二、节律性变温对植物的生态效应
1、节律性变温与温周期
植物随昼夜、季节等有规律的温度变化而表现出来的各种反 应称为温周期现象(thermoperiodism) 。
日温周期现象,即通常听说的昼夜变温,是指一天内温度随
着昼夜的交替变化而发生有规律的变化。
季温周期现象也称季节变温,是一年中温度随春、夏、秋、
用——直接伤害
2、极端低温对园林植物的生态作用——间 接伤害
冻拔(frost heaving):由于气温下降,引起土壤结冰,体积 增加约9%,随着冻土层的不断加厚、膨大,会连带苗木上 举,解冻后,根系裸露地面,严重时会倒地死亡。 冻裂(frost cracking):温度较低时,太阳光的强烈照射使树 木受光面迅速升温,在不照射或入夜后气温迅速下降,使树 木受光面和背光面产生较大温差,由于热胀冷缩而产生弦向 拉力,使树皮纵向开裂而造成伤害。 生理干旱(physiological drought):又称为冻旱,是指尽管 土壤水分充足,但由于土壤低温或土壤溶液盐分浓度高而使 植物根系吸收不到水分,地上部分因气温较高却不断蒸腾失 水所引起的水分失凋致使叶片变黄、枝条受损甚至整株苗木 生长受抑制乃至死亡的现象。

农作物高温热害预防措施

农作物高温热害预防措施

VS
宣传普及防灾知识
通过各种渠道宣传普及防灾知识,提高农 民对高温热害的认识和应对能力。
提高农民的防灾能力
引导农民调整种植结构
根据气候变化和高温热害风险,引导农民合 理选择耐热、抗高温的农作物品种。
加强农田水利建设
完善农田灌溉系统,保证在高温期间能够及 时为农作物提供充足的水分。
高温热害对农作物
错峰播种
根据当地的气候条件和农作物的生长特性,合理安排农作物的播种 时间,尽量避开高温季节,降低高温热害的风险。
科学施肥
合理施用化肥,增加有机肥和微肥的施用量,改善土壤环境,提高 土壤的保水能力和肥力,增强农作物的抗高温能力。
水分管理
加强农田水分管理,及时灌溉和排水,保持土壤湿度适宜,增强农 作物的抗高温能力。
选用耐热品种
耐热性强的品种
选择适合当地气候条件的耐热性强的农作物品种,如水稻、玉米等。这些品种 能够在高温条件下保持较好的生长状态,减少高温热害的风险。
适应高温环境的品种
选择适应高温环境的农作物品种,如夏播作物中的小麦、油菜等。这些品种能 够在夏季高温条件下正常生长,减少高温热害的影响。
合理安排农事活动
农作物高温热害的
04
预防策略
建立预警系统
要点一
建立气象预警系统
加强气象监测,特别是对于高温天气的监测,及时发 布预警信息。
要点二
建立农作物高温热害预警系统
针对不同农作物的高温热害阈值进行监测,结合气象 数据,建立预警模型。
加强宣传教育
加强农民技术培训
组织技术培训和科普宣传活动,让农民 了解高温热害对农作物的影响和应对措 施。
农作物高温热害预防措 施
2023-11-12

高温对植物的伤害及耐热性

高温对植物的伤害及耐热性

柑橙日灼病
冬瓜日灼病
冬季涂白的树
3.耐热性
植物对高温胁迫(high temperature stress
)的适应和抵抗能力称为耐热性(heat
resistance)。 最适温度




活 最低温度
最高温度

温度
嗜冷细菌
二.植物体的温度状况
1.喜冷植物:生长温度为在零上低温(0-20℃),当
温度在15-20℃以上即受高温伤害。例如某些藻类、 细菌和真菌.
海栖热袍菌
棉花 喜温植物
一些作物的临界温度
本节小结
1.高温对植物的热害可分为:高温害和日灼伤害 2.植物对温度状况的分类可分为:
(1)喜冷植物 (2)中生植物 (3)喜温植物
3.农作物的临界温度
目录
第一节:高温伤害及植物耐热性的概述 第二节:高温对植物生理生化过程的影响 第三节:高温对植物伤害的生理及分子机制 第四节:植物耐热性的生理及分子机制 第五节:植物热激蛋白及其分子作用
高温对植物的伤害及耐热机制
闵 雄
1.高温害
• 高温害是高温 天气对开花至成 熟期作物产生的 热害,多发生在 我国南方早稻和 中稻抽穗、开花 到成熟期之间, 尤其进入盛夏酷 热较早的年份。
2.果树树木日灼伤
• 果树日灼是由强烈的太阳辐射增温所引起的果 树枝干伤害,也称灼伤。分为夏季日灼和冬季日 灼两类。
发财树 喜冷植物
2.中生植物: 生长温度为 10-30℃,超 35℃就会受伤 。例如水生和 阴生的高等植 物,地衣和苔 藓等。
水稻
3.喜温植物:其中 有些植物在45℃以 上就受伤害,称为 适度喜温植物,例 如陆生高等植物, 某些隐花植物。有 些植物则在65100℃才受害,称 为极度喜温植物, 例如蓝绿藻、真菌 和细菌等。

第三章植物的热害及抗热性

第三章植物的热害及抗热性

四、植物抗热性的表现形式
1、什么是抗热性:把植物忍耐高温逆境的 适应能力通称为抗热性。
1 )抗热性与植物的种类有关
2)某些植物特有的形态解剖结构有关(仙 人掌的叶子)
2、植物抗热性的表现形式: 1)避热性:植物体或某些器官、组
织的生长发育不与高温逆境相遇,从 (例如 小麦,蒲公英 ,橡胶草等)
而可以避免热害的影响,称为避热性。
油料种子对高温的抵抗力大于淀粉种子;
细胞汁液含水量(自由水)越少,蛋白质分子越变性 ,耐热性越强。
耐热性强的植物在代谢上的基本特点:
蛋白质的热稳定性主要决定于化学键的牢固程度与键
能大小。凡是疏水键、二硫键越多的蛋白质,其抗热
性就越强,这种蛋白质在较高温度下不会发生不可逆
的变性与凝聚。同时,耐热植物体内合成蛋白质的速
与呼吸的矛盾 )
3、植物受热害的温度指标
4、植物致死的高温指标
二、内外条件对耐热性的影响 (一)内部因素:不同生长习性的植物的耐热性不同 。一般说来,生长在干燥炎热环境下的植物耐热性高 于生长在潮湿冷凉环境下的植物。例如C4植物起源
于热带或亚热带地区,其耐热性一般高于C3植物。
C4植物光合最适温度为40~45℃,也高于C3植物
氢键,使整个分子重新恢复其空间结构,
其热稳定性更大,耐热性增强。
2.湿度 一般来说,细胞含水量低,耐热性强。干 燥种子的抗热性强,随着含水量增加,抗 热性下降
三、热激蛋白 热激蛋白(heat shock protein, HSP)是生 物受高温刺激后大量表达的一类蛋白,它最早
是在果蝇中发现的,现已证明普遍存在于动物、
4、高温对植物体内碳素代谢的影响 植物生理学中,把植物光合作用速率与呼吸速率 相等时的温度指标称为温度补偿点。当植物处于 补偿点以上的高温逆境下时,光和产物积累小于 呼吸消耗,植物会发生饥饿。短期出现时会影响

水稻高温热害的防御对策

水稻高温热害的防御对策
加强对耐热品种的宣传和推广,提高农民对耐热品种的认识 和种植积极性。
科学安排播期
避开高温时段
根据当地的气候条件,合理安排水稻的播种和插秧时间,尽量避开高温时段, 降低高温对水稻生长的影响。
调整播插方式
采用直播、抛秧、机插等新型水稻栽培技术,减少水稻在田间的受热时间。
改善田间小气候
增加灌溉次数
在高温期间增加灌溉次数,提高田间湿度,降低水稻叶片温度,减轻高温热害。
总结词:较强抗性
详细描述:某品种水稻在多次高温热害天气 中,表现出较强的抗性,其生长发育受影响 较小,产量和品质均保持较好水平。该品种 的水稻抗高温特性为其他品种提供了借鉴和
参考。
案例三
总结词
种植制度调整
详细描述
针对高温热害的影响,某地区通过调整种植 制度来减轻危害。具体措施包括改变播种时 间、调整水稻生育进程与夏季高温错峰、合 理密植等,这些措施有效地降低了高温热害 对水稻生长的影响,提高了水稻的产量和品 质。
水稻高温热害的防御对策
汇报人: 2023-12-20
目录
• 水稻高温热害的认识 • 水稻高温热害的防御措施 • 水稻高温热害的补救措施 • 案例分析
01
水稻高温热害的认识
什么是水稻高温热害
定义
水稻高温热害是指在水稻生长过程中 ,由于气温异常升高导致的水稻生长 受阻、产量下降的现象。
原因
高温天气是导致水稻高温热害的主要 原因,如持续的高温、干旱等极端气 候条件。
水稻高温热害的危害
产量下降
高温热害会导致水稻生长受阻,结实率下降,产量明 显降低。
品质下降
高温热害会使水稻籽粒中的蛋白质含量下降,米质变 差。
病虫害加重
高温热害有利于病虫害的发生和传播,加重了水稻的 病虫害负担。

农业气象灾害热害及防御措施

农业气象灾害热害及防御措施

农业气象灾害热害及防御措施一、热害的概念热害是高温对植物生长发育以及产量形成所造成的一种农业气象灾害。

二、热害的类型热害包括高温逼熟和日灼。

1.高温逼熟高温逼熟是高温天气对成熟期作物产生的热害。

华北地区的小麦、马铃薯,长江以南的水稻,北方和长江中下游地区的棉花常受其害。

水稻受害表现为最后3片功能叶早衰发黄,灌浆期缩短,粒重下降.秕粒率增加10%-30%,有的高达40%-50%,受害指标是日最高温度连续3d以上≥35℃,敏感期在乳熟期前后,即抽穗后6-15d,长江以南的早稻、早中稻、杂交稻的灌浆期正值盛夏,往往受害。

棉花受害表现为花、铃大量脱落,受害指标为日最高温废34-35℃,马铃薯受害后表现退化、薯块变小,受害指标为薯块形成期平均温度参22℃。

形成热害的原因是高温,因为高温使植株叶绿素失去活性,阻滞光合作用的暗反应,降低光合效率,呼吸消耗大大增强;高温使细胞内蛋白质凝聚变性,细胞膜半透性丧失.植物的器官组织受到损伤;高温还能使光合同化物输送到穗和粒的能力下降.酶的活性酶低.致使灌浆期缩短,籽粒不饱满.产量下降。

2.日灼日灼是因强烈太阳辐射所引起的果树枝干伤害,也称日灼或灼伤。

日灼常常在于旱天气条件下产生.主要危害果实和枝条的皮层。

由于水分供应不足,使植物蒸腾作用减弱。

在夏季灼热的阳光下,果实和枝条的向阳面受到强烈辐射,因而遭受伤害。

受害果实上出现淡紫色或谈褐色干陷斑,严重时出现裂果,枝条表面出现裂斑。

夏季日灼在苹果、桃、梨和葡萄等果树上均有发生,它的实质是干旱失水和高温的综合危害。

冬季日灼发生在隆冬和早春,果树的主干和大枝的向阳面白天接受阳光的直接照射,温度升高到o℃以上,使处于休眠状态的细胞解冻;夜间树皮温度又急剧下降到o℃以下,细胞内又发生结冰。

冻融交替的结果使树干皮层细胞死亡,树皮表面呈现浅红紫色块状或长条状日烧斑。

日灼常常导致树皮脱落,病害寄生和树干朽心。

三、防御措施1.选用抗热性强的品种。

高温对植物的伤害及耐热机制

高温对植物的伤害及耐热机制

高温对植物的伤害及耐热机制高温对植物的伤害及耐热机制引言:随着全球气候变暖的趋势,高温对植物的影响日益凸显。

高温天气不仅会影响植物的生长发育和产量,还会引发一系列的生理和生化变化,最终导致植物的伤害甚至死亡。

因此,研究高温对植物的伤害及其耐热机制,对保护和提高农作物的产量具有重要的意义。

一、高温对植物的伤害1.1 光合作用受抑制高温会导致植物光合作用过程中的光化学反应和碳合成受到抑制。

光合作用是植物中最为重要的生理过程之一,能提供养分和能量,促进植物的生长和发育。

高温增加了光合作用产生的有害氧化物,如超氧阴离子等,降低了植物的光合作用效率。

1.2 蛋白质、酶活性失调高温会引发蛋白质的氧化和降解,导致酶活性失调。

蛋白质是植物生长与发育的基础,承担着多种功能。

在高温环境下,蛋白质的氧化和降解会导致酶的活性降低,从而影响植物的新陈代谢和生理过程。

1.3 水分失去平衡高温会增加植物的蒸腾速率,导致植物水分失去平衡。

蒸腾是植物体内水分从根部经植物体上部整个水导管系统传输至叶片表面蒸发出去的过程。

高温会加快植物体内水分的蒸发速率,导致组织水分的减少和水分失去平衡,影响植物的生物化学反应和水分运输。

二、植物的耐热机制2.1 膜热稳定性提高植物对高温的适应主要通过提高膜热稳定性来保护细胞膜的完整性。

较高的热稳定性可使细胞膜在高温下能够保持完整,抵御高温对细胞膜的伤害。

植物通过调节膜磷脂的脂酰链长度、膜蛋白的合成以及各种溶质的积累等方式来提高膜的热稳定性。

2.2 抗氧化能力增强植物细胞中存在大量的抗氧化物质,如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,这些物质能够清除细胞内产生的有害氧化物,保护细胞免受氧化伤害。

在高温环境下,植物通过增加抗氧化物质的合成和积累来增强抗氧化能力,降低高温对细胞的伤害。

2.3 热激蛋白的表达与功能热激蛋白(Heat Shock Protein,HSP)是植物在高温环境中产生的一类蛋白质,它们可以保护细胞的正常结构和功能。

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其热稳定性更大,耐热性增强。
2.湿度 一般来说,细胞含水量低,耐热性强。干 燥种子的抗热性强,随着含水量增加,抗 热性下降
三、热激蛋白 热激蛋白(heat shock protein, HSP)是生 物受高温刺激后大量表达的一类蛋白,它最早
是在果蝇中发现的,现已证明普遍存在于动物、
植物和微生物中。
的变化,称为御热性。
1)许多植物具有御热保护结构,如叶片或果 实表面有蜡质层和茸毛等。 2)有些植物在高温下气孔开启度加大。 3)C3及CAM植物的特殊碳代谢途径。 4)有些植物体内饱和脂肪酸含量高。
3、耐热性 :当高温逆境出现时,植物 体随之发生与环境温度变化相适应的生 理生化代谢变化,使植株能少受或不受
第三章 植物的热害及抗热生理 一、什么是热害: 由于植物体所处的环境中温度过高所引 起的植物生理性伤害称为热害。
热害病征:
1、树干(特别是向阳部分)干燥、裂开;
2、叶片出现死斑,叶色变褐、变黄;鲜果
(如葡萄、番茄)烧伤,后来受伤处与健康处 之间形成木栓,有时甚至整个果实死亡; 3、出现雄性不育,花序或子房脱落等异常现 象。高温对植物危害是复杂的、多方面的。
高温的伤害,或能自我修复高温伤害的
特性,叫耐热性。
1)产生特殊的还原力较强的物质和疏水 性能较强的特异蛋白质。
2)使各种代谢过程在逆境下保持正常的
水平。
五、植物抗热的途径
1)隔热作用 2)降低热辐射作用 3)降低体内的含水量 4)改变蒸腾作用 5)降低生理代谢作用
六、植物抗热性的机理 植物抗热性主要取决于植株本身对高温条件的生 态生理适应性能。其机理可以归纳为以下几点。 1、减轻饥饿
高,能减轻氨危害。
3.蛋白质破坏 高温破坏蛋白质是生化损 害的一种特殊形式。蛋白质损耗表现在合
成速度缓慢和降解加剧两个方面,是生物
膜的结构和功能遭到破坏,原生质膜离子
泵失活,导致细胞中大量离子溢出。
以上过程都较缓慢, 并主要对植物
组织或器官发生间接伤害。但当高温
持续时间延长时,热害损伤的程度就源自会相应加重,甚至产生直接伤害。
植物体内脂肪酸的高度饱和可以降低生
物膜上脂质的流动性。
七、防止植物热害的对策 1、选育抗热植物良种 根据不同地区的具体
温热情况和植物的抗热基因遗传潜势,有目的
的引种筛选和杂交培育抗热性较强的良种,使
较经济有效的方法。
2、注意的几个问题
1)、合理安排茬口
2)、推广节水栽培制度
3)、加强管理,增强抗热性
(二)直接伤害
直接伤害是高温直接影响细胞质的
结构,在短期(几秒到半小时)高温
后,当时或事后就迅速呈现热害症状
。高温对植物直接伤害的原因有下列 各种解释。
1.生物膜破坏 在正常条件下,生物膜的脂 类和蛋白质之间是靠静电或疏水键相互联系着。 高温时,生物膜功能键断裂,导致膜蛋白变性, 膜脂分子液 化,膜结构破坏,正常生理功能 就不能进行,最终导致细胞死亡。
近年的研究表明,植物体内有机酸的代谢与其
机体抗热性有密切的关系。
3、减少蛋白质的水解作用 在高温逆境下,植物体内蛋白质合成的速 度大于降解的速率时,可以相对减少蛋白质的 水解,防止生物膜系统的破坏,有利于蛋白质
的修复和再合成。近年的研究表明,有些作物
在高温逆境下产生了某些特异性的蛋白质
(HSP)
4、防止膜脂丧失
生物化学伤害
蛋白质降解
有机离子
溢出 丧失半透膜功能
细胞解体。
3、高温对植物体内碳素代谢的影响 植物生理学中,把植物光合作用速率与呼吸速率 相等时的温度指标称为温度补偿点。当植物处于 补偿点以上的高温逆境下时,光和产物积累小于 呼吸消耗,植物会发生饥饿。短期出现时会影响
植株器官间碳素分配的矛盾而发生落花落果。长
有些植物在高温下有较强的光合作用,使净光合
速率大于呼吸速率,能维持碳素代谢的平衡。从
而可以避免植株遭受饥饿的胁迫,能增强抗热性。
2、减少生化伤害
1)、减少生化物质产生的伤害作用。在高温
胁迫条件下,植物体进行正常的有氧呼吸,可
以防止有毒物质积累;
2)、产生化学保护物质,如脯氨酸的积累和
特异蛋白质的形成,可以减轻高温的伤害作用。
与呼吸的矛盾 )
3、植物受热害的温度指标
4、植物致死的高温指标
二、内外条件对耐热性的影响 (一)内部因素 不同生长习性的高等植物的耐热性是不同的。 (二)外部条件
1.温度
高温锻炼有可能提高植物的抗热性。 因为在适当高温时,蛋白质分子一些亲
水键断裂,但会重新形成一些较强的硫
氢键,使整个分子重新恢复其空间结构,
高温逆境直接引起植物体内蛋白质变
性和凝聚。高温对蛋白质最初的影响是使蛋白质分子的空 间构型遭受破坏,蛋白质降解为氨基酸,代谢紊乱。 (如果短时间内恢复到正常温度,变性蛋白可以恢复到原
来的状态,代谢正常。如果高温继续影响,变性蛋白质就
转变为不可逆的凝聚状态。)
通常情况下,随着温度的升高,高温逆 境伤害植物的过程大致顺序是:生长发 育受阻 植物饥饿 有毒物质积累
阻碍。
4、高温对植物体内激素平衡的影响
内源的ABA大量积累,(Abass等1993观察到葡萄高温驯化的过程中, 叶片中ABA水平升高。外施的ABA可以减轻逆境胁迫对植物生长发育的 影响。高温胁迫与ABA的关系还有待进一步研究。)内源水杨酸SA在高 温胁迫下含量升高,外源的SA也可以提高植物抗热性。茉莉酸类物质 Jas在遇到高温逆境时含量升高,外施茉莉酸可以增加植物抗热性。
4)、树干涂白 5)、合理整形修剪 6)、适当遮荫栽培 7)、地面覆草
8)、高温干旱期适时供水降温
第三章作业
1、论述高温对植物的危害表现在那些方 面。 2、分析热激蛋白及其特点。
3、什么是抗热性?
4、植物抗热的途径是什么?
5、分析植物抗热性的机理
6、说明植物抗热性的表现形式
性。
3、HSP不仅抗热,也抵抗各种环境胁迫,
如缺水、ABA处理、伤害、低温和盐害等。 这说明细胞在一种胁迫下,会对其他胁迫
有交叉保护(cross-protection)作用。
例如香茄果实热激(38℃,48 h)后,可 以促进HSP积累,保护细胞在2℃低温生 存21天。
四、植物抗热性的表现形式
1、什么是抗热性:把植物忍耐高温逆境的 适应能力通称为抗热性。
5、高温对植物生长发育的影响
植物三基点的温度指标
1、最低温度和最高温度 指在一定低温或高 温条件下,植物体内正常的生理生化代谢受 到抑制,或开始解除抑制,植株生长发育活 动开始或停止,仍能维持正常生命活动但不
造成生理伤害的临界温度指标。
2、最适温度 植物适宜的环境温度指标
也只能限制在某个特定的范围内(光合
1 )抗热性与植物的种类有关
2)某些植物特有的形态解剖结构有关(仙 人掌的叶子)
2、植物抗热性的表现形式: 1)避热性:植物体或某些器官、组
织的生长发育不与高温逆境相遇,从 (例如 小麦,蒲公英 ,橡胶草等)
而可以避免热害的影响,称为避热性。
2)御热性:当高温逆境出现时,植物体
内生理生化代谢不发生与高温环境相应
从生理机制上区别,可分为间接伤害和直接伤 害两个方面: (一)间接伤害 间接伤害是指高温导致代谢的异常,渐渐使 植物受害,其过程是缓慢的。高温持续时间越 长或温度越高,伤害程度也越严重。
1.饥饿 光合作用的最适温度,一般都低于 呼吸作用的最适温度。当呼吸速率与光合
速率相等时的温度,称为温度补偿点
植物抗热性与生物膜的关系:
植物抗热性也与生物膜膜脂的不饱和脂肪酸含量和不
饱和程度有关。脂肪酸的碳链长度和键数不同,在高
温条件下的固化温度就不同,抗热性就不同。碳链越
长,固化温度越高;相同碳链长时,不饱和键数越少
,固化温度越高(表13-2)。固化温度越高,膜能维
持流动性,细胞能抗高温,不易死亡。
2.蛋白质变性
期出现是可能导致植物死亡。
高温条件下植物体内碳素代谢失控的主要机制是:
1)、因气孔关闭或CO2等气体扩散阻力增大,叶肉
细胞无法进行有效的光合作用;
2)、高温钝化光合磷酸等有关酶类的活性,使光反
应无法进行;
3)、高温使光合器官叶绿体受到直接伤害,不能进
行光合作用;
4)、在高温条件下,光合作用同化产物的运输受到
(temperature compensation point)。所以,
如果植株处于温度补偿点以上的温度,呼
吸大于光合,就会消耗贮存的养料,时间
过久,植株呈现饥饿甚至于死亡。
2.氨毒害 高温抑制氮化物的合成,氨
积累过多,毒害细胞。当把有机酸(如
柠檬酸、苹果酸)引入植物体内,其氨 含量减少,酰胺剧增,热害症状便大大 减轻。肉质植物抗热性强,其原因就是 它具有旺盛的有机酸代谢。有机酸含量
例如,当大豆幼苗突然从25℃转至 40℃时,(仅低于致死温度),就抑
制一些细胞中常见的mRNA和蛋白质
合成,但却促进30-40种其他蛋白的转 录和翻译。这些蛋白就是HSP。热激
后3-5 min就可测出新mRNA转录。
HSP的的特点: 1、它的分子量为15-104 kDa,存在于细
胞中胞质溶胶、线粒体、叶绿体、内质
网等不同部分。热胁迫使得许多细胞蛋
白质的酶性质或结构组成,变成非折叠
或错折叠(misfold)(蛋白质常常聚合
在一起或沉淀),因此,丧失其酶结构
及活性。
2、大多数HSP具有分子伴侣(molecular
chapterone)的作用,它不是分子组成的蛋
白质,而是使错折叠得到合适的折叠,阻止
错折叠,有利于转运过膜,提高细胞的抗热
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