植物对干旱的响应
植物对干旱胁迫的生理与生化响应
植物对干旱胁迫的生理与生化响应干旱是全球面临的重要环境问题之一，也是影响农业生产和生态系统稳定的主要因素之一。
在干旱条件下，植物面临水分不足的挑战，为了适应这种环境压力，植物会展现出一系列的生理和生化响应。
首先，植物在干旱胁迫下会调节其气孔开闭来减少水分流失。
气孔是植物叶片上的微小口孔，通过控制气孔开闭，植物可以调节蒸腾作用的速率。
在干旱条件下，植物会通过降低气孔开放度来减少蒸腾，以减少水分流失。
此外，植物还会产生一种叫做脱落酸的物质，它可以促进气孔关闭，从而减少蒸腾作用。
其次，植物在干旱胁迫下会合成和积累一系列保护性蛋白和溶质来维持细胞的稳定。
这些蛋白和溶质可以帮助维持细胞的渗透平衡，减少胁迫引起的细胞水分丧失。
例如，植物会合成一种叫做蛋白酶抑制剂的蛋白，它可以抑制蛋白酶的活性，从而保护细胞结构和功能。
此外，植物还会积累一些小分子溶质，如脯氨酸和脂肪酸，它们可以增加细胞的渗透压，减少细胞水分丧失。
另外，植物在干旱胁迫下会调节其代谢途径来适应环境变化。
在干旱条件下，植物会减少光合作用的速率，以降低蒸腾作用和水分流失。
同时，植物还会增加呼吸作用的速率，以产生更多的能量来应对胁迫。
此外，植物还会调节其氨基酸代谢途径，以合成更多的抗氧化剂和蛋白质来应对氧化胁迫。
最后，植物在干旱胁迫下会产生一系列信号分子来调节其基因表达。
这些信号分子可以传递干旱胁迫的信息，从而激活一系列的逆境响应基因。
这些基因可以编码一些抗旱蛋白和调节植物生长发育的因子，以帮助植物适应干旱环境。
此外，植物还会产生一些激素，如脱落酸和脱落酸，它们可以调节植物的生长和发育，以适应干旱胁迫。
综上所述，植物对干旱胁迫的生理和生化响应是一系列复杂的过程。
通过调节气孔开闭、合成保护性蛋白和溶质、调节代谢途径和产生信号分子，植物可以适应干旱环境，维持细胞的稳定和生长发育。
这些研究对于揭示植物适应干旱的机制，以及培育抗旱植物品种具有重要意义。
植物响应干旱胁迫的信号传导机制
植物响应干旱胁迫的信号传导机制植物在环境中常常因为各种胁迫而受到影响，其中最为常见的是干旱胁迫。
当环境中的水分不足时，植物必须迅速地作出响应，以适应干旱环境中的生活。
这种响应对于植物的存活和生长非常重要。
干旱胁迫会引发植物的水分亏缺，使得植物出现生理上的异常分布，导致产量下降。
在这种情况下，植物必须通过感知干旱信号来调节其生长和发育过程，并尽可能地适应干旱环境。
信号传导是植物响应干旱胁迫的重要机制之一。
植物通过识别干旱信号并适应环境，以实现干旱适应性的生存需求。
这个传导机制涉及到植物细胞中许多不同的元件，其中最为重要的是植物激素、离子通道、蛋白质激酶、同源蛋白因子和转录因子。
植物激素作为信息传递分子，对于干旱胁迫信号的传导扮演着重要的角色。
在植物体内，脱落酸、赤霉素、乙烯和脱落酸等内源性激素参与着干旱胁迫的信号调节。
内源性激素的作用是通过诱导植物产生特定的信号蛋白以提高植物对干旱适应的速度和效率。
例如，研究表明ABA（脱落酸）是植物适应干旱条件下生长和发育的重要激素，ABA能够促进干旱胁迫下各种代谢反应和生理过程的进行，从而使得植物更加适应干旱的环境。
离子通道是另一个与干旱胁迫信号传导相关的重要元素。
通过离子通道的作用，植物可以调节细胞内外的离子流动，影响植物细胞的酸碱度、渗透压和水分通道的开放。
离子通道的开放和关闭会受到许多物理和化学环境的影响，而植物通常通过与其它元素的相互作用来响应干旱环境的胁迫。
例如，当植物受到干旱胁迫时，水分通道会被抑制，从而提高细胞膜的稳定性，减轻干旱环境对植物的危害。
蛋白质激酶也参与了干旱胁迫信号传导的过程。
在干旱逆境下，植物细胞中的氧化应激反应会被触发，导致蛋白质激酶的活化。
激活后的蛋白质激酶会进一步调节许多适应性反应，从而帮助植物适应干旱环境。
例如，SRK2C蛋白在吸水器网络中活化，这个蛋白质可以促进水分素和转录因子的激活，从而进一步调节植物的生长和发育。
植物同源蛋白因子是一类重要的转录因子。
植物干旱逆境响应的分子机制及其信号转导研究
植物干旱逆境响应的分子机制及其信号转导研究植物干旱是一种常见的环境压力，在全球范围内都有广泛的影响。
干旱会使植物产生一系列的生理和生化变化，如降低气孔导度、蓄积水分和调节转录因子的表达等。
为了适应环境的变化，植物必须利用分子机制维持其生长和生存。
植物响应干旱的分子机制最初通过研究ABA途径和非ABA途径两个方面来展开。
ABA途径是最广泛研究的干旱响应机制，其信号转导通路被称为“ABA信号通路”。
研究表明，ABA信号通路包括各种基因表达、代谢调控、转录因子活性调控等复杂的生化和生理过程。
另一方面，非ABA途径涉及诸如水通道蛋白、ROS、Ca2 +、蛋白激酶、表观遗传学和小RNA等。
通过对这些途径的分子调节作用进行研究，可以更好地了解植物在干旱逆境下的适应机制。
ABA途径的分子机制ABA途径是植物响应干旱最关键的途径。
ABA是一种植物生长素，其统称为“脱落酸”类植物生理素，是帮助植物适应干旱、高盐、低温等诸多逆境的关键物质。
ABA活性有三种主要的感受器：PYR/PYL/RCAR 受体、PP2C 磷酸酶和SnRK2 蛋白激酶家族成员。
在干旱逆境时，这些感受器将启动一系列的基因表达，以使植物适应外界压力。
感受器与磷酸酶互相作用，以逐步扩大干旱逆境的信号，并调节转录因子如ABREs(abscisic acid-responsive elements)的活性，从而调节外部环境对植物生长和特定菌群的影响。
非ABA途径的分子机制在非ABA途径中，一些重要的基因和信号分子的作用机制还没有完全明确。
在这里，我们将简要讨论一下几个主要的分子机制：水通道蛋白水通道蛋白是一类膜蛋白，其作用是调节植物中的渗透压和水分的吸收和释放。
许多水通道蛋白在植物细胞内外的上调及干旱逆境下的变化受到了广泛的研究。
研究表明，水通道蛋白在干旱逆境下可能促进水的吸收，以维持细胞水分稳态。
ROSROS(reactive oxygen species)包括七氧化合物、过氧化氢、羟自由基和单质氧等，是植物细胞响应干旱逆境的重要物质。
植物对干旱胁迫的响应及适应机制研究
植物对干旱胁迫的响应及适应机制研究植物是受到各种环境因素影响的生物体，其中干旱胁迫是最为常见的一种。
在全球气候变化的背景下，干旱胁迫对植物生长和产量的影响日益显著。
因此，深入研究植物对干旱胁迫的响应及适应机制，对于提高农作物产量和维持生态系统平衡具有重要意义。
一、植物对干旱胁迫的响应植物对干旱胁迫的响应主要包括生理和分子水平的调节。
在受到干旱胁迫后，植物会发生一系列的生理变化，以适应干旱环境。
1. 蒸腾作用植物叶片的蒸腾作用受到环境因素的影响比较大，而干旱环境会导致植物减小蒸腾作用，以降低水分流失。
例如，一些先进的品种，如白菜（Brassica rapa）、胡萝卜（Daucus carota）和甜菜（Beta vulgaris），具有较低的蒸腾率，并避免了干旱所导致的液压破裂。
2. 焦磷酸途径植物在经历干旱胁迫时为了保持能源供给，会通过焦磷酸途径抑制光合作用的消耗。
焦磷酸途径是一种能量代谢过程，通过将光合产物转化为有机酸和糖，进而提供能量。
干旱胁迫时，这一途径起到了保护和适应的作用，使植物在干旱环境下仍然能够维持一定的生长。
3. 抗氧化酶植物在受到干旱胁迫时会产生氧化应激。
氧化应激会导致细胞膜、蛋白质和核酸的氧化损伤。
为了抵抗氧化损伤，植物会启动抗氧化酶的系统。
这些酶能够清除自由基，保护细胞正常的代谢活动。
二、植物对干旱胁迫的适应机制1. 节水性植物在长期的进化过程中逐渐具有了节水性，这种适应机制使得植物能够适应干旱环境。
植物的根系能够控制水分的吸收，通过细胞的吸水调节机制进一步将水分存储在根系中。
在水分缺乏的条件下，植物可以通过细胞间多孔的脉管结构将水分输送到其他部位，从而实现水分利用的最大化。
2. 裸子植物的利用裸子植物是指没有花瓣、雄蕊和雌蕊的植物，它们通过不断进化适应了干旱环境，成为适应干旱土地的优良物种。
一些裸子植物，例如石松（Selaginella spp.）和铁角蕨（Pteridium aquilinum），适应了极其干燥和恶劣的土地，能够存活多年，生存能力和适应性极强。
植物对干旱胁迫的响应研究进展
植物对干旱胁迫的响应研究进展一、本文概述干旱胁迫是全球气候变化背景下植物经常面临的一种环境压力，它不仅影响植物的生长和发育，还可能对植物的生存造成威胁。
因此，深入了解植物对干旱胁迫的响应机制，对于提高植物的抗逆性、优化农业生产和保护生态环境具有重要意义。
本文旨在综述近年来植物对干旱胁迫响应的研究进展，包括植物在干旱胁迫下的生理生化变化、分子生物学机制以及抗旱性改良等方面的研究成果，以期为未来的植物抗旱性研究提供参考和借鉴。
本文将概述干旱胁迫对植物生长发育的影响，包括水分亏缺对植物形态结构、生理功能和代谢过程的影响。
我们将重点介绍植物在干旱胁迫下的响应机制，包括植物激素、转录因子、基因表达调控以及信号转导等方面的研究进展。
我们还将综述植物抗旱性改良的研究现状，包括传统育种、基因工程和组学技术在抗旱性改良中的应用。
我们将对植物抗旱性研究的前景进行展望，探讨未来研究方向和挑战。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面的视角，以了解植物对干旱胁迫响应的研究现状和发展趋势，为植物抗旱性研究和实践提供有益的参考和启示。
二、植物干旱胁迫的生理生态响应植物在面对干旱胁迫时，会表现出一系列的生理生态响应。
这些响应旨在最大限度地减少水分损失，提高水分利用效率，以及维持生命活动的正常进行。
在形态学方面，植物会通过减少叶片数量和大小，降低叶面积指数，以及增加叶片厚度和角质层等方式，来减少水分蒸发和蒸腾作用。
根系也会发生适应性变化，如增加根长、根表面积和根毛数量，以扩大水分吸收的范围和效率。
在生理方面，植物会通过调整气孔开闭，降低蒸腾拉力，以减少水分流失。
同时，植物还会提高叶片细胞液的浓度，如增加脯氨酸等溶质的含量，以降低渗透势，增强保水能力。
植物还会通过调节光合作用的速率和途径，以及调整呼吸作用等，以适应干旱环境下的能量代谢需求。
在分子层面，植物会表达一系列与干旱胁迫相关的基因，编码如转录因子、蛋白激酶、水解酶等抗旱相关蛋白，以调节和响应干旱胁迫。
植物对环境胁迫的响应与适应
植物对环境胁迫的响应与适应植物是地球上最重要的生物资源之一，它们在各种环境条件下生长和适应。
然而，环境中的诸多胁迫因素会对植物的生长和发育造成严重的影响。
植物为了应对这些胁迫，通过一系列复杂的机制来保持生命活力和适应环境，以确保其生存和繁衍。
一、干旱胁迫干旱是全球范围内最主要的环境胁迫之一。
干旱胁迫会导致植物体内水分亏缺，进而影响植物的生长和发育。
植物在面临干旱胁迫时，会通过多种途径来响应并适应这种胁迫。
首先，植物会通过调节气孔来减少水分蒸腾。
气孔是植物体内的通道，可控制二氧化碳的进入和水分的蒸腾。
当植物感知到干旱条件时，它们会通过调节气孔的开闭来减少水分蒸腾，从而降低水分流失。
其次，植物还会合成和积累保护物质以应对干旱胁迫。
例如，抗坏血酸、脯氨酸和多酚等抗氧化物质可以帮助植物对抗活性氧的侵害，减少胁迫对植物的伤害。
此外，植物还能通过改变根系形态和结构来适应干旱条件。
在干旱环境下，植物会增加根系的生长深度，以便更深地获取土壤中的水分资源。
同时，植物还可以增加根毛的数量和长度，以增大根系的吸水面积。
二、盐胁迫盐胁迫是生态环境中常见的一种胁迫形式。
盐胁迫会导致土壤中盐分积累，影响植物的生长和发育。
为了适应盐胁迫的条件，植物会采取一系列响应措施。
首先，植物会通过调节盐分的吸收和排泄来应对盐胁迫。
植物能够选择性地吸收盐分，并通过根系排泄多余的盐分。
此外，植物还会调节根毛的吸收活动，以减少对过多盐分的吸收。
其次，植物还会合成和积累一些盐胁迫响应蛋白和小分子化合物。
这些物质可以帮助植物维持细胞内离子平衡，减少盐分对细胞器官的损害。
另外，植物在应对盐胁迫时还会通过调节水分平衡来适应。
植物在盐胁迫条件下会调节根系的水分吸收和根部的水分传导速率，以维持水分平衡。
三、高温胁迫高温胁迫是全球气候变暖导致的主要环境问题之一。
高温胁迫会影响植物的光合作用、气孔调节和生长发育。
植物为了应对高温胁迫，会采取一系列的反应措施。
植物形态对干旱胁迫的反应与适应性研究
植物形态对干旱胁迫的反应与适应性研究植物是地球上最为丰富和多样的生物群落之一，它们在自然界中扮演着非常重要的角色。
全球气候变暖以及人类活动的不断扩张导致了越来越多的地区面临着干旱胁迫的挑战。
干旱胁迫对植物生长和生存环境造成了严重的影响，如何提高植物对干旱胁迫的抗逆性和适应性成为了当前生态学和农业科学领域中的重要研究课题之一。
植物对干旱胁迫的反应和适应性主要表现在其形态结构上。
植物通过一系列的生理和形态适应手段来应对干旱环境，从而提高其对干旱胁迫的抗性和适应性。
本文将以植物形态对干旱胁迫的反应和适应性研究为主题，从叶片、茎和根的形态结构变化入手，探讨植物的形态特征在干旱胁迫下的响应机制和适应性策略。
一、叶片形态结构变化对干旱胁迫的响应在干旱胁迫下，植物的叶片形态结构往往会发生一系列的变化，以适应干旱环境。
叶片表面积会减小，这可以降低叶片表面的水分散失，从而减缓水分的流失速度。
植物会通过增加叶片厚度和角度调整叶片的光合作用效率，以应对干旱胁迫对光合作用的影响。
植物还会产生厚蜡层和毛绒层来减少叶片表面的蒸腾，进一步保持水分的平衡和稳定。
茎是植物的主要支撑结构，它在干旱胁迫下也会发生一系列的形态结构变化，以增强植物对干旱胁迫的适应性。
茎的生长速度会减缓，这可以减少植物在干旱环境下的水分消耗。
茎的木质化程度会增加，从而提高茎的硬度和抗压性，使植物能够更好地抵抗干旱环境中强风和剧烈震动的影响。
在干旱条件下，一些植物还会产生特殊的储水组织，以储存大量的水分，从而增强其抗旱能力。
植物的根系在干旱胁迫下也会出现一系列的形态结构变化，以提高其对干旱环境的适应性。
根系的生长深度会增加，以寻找更深层的土壤水分资源。
根系的分枝程度和茎根比会发生变化，以提高根系的吸水面积和吸水能力。
一些植物还会产生特殊的根系结构，如块根和须根，以增加根系与土壤的接触面积，从而更好地吸收土壤水分。
植物对干旱胁迫的响应与适应
植物对干旱胁迫的响应与适应干旱是全球面临的一项重大环境挑战，对农业、生态系统和资源可持续利用产生严重影响。
植物作为生态系统的重要组成部分之一，面对干旱胁迫时，会通过一系列响应和适应机制来保持生存和繁衍。
本文将探讨植物在干旱胁迫下的响应与适应机制。
一、根系响应干旱胁迫下，植物的根系是其首要感受器官。
当土壤水分减少时，植物根系会通过以下方式来响应：首先，根系会增加根毛的表面积，以增加水分吸收能力；其次，根系会释放激素和生长调节物质，促进根系的生长和分化，以提高水分吸收效率；最后，植物根系还能通过生物化学物质的分泌来吸附土壤中的水分，以增加可利用水分的含量。
二、气孔调节气孔是植物调节水分蒸腾和二氧化碳吸收的关键结构。
在干旱胁迫下，植物的气孔会通过以下方式来调节：首先，气孔会收缩，减少水分蒸腾量，以保持水分平衡；其次，植物会释放激素，促进气孔的关闭，减少水分流失；最后，植物还能通过调节气孔的密度和大小，来适应不同的环境压力。
三、营养物质分配在干旱胁迫下，植物会重新分配其营养物质，以应对水分和养分的亏缺。
植物会优先向生长点和重要器官（如花和果实）输送水分和养分，以保证其正常发育和功能；而对于次要器官和叶片，植物则会减少营养物质的输送，以减少水分和养分的损失。
四、积累耐旱物质植物在干旱胁迫下还会积累一些特殊的化合物，以提高其对干旱的适应能力。
例如，植物会合成抗氧化剂，以抵抗干旱引起的氧化损伤；植物还会合成保护蛋白，以维持细胞结构和功能的完整性；此外，植物还会积累可溶性糖类和有机酸等物质，以调节细胞渗透压和水分均衡。
五、生长调节干旱胁迫会明显影响植物的生长和发育。
为了适应干旱环境，植物会通过生长调节来保持其生长和发育的平衡。
植物会调节其生长速率和方向，以适应土壤水分和养分的分布；植物还会调整分蘖、萌芽和开花的时间和数量，以优化其资源利用效率。
此外，植物还会调节叶片面积和叶片厚度等形态特征，来减少水分蒸腾和光合作用的损失。
植物生理生态指标对氮、干旱、盐处理的响应
植物生理生态指标对氮、干旱、盐处理的响应
植物生理生态指标是用来评价植物生长状况和适应环境的指标，包括叶绿素含量、相对含水量、气孔导度、净光合速率、总非结构
性碳水化合物含量、根系生物量等多个指标。
下面是植物生理生态
指标对氮、干旱、盐处理的响应：
1. 氮
氮是植物生长所必需的元素之一，但过量的氮会对植物产生负
面影响。
在氮限制的条件下，植物的叶绿素含量和净光合速率都会
下降。
而过量的氮则会增加净光合速率，提高植物的生长速度，但
会影响植物的品质和营养价值。
2. 干旱
干旱是植物面临的一种重要的压力因素。
在干旱条件下，植物
的相对含水量下降，气孔导度减小，净光合速率和叶绿素含量也会
降低。
同时，在干旱条件下，植物会积累更多的总非结构性碳水化
合物，从而提高植物对干旱的耐受性。
3. 盐
盐胁迫是植物面临的另一种常见的压力因素。
在高盐浓度下，
植物的相对含水量下降，气孔导度减小，净光合速率和叶绿素含量
也会降低。
与干旱类似，植物在盐胁迫下也会积累更多的总非结构
性碳水化合物，从而提高植物对盐胁迫的耐受性。
此外，在高盐浓
度下，植物的根系生物量会增加，以便更好地吸收水分和养分。
植物对干旱胁迫的响应PPT课件
二、植物抗旱的机理 （一）形态与生理特点
1. 形态特征 •根系发达，较深，根冠比较大 •叶片细胞体积小或体积/表面积比值小 •输导组织发达、表皮茸毛多、角质化 程度高或脂质层厚
2. 生理生化特性
• 原生质具有较大的粘性与弹性 • 代谢活性及酶的活性 • 光合作用类型 • 膜脂组分对抗旱性的影响 • 脯氨酸含量和ABA积累 3.水分临界期避开干旱
(5) 内源激素代谢失调
(6) 水分的分配异常
(1)光合作用减弱
水分不足使光合作用显著下降，直至趋于停 止。
番茄叶片水势低于-0.7MPa时，光合作用开始下 降，当水势达到-1.4MPa时，光合作用几乎为零。
干旱使光合作用受抑制的原因是多方面的， 主要由于：
水分亏缺后造成气孔关闭，CO2扩散的阻力增加； 叶绿体片层膜体系结构改变，光系统Ⅱ活性减弱 甚至丧失，光合磷酸化解偶联； 叶绿素合成速度减慢，光合酶活性降低； 水解加强，糖类积累。
• 土壤干旱 是指土壤中没有或只有少量的有效水， 这将会影响植物吸水，使其水分亏缺 引起永久萎蔫。
• 生理干旱
土壤水分并不缺乏，只是因为土温过 低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物 质等原因，妨碍根系吸水，造成植物 体内水分平衡失调，从而使植物受到 的干旱危害。
（二）干旱对植物的伤害
萎蔫：植物失水超过了 根系吸水，随着细胞水 势和膨压降低、植物体 内的水分平衡遭到破坏， 出现了叶片和茎的幼嫩 部分下垂的现象。
蔬菜移栽前拔起让其适当萎蔫一段时间后再栽，这叫“搁苗”。
甘薯剪下的藤苗不立即扦插，一般要放置阴凉处一段时间，这叫“饿 苗”。
播前的种子锻炼可用“双芽法”。
即先用一定量水分把种子湿润，如小麦，用风干重40%的水分分三次 拌入种子，每次加水后，经一定时间的吸收，再风干到原来的重量， 如此反复干干湿湿，而后播种，这种锻炼使萌动的幼苗改变了代谢方 式，提高了抗旱性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高温胁迫下植物的生理和生态响应
• （1）避热性 • 有些植物在其进化过程 中形成在时间上避开热害 的特性，如夏熟植物，在 高温炎热的夏天到来之前 完成生活周期，以干燥的 种子越过夏季，到秋季开 始新的生活周期。有些在 夏季到来时停止生长，进 入休眠，避开高温。
高温胁迫下植物的生理和生态响应
影响光合速率
• 非气孔限制 • 在干旱胁迫刚开始时，气孔处在关闭或半关闭状 态，细胞间隙ＣＯ２浓度下降；随着胁迫的加重， 细胞间隙 ＣＯ２浓度保持不变，甚或有所增加。 说明光合作用 的下降不是由气孔关闭引起的，而 主要是非气孔限制导致的，即叶肉细胞光合活性 降低的缘故。干旱胁迫影响各种酶的活性，和电 子传递链，光合磷酸化等，表现为光抑制。
植物对干旱胁迫的生理响应
• 产生大量脯氨酸
• 脯氨酸对于干旱的响应有以下的效应。 • 1·作为渗透调节物质参与渗透调节。 • 2·在水分胁迫期间产生的氨转入脯氨酸，起解毒 作用，同时也可以作为复水后直接利用的氮源。 • 3·通过其疏水端与一些大分子疏水端结合，亲水 端与水分子结合，使大分子增加了对水的亲和力， 防止脱水引起的变性作用。
植物对干旱胁迫的生理响应
• 内源激素的变化
• 干旱条件下，植物内源激素变化的 总趋势是促进生长的激素减少，而 延缓或抑制生长的激素增加，主要 表现为ABA大量增加，CTK减少， 刺激乙烯产生，并通过这些变化来 影响其他生理过程。 ABA积累的主要生理效应是促进气 孔关闭，防止水分进一步丢失。
•
对根系活力的影响
• 植物根系的活力是体现植物根系吸收功能、合成能力、氧 化还原能力以及生长发育情况的综合指标，能够从本质上 反应植物根系生长与土壤水分及其环境之间的动态变化关 系。 • 当植物根系受到干旱胁迫时，随着胁迫时间的增长，根系 活力逐渐下降，直至发生不可逆的死亡。
对叶片相对含水量的影响
对膜透性的影响
• 水分胁迫导致原生质脱水，首先破坏膜的完整性， 是膜透性增加，内溶物外渗，同时使细胞内酶的 空间间隔破坏，多种代谢过程受到影响。
对生长的影响
• 生长对水分胁迫高度敏感。水分亏缺时分 生组织细胞膨压降低，细胞分裂减慢或停 止，细胞伸长受到抑制。因此受到干旱危 害的植物一般低矮，叶片较小。 • 同时，水分亏缺时不同器官或组织的水分 会按水势大小重新分配，往往是幼叶向老 叶夺取水分，使老叶过早的脱落。
植物对干旱胁迫的生理响应
• 光合作用途径的差异
• 为了适应不同光强和气温，二氧化碳浓度。 植物形成了不同的光合作用途径。C3，C4， CAM。其中CAM是对沙漠干旱环境的一种 适应，通过时间的间隔来应对高温时水分 散失与二氧化碳的吸收的矛盾。
植物对干旱胁迫的生态响应
• • • • 减少水分蒸发 储存水分 寻找水源 避过干旱
影响叶绿素含量
• 叶绿体是绿色植物叶片进行光合作用的场所，主 要利用叶绿素进行光能吸收、传递与转换，叶绿 素在植物体内是不断进行代谢的，与作物光合作 用中及产量形成的关系密切。叶绿素是光合作用 中最重要和最有效的色素，其含量在一定程度上 能反映植物同化物质的能力，从而影响植物的生 长m】。植物缺少水分会抑制叶绿素的生物合成， 而且与蛋白质合成受阻有关，严重缺水还会加速 原有叶绿素的分解，因此植物在遭受干旱时，叶 片呈黄褐色。
干旱胁迫对植物光合作用的影响
• • 2.影响叶绿素含量 1.影响光合速率
影响光合速率
影响光合速率
• 1. 光合速率的影响 • 气孔限制 • 气孔是叶片与外界进行气体交换的门户，其开 度变化对 植物水分状况及ＣＯ２同化有着重要影响。一般认为，随 着叶片水分散失和叶片水势下降，气孔开度减小，气孔阻 力增加，ＣＯ２进入叶片受阻，导致植物光合速率下降。 最初认为，干旱使气孔关闭而导致光合作用下降。在田间 条件下，空气中 ＣＯ２含量大多达不到植物光合作用最 高水平的浓 度，干旱胁迫造成气孔阻力增加，从而进一 步限制 ＣＯ２吸收，细胞间隙ＣＯ２浓度（Ｃｉ）下降， 光合作用随 之而下降；当解除胁迫后，气孔开放，光合 作用很快就恢复到原来的水平，所以将干旱胁迫条件下光 合作用下降的原因归结为气孔限制。
对蛋白质组分的影响
•
在外界逆境(高温、干旱、盐碱、病虫害等) 胁迫下，植物体内正常的蛋白质合成常常 会受到影 响(通常为抑制)。在干旱条件下， 植物体内代谢 产生变化与调整，引起活性 氧的积累，进而导致膜 脂过氧化和蛋白质 (酶)、核酸等分子的破坏等。
对氧自由基的影响
• 植物在正常代谢过程中通过多种途径和多 个部位产生氧自由基，直接或间接的启动 膜质的超氧化作用，从而导致膜质的损伤。 在长期的适应过程中植物产生了多种保护 酶系统。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢 酶 (CAT)、过氧化物酶(POD)等各种酶类， 以维持植物体内活性氧离子代谢的动态平 衡，但是干旱等逆境会打乱这种平衡。
•
•
CTK减少，因为其能维持和促进气 孔开放，减少根细胞对对水的透性。
乙烯大量产生，引起落花落果，减 少负担。
植物对干旱胁迫的生理响应
• 产生新的蛋白质
• 水分胁迫蛋白种类很多，具有适应功能，可能包 括离子的隔离，对膜的保护，恢复一些蛋白质的 活性和形成特定的水，离子或溶质通道，以及改 变或调节液泡和细胞质中的渗透势。
•
水是植物的血液，其含量一般 占组织鲜重的 65％～90％[610 叶片的相对含水量(RWC)表征 植物在遭受干旱胁迫后的整体 水分亏缺状况，反映了 植株叶 片细胞的水分生理状态。因此， RWC常常 是被用来衡量植物抗 旱性的生理指标。RWC比单 纯 的含水量更能较为敏感地反映 植物水分状况的改 变，在一定 程度上反映了植物组织水分亏 缺程度。
高温胁迫下植物的生理和生态响应
• （3）耐热性 • 高温逆境出现时，植物因高温胁迫而发生 相应的生理生化代谢变化，以减少或修复 高温的伤害。例如有些植物在高温逆境下， 产生还原力较强的物质和特异蛋白质，使 膜脂抗氧化力增强，蛋白质变性的可逆范 围扩大，膜脂离子泵的修复能力增强等。
植物欣赏
THANK YOU
植物对干旱胁迫的生理响应
• 保护酶系统活性的 改变
• 水分胁迫条件下，植物体内超 氧化物歧化酶（SOD)，过氧化 氢酶（CAT），过氧化物酶 （POD)活性表现出上升和下降 两种趋势。耐旱植物在适度的 干旱条件下SOD活性通常增加， 表明清除活性氧的能力增强， 意味着具有一定的抗旱能力。 CAT,POD表现出分蒸发
减少水分蒸发
储存水分
寻找水源
寻找水源
寻找水源
避过干旱
• 典型的旱生植物，鳞茎外围包 着一层很厚的枯死鳞茎皮，于 地表形成保护层，防旱和防热， 减少鳞茎根系暴晒和蒸发水分。 碱韭对降雨反应十分敏感，到 了生长季节保持休眠状态，其 萌发期可推迟到8月小旬，以避 过干旱。碱韭适应盐碱能力强， 降水量多于碱斑地上，集中在 封闭低地和碱湖外围，成为一 种耐碱的植物，故而得名“碱 韭”
• 干旱胁迫下植物的生理生态响应
• 高温胁迫下植物的生理生态响应
植物对干旱胁迫的生理生态响应
• 干旱胁迫
• 生理响应 • 生态响应
干旱胁迫
对膜透性的影响 对生长的影响 干旱胁迫对植物生理指标的影响（表观影响） 干旱胁迫对植物光合作用的影响 干旱胁迫对植物生长过程中氮代谢的影响 干旱胁迫对植物生长过程中氧代谢的影响
干旱胁迫对植物生理指标的影响
1.对根系活力的影响根系活力的影响
•
2.对叶片相对含水量的影响
干旱胁迫对植物氮代谢的影响
干旱胁迫对植物生长过程中氮代谢的影响
• 1.对硝酸还原酶(NR)的影响 • • • 2.对蛋白质组分的影响
对硝酸还原酶(NR)的影响
• 硝酸还原酶(nitrate reductase，NR)可催化植 物 体内的硝酸盐还原成亚硝酸盐，是硝酸盐同化中 的 第一个酶，也是限速酶。作为植物氮代谢的关 键酶， 其活性大小反映了作物对氮素的利用速度， 水分胁 迫下NR活性和作物生长发育有密切关系 口“291。对 农作物产量和品质有重要影响。在 正常情况下，植物物体内一般不会发生硝酸 盐积 累。但在干旱条件下，由于水分胁迫减弱了酶的 合成速度导致植株中硝酸盐积累过多，从而发生 毒害作用。