11不良环境对植物的伤害 浙江大学植物生理学实验课件
实验二不良环境对植物细胞膜的伤害
实验二不良环境对植物细胞膜的伤害一、原理植物组织在受到各种不利的环境条件（如干旱、低温、高温、盐渍和大气污染）危害时，细胞膜的结构和功能首先受到伤害，细胞膜透性增大。
若将受伤害的组织浸入无离子水中，其外渗液中电解质的含量比正常组织外渗液中含量增加，组织受伤害越严重，电解质含量增加越多。
用电导仪测定外渗液电导率的变化，可反映出质膜受伤害的程度。
在电解质外渗透的同时，细胞内可溶性有机物也随之渗出，引起外渗液可溶性糖、氨基酸、核苷酸等含量增加，氨基酸和核苷酸对紫外光有吸收，对紫外分光光度计测定受伤害组织外渗液消光值，同样可反映出质膜受伤害的程度。
用电导仪法和紫外法测定结果有很好的一致性。
二、材料与仪器设备1、仪器设备⑴DDS—11A型电导仪法；⑵751—型紫外分光光度计；⑶真空泵；⑷真空干燥器；⑸三用水浴；⑹打孔器⑺剪刀；⑻洗瓶；⑼试管；⑽移液管；⑾玻棒；⑿滤纸2、试剂去离子水3、材料低温处理过的黄瓜、番茄三、方法步骤1、清洗器具：由于电导仪变化非常灵敏，稍有杂质即产生很大误差。
因此所用玻璃器具均需先用热肥皂水洗，再用洗液洗涤，然后用自来水、无离子水各冲四到五遍（最好是容器口朝下用水冲）。
向洗净的试管中加入去离子水，用电导仪测定电导值，检查试管是否确实冼净。
2、取样及处理选取果品，一份放入适温下贮藏，另一份放入过低温度下使其受冷害，作为处理。
用打孔器及切片器将样品制成厚薄均匀，大小一致的组织圆片，精确称取2克（或10个圆片），放入试管内，用去离子水冲洗三次，然后加入30ml去离子水。
对照和处理均设3~4个重复。
将试管放入真空干燥器内，开动真空泵抽气10min，以抽出细胞间隙空气。
缓慢放入空气，水即渗入细胞间隙，组织圆片变成透明状，细胞内溶质易于渗出，取出试管，间隔几分钟振荡一次，在室温下保持30min。
3、测定：将DDS—11A型电导仪电极插入试管，测定外渗液的电导值。
测定之后，将试管放入水浴锅沸水中5min 以杀死组织。
实验7、不良环境对植物的伤害
实验7、不良环境对植物的伤害植物是生态系统中最重要的组成部分之一，它们不仅为环境提供氧气，而且还为其他生命形式提供食物和栖息地。
由于人类的活动，如工业污染、城市化和采矿等，导致许多地区的环境质量急剧下降。
这些不良环境包括土地污染、暴露于高温、高湿和酸性土壤等，对植物造成巨大伤害。
本实验旨在探究不良环境如何对植物造成影响以及植物对这种影响的适应能力。
材料和方法1. 种植介质：普通土壤、酸性土壤、腐殖质土壤和含有重金属的土壤（汞、镉和铅）。
2. 实验植物：一年生拟南芥（Arabidopsis thaliana）。
3. 实验设备：生长箱、电子天平、植物彩色成像摄像机。
4. 实验设计：将拟南芥种子均匀分配到四种介质中，分别为普通土壤、酸性土壤、腐殖质土壤和含有重金属的土壤，每个处理设置四个重复。
生长箱设置光照强度为100μmol photons/m2/s、温度为25℃、光周期为16 h light/8 h dark，并维持适当湿度。
在植物生长期结束后，用植物彩色成像摄像机记录每个植物的高度、根长和叶面积。
采用电子天平测量植物干重。
结果实验结果显示，环境质量对拟南芥的生长和发育产生了显著影响。
在普通土壤中，拟南芥的生长非常良好，根长和干重都显著高于其他处理。
在酸性土壤中，拟南芥的高度、根长和干重比在普通土壤中都显著减少。
同时，拟南芥的叶面积也明显下降，在这种环境下，植物更加努力地从土壤中吸收养分，以保持生存。
在腐殖质土壤中，拟南芥的生长和发育与在普通土壤中相比没有显著差异。
这种土壤含有高水分和高有机物，有利于植物生长和发育。
在含重金属的土壤中，拟南芥的生长和发育受到严重影响。
植物在这种环境中生长非常缓慢，根长和干重显著降低。
植物对汞的敏感性最高，其次是镉和铅。
结论本实验结果表明，不良环境可以对植物造成严重的伤害，从而影响它们的生长和发育。
不同的土壤类型和重金属含量对拟南芥的影响不同，但普通土壤对植物的生长和发育最为有利。
污染物对植物的影响 PPT
2、靶器官与效应器官 ■ 污染物作用于靶器官后，其毒作用直接由 靶器官表现出来，则此靶器官是效应器官。 ■ 毒作用也可以通过某种病理生理机理，由 另一个器官表现出来，即称为效应器官。 ■ 例如 有机磷农药作用于神经系统，会抑 制胆碱酯酶活性，造成胆碱能神经突触处 乙酰胆碱积累，结果表现为瞳孔缩小、流 涎、肌束颤动等。因此，有机磷农药的靶 器官是神经系统，眼睛为效应器官。
一、分子水平上污染物对植物的影响
（一）污染物对酶活性的诱导
1.多功能氧化酶体系（MFO）
2.谷胱甘肽转移酶（GST） 催化谷胱甘肽与各种亲电子外源化学物的结合反应。 许多外源化学物在生物转化第一相反应中极易形成某些生 物活性中间产物，它们可与细胞生物大分子重要成分发生 共价结合，对机体造成损害。谷胱甘肽与其结合后，可防 止发生此种共价结合，起到解毒作用。
1.靶器官 ■ 当污染物进入机体后，它们可能被分布 到机体的特殊器官，产生对组织器官的 影响。 ■ 污染物对各器官并不产生同样的毒作用， 而只对部分器官产生直接毒作用，这些 器官称为靶器官。
例如 ■ 放射性碘积累在哺乳动物的甲状腺中， 可能引起甲状腺癌； ■ 镉积累在哺乳动物肝和肾中，破坏肾细 胞，引起蛋白尿(蛋白质从尿排出)； ■ 甲基汞作用于哺乳动物的脑，引起神经 性疾病(水俣病)。
3、靶器官与蓄积器官 ■ 蓄积器官是污染物毒物在体内的蓄积部 位。污染物在蓄积器官内的浓度高于 其他器官。 ■ 蓄积器官并不一定显示毒作用。 ■ 例如 DDT 的靶器官是中枢神经系统和 肝脏，但其主要蓄积在脂肪组织中。
4.污染物对组织器官的影响 （1）气体污染物对植物的影响 SO2 、 O3 、氟化氢、乙烯等污染物能导致叶组 织的坏死，表现为叶面出现点、片伤害斑，造 成叶、蕾、花、果实等器官脱落。 （2）农药对植物组织和器官的影响 植物叶发生叶斑、穿孔、焦枯、黄化、失绿、 褪绿、卷叶、厚叶、落叶等； 花发生花瓣焦枯、落花等； 果实脱落、畸形等； 根发生粗短肥大，缺少根毛，表面高厚发脆等。
《植物生理学》第十一章植物的逆境生理教案
第十一章植物的逆境生理（4学时）植物在自然界经常遇到环境条件的剧烈变化，其幅度超过了适于植物正常生命活动的范围，这些对植物生命活动不利的环境条件统称为逆境（Stress）。
逆境生理（Stress physiology）就是研究植物在逆境条件下的生理反应及其适应与抵抗逆境的机理的科学。
逆境种类很多，包括物理的、化学的和生物的。
任何一种使植物体产生有害变化的环境因子均称胁迫（Stress），如温度胁迫、水分胁迫、盐分胁迫等。
在胁迫下植物体发生的生理生化变化称为胁变（Strain）。
胁变的程度不同，程度轻而解除胁迫以后又能恢复的胁变称弹性胁变；程度重而解除胁迫以后不能恢复的胁变称塑性胁变。
植物对逆境的适应与抵抗方式主要有：避性（escape），即植物的整个生长发育过程不与逆境相遇，逃避逆境危害。
例如，生长在沙漠中的“短命植物”，利用夏季降雨的有利条件迅速完成生活史，然后，以种子渡过严酷的干旱逆境。
御性（avoidance），即植物具有防御逆境的能力，以抵御逆境对植物的有害影响，使植物在逆境下仍维持正常生理状态。
如植物御旱机理中的根系发达、叶片变小、蒸腾降低等都具有防御植物失水的作用。
耐性（tolerance），即植物可通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其在逆境下仍保持正常的生理活动。
一般来说，在可忍耐范围内，逆境所造成的损伤是可逆的，即植物可恢复其正常生长；如超出可忍耐范围，损伤是不可逆的，完全丧失自身修复能力，植物受害甚至死亡。
第一节植物的抗寒性低温对植物的危害可分为：冻害和冷害。
冻害，即冰点以下的低温使植物体内结冰，对植物造成的伤害。
冷害，即冰点以上低温对植物造成的伤害。
把植物对低温的适应与抵抗能力称为抗寒性。
一、冻害与冻害的生理冻害在我国的南方和北方均有发生，尤以西北、东北的早春和晚秋以及江淮地区的冬季、早春危害严重。
温度下降到什么程度能够引起冻害，因植物种类、器官、发育期和生理状态而异。
植物逆境生理PPT课件
逆境下积累的脯氨 酸主要集中在细胞质， 使细胞渗透势明显降低， 大大提高吸水能力。故 脯氨酸是细胞质渗透物 质。
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（2）甜菜碱与植物抗逆性
甜菜碱是一种含氮化合物， 具有很高的溶解度，在生理 pH范围不带净电荷，无毒， 在逆境条件下细胞原生质中 的积累量高于液泡，可作为 细胞质渗透物质
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御逆性(stress avoidance)：
植物在生理上或结构上与逆境之 间形成某种屏障，从而避免逆境的伤 害。
这类植物通常具有根系发达，吸 水、吸肥能力强，物质运输阻力小， 结构特化，角质层较厚，有机物质的 合成快等特点。
如仙人掌
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耐逆性(stress tolerance)：
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2、间接伤害
●饥饿 ●有毒物质积累 ●缺乏某些代谢物质 ●蛋白质合成下降
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高温对植物的危害
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三、植物耐热性的机理
☆构成原生质的蛋白质对热稳定
☆细胞含水量一般较低 ☆饱和脂肪酸含量较高，使膜中脂类 分子液化温度升高 ☆有机酸代谢较高（有机酸与NH4+结 合可消除NH3的毒害
在正常情况下，膜为液晶态。 膜中脂肪酸碳链越长，膜固化温 度越高。相同碳链长度时，不饱 和键数目越多，固化温度越低。
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●膜脂饱和脂肪酸和抗旱性 呈密切正相关
●膜脂不饱和脂肪酸直接增大 膜的流动性，提高抗冷性
●膜脂中磷脂含量和抗冻性呈 密切正相关
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（二）逆境蛋白的表达
一、热害与抗热性
热害(heat injury): 由高温引起植物伤害的现象。
植物生理学ppt课件 植物的抗性生理
逆境（stress）： 对植物产生伤害的环境称为逆 境（stress），又称胁迫。
地球上适宜于耕作的土地不足10％，其余 为干旱、半干旱、冷土和盐碱土。
我国有48％的耕地为干旱、半干旱地区， 约有465万km2。
图示为2019年 五月第一旬的 干旱指数图, 以百分数表示。
1.冷害发生时的生理生化变化
① 胞质环流减慢或停止
冷害敏感的番茄、玉米、甜瓜在 10℃条件下1～2min时，胞质环流非常缓 慢，甚至完全停止，而胡萝卜等对冷害 不敏感的植物在0℃时仍然有胞质环流。
② 水分平衡失调
低温使水稻苗等植物的吸水能力和蒸腾速 率显著下降，其中吸水力下降更大，因为低温 使根部活力受到破坏，造成吸水困难，而蒸腾 仍能保持一定速率，所以最终造成蒸腾大于吸 水，水分平衡失调。尤其在天转暖后，叶温迅 速升高，地温升高得较慢，吸水跟不上蒸腾， 水分失调更严重。因此，寒潮过后植物叶尖叶 片能见到有干枯的现象。了特殊的方式以 适应冬季的低温。例如在生长习性方面，一年 生植物主要以干燥种子形式越冬，而大多数多 年生草本植物越冬时地上部死亡，而以埋藏于 土壤中的延存器官块茎、鳞茎等度过冬天。
在冬季来临之前，随着气温逐渐降低，植 物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化， 抗寒力逐渐加强，这种提高抗寒力的过程称为 抗寒锻炼。
逆境条件下 ABA的增加发生在 细胞受害之前。
2）外施ABA对抗逆性的影响
有 实 验 表 明 ， 外 施 适 当 浓 度 （ 10-6 －
10-4mol/L）的ABA可提高作物抗冷、抗旱
和抗盐能力。
Sugar maple
植物生长延 缓剂可提高内源
leaves from trees untreated (top) and
植物的逆境生理课件课件
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（3）诱发膜脂过氧化作用 膜脂过氧化指生物膜中不饱和脂肪酸在自由基
诱发下发生的过氧化反应。
膜脂由液晶态转变成凝胶态，引起膜流动性下降 ，质膜透性大大增加。
（4）损伤生物大分子 活性氧的氧化能力很强，能破坏植物体内蛋白质
、核酸等生物大分子。
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3、 质膜损伤
关于植物的逆境生理 课件
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本章重点：
➢ 逆境以及氧化伤害；
➢植物对逆境的生理适应性。
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一、逆境的种类与植物的抗逆性
（1）逆境的概念及其种类
逆境：指对植物生长和生存不利的各种环境因素的总和，又称胁迫 。 植物的抗逆性（简称抗性）：植物对逆境的适应和抵抗能力。
（4） 渗透调节与抗逆性
水分胁迫时植物体内主动积累各种有机和无机物质来 提高细胞液浓度，降低渗透势，提高细胞保水力，从而 适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节。 渗透调节是在细胞水平上通过代谢来维持细胞的正常彭 压。
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渗透调节物质的种类与作用： 一是无机离子：K、Na、Ca、Mg、Cl、NO3-、SO42-等。
干旱引起直接的水分胁迫；低温、冰冻、盐、高温引起间接的水分 胁迫。
（2） 光合速率下降 任何逆境均引起光合速率下降
（3） 呼吸代谢发生变化 冻害、热害、盐渍、涝害引起呼吸速率下降；冷害、干旱时呼吸
速率先升后降；病害、伤害呼吸速率显著增强，且PPP途径增强。 （4）大分子物质降解
各种逆境下，物质的分解大于合成。
逆境的种类：
生物胁迫：病虫害、杂草等
非生物（理化因素）：温度、水分、辐射、化学因素、 天气等
环境对植物生长发育的影响 ppt课件
谢谢
ppt课件
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一、温度（Temperature）
（一）植物对温度的要求
三基点温度 1. 不同观赏植物对温度的要求 • （1） 耐寒性植物 • （2）半耐寒性植物 • （3）不耐寒性植物
2.同种植物在不同生育期对温度的要求
播种期——较高 幼苗生长期——较低 旺盛生长期——较高 开花结实期——较低
（二）温度对植物生长发育的影响
• 2. 同种植物在不同生育期对土壤的要求不 同。
（二）土壤对园林植物生长发育的影响
• 1. 土壤质地（沙土、壤土、黏土） • 2. 土壤肥力（养分、水分、空气、热量） • 3. 土壤酸碱度（酸性、碱性、中性） • 4. 土壤微生物（根瘤菌、菌根） • 5. 土壤耕作
五、空气（Air）
（一） 空气的主要成分对植物的作用
• 1. O2 （呼吸作用） • 2. CO2（光合作用） • 3. N2（固氮菌参与）
（二） 空气污染对园林植物的影响
• 1. SO2 • 2. HF
• 3. O3 • 4. Cl2 • 5. 其他有害气体：CO、 HCl 、NH3、 氮氧
化物等
六、生物因素
• （一）病害 侵染性病害
（如花叶病、腐烂病、白粉病、立枯病等）
观花、观果类的） • 阴性植物（观叶类的） • 中性植物
阳性树、阴性树的差别
• 针叶树叶针形多阳性
• 阔叶树中落叶树多阳 性
• 枝叶稀疏的多阳性 • 叶片较薄、叶色较淡
的多阳性 • 枝序角度大的多阳性
• 针叶树披叶、鳞状多 阴性
• 阔叶树中常绿树多阴 性
环境对植物生长发育的影响
农科培训
植物的生长发育与其他植物一样，受环境 因素的影响。在环境条件中，主要是温度、 光照、水分、空气、土壤及养分条件。调节 环境因素，使之适应于植物的生长．是栽培 中极为重要的工作。
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------电导法
实验原理
l 不良环境条件（高温、低温、干旱等）可导致 植物细胞膜受到伤害，使膜的透性增大，细胞 内的盐类和小分子有机物外渗。外渗量可反映 植物细胞膜受到伤害的程度。外渗量可用电导 法检测。
实验步骤
l 清洗用具 确保所有用具（烧杯、剪刀、量筒、 镊子等）洁净干燥。
l 实验材料处理 对照：新鲜植物样；处理：4℃冰冻24hr。
l 步骤 称云南黄素馨枝条（1.0g），清洗后吸 干，剪成0.5cm小段，放入烧杯并用瓶塞压材 料， 加蒸馏水50.0mL，真空抽气5min, 30 ℃恒温30min后 测电导率。 加盖煮沸2min， 并补加蒸馏水到原体积 , 测电导率 。
结果计算
l 相对电导率（%）=煮前电导率/煮后电导率 ×100
l 处理相对电导率/对照相对电导率 反映植物材 料的相对受害程度。