抗盐,耐热,耐冷,抗旱,抗涝,抗虫,抗风,抗…… 反正你能蹂躏植物的方法,它不鸟你的就是抗的,就是这些了 工作方法多了去了。杂交,克隆基因;突变,筛选;转基因,看表型;等等
不利于植物生存和生长的环境条件统称为逆境或环境胁迫,包括冷、热、旱、涝、盐碱、大气土壤污染等各种物理化学胁迫和来源于病虫、杂草的生存竞争胁迫。在逆境条件下,植物体会受到危害,发生一系列生理变化:吸水能力降
低,体内水分亏缺;原生质膜结构遭到破坏,主动运输能力下降,透性增大,胞内物质外渗;气孔关闭,酶活性降低,光合作用下降;呼吸作用增强,消耗大量营养物质;糖类和蛋白质大量水解;各细胞器也遭受可逆或不可逆的损伤。另一方面,植物经过长期的逆境锻炼也进化产生了一系列抵制不良环境的机制,即植物的逆境适应性。其包括避逆性和抗逆性2个方面.
同种不同品种作物抗逆性的研究,可以对这两个品种的作物进行相同程度的逆境胁迫,对比它们对相同程度逆境胁迫的反应。
有一系列的衡量指标:如MDA、脯氨酸含量、可溶性糖和蛋白含量、酶活性等;有条件还可以做细胞的超微结构。
数量化后分级,再进行计算统计。
哪些方面的抗性,单因素还是多因素
脱落酸是一种具有倍半萜结构的植物激素。1963年美国艾迪科特等从棉铃中提纯了一种物质能显著促进棉苗外植体叶柄脱落,称为脱落素II。英国韦尔林等也从短日照条件下的槭树叶片提纯一种物质,能控制落叶树木的休眠,称为休眠素。1965年证实,脱落素II和休眠素为同一种物质,统一命名为脱落酸。
脱落酸在衰老的叶片组织、成熟的果实、种子及茎、根部等许多部位形成。水分亏缺可以促进脱落酸形成。脱落酸在植物体内才再分配速度很快,在韧皮部和木质部液流中存在。合成脱落酸的前体是甲瓦龙酸,在它生成法尼基焦磷酸后有两条去路。一是真菌中常见的C15直接途径。一是高等植物中的C40间接途径。后者先形成类胡萝卜素(紫黄质),经光或生物氧化而裂解为C15的黄氧化素,再转化为脱落酸。
脱落酸可由氧化作用和结合作用被代谢。
脱落酸可以刺激乙烯的产生,催促果实成熟,它抑制脱氧核糖核酸和蛋白质的合成。脱落酸的生理功能有以下几种:
1. 抑制与促进生长。外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。浓度低时却促进离体黄瓜子叶生根与下胚轴伸长,加速浮萍的繁殖,刺激单性结实种子发育。
2. 维持芽与种子休眠。休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。
3. 促进果实与叶的脱落。
4. 促进气孔关闭。脱落酸可使气孔快速关闭,对植物又无毒害,是一种很好的抗蒸腾剂。检验脱落酸浓度的一种生物试法即是将离体叶片表皮漂浮于各种浓度脱落酸溶液表面,在一定范围内,其气孔开闭程度与脱落酸浓度呈反比。
5. 影响开花。在长日照条件下,脱落酸可使草莓和黑莓顶芽休眠,促进开花。
6. 影响性分化。赤霉素能使大麻的雌株形成雄花,此效应可被脱落酸逆转,但脱落酸不能使雄株形成雌花。
生物膜在植物抗逆胁迫中有重要作用。
逆境(stress)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。生物膜的透性对逆境的反应是比较敏感的, 遭受逆境时,质膜透性增大,内膜系统出现膨 胀、收缩或破损。 正常条件下,生物膜的膜脂呈液晶态,当 温度下降到一定程度时,膜脂变为凝胶相。膜脂相变会导致原生质流动停止,透性加大。
从组成膜的脂质来看:脂质膜脂碳链越长,固化温度越高,相同长度的碳链不饱和键数越多,固化温度越低。膜脂不饱和脂肪酸越多,固化温度越低,抗冷性越强。 膜脂中的磷脂和抗冻性有密切关系。膜脂中的磷脂含量显著增加,抗冻力增强。 饱和脂肪酸和抗旱性密切有关。
从组成膜的蛋白质来看:多种因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物 质、缺氧、紫外线等能诱导形成新的蛋白质(或酶), 这些蛋白质统称为逆境蛋白(或叫做胁迫蛋白)。逆境蛋白除了通过催化反应来增强植物的抗逆性外,还可以以载体的形式来提高膜对一些特殊物质的转运能力,从而调整细胞的代谢水平,增强其对逆境的适应能力。 一般来说,膜蛋白的稳定性强,植物抗逆性也强。
在自然界条件下,由于不同的地理位置和气候条件以及人类活动等多方面原因,造成了各种不良环境,超出了植物正常生长、发育所能忍受的范围,致使植物受到伤害甚至死亡。
这些对植物产生伤害的环境称为逆境(stress)或胁迫。而植物对不良环境的适
植物的抗逆性是指植物具有的抵抗不利环境的某些性状;如抗寒,抗旱,抗盐,抗病虫害等。 自然界一种植物出现的优良抗逆性状,在自然界条件下很难转移到其他种类的植物体内,主要是因为不同种植物间存在着生殖隔离。 自然界抗逆性基因来源于基因突变。 植物受到胁迫后,一些被伤害致死,另一些的生理活动虽然受到不同程度的影响,但它们可以存活下来。如果长期生活在这种胁迫环境中,通过自然选择,有利性状被保留下来,并不断加强,不利性状不断被淘汰。这样,在植物长期的进化和适应过程中不同环境条件下生长的植物就会形成对某些环境因子的适应能力,即能采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子。植物对各种胁迫(或称逆境)因子的抗御能力,称为抗逆性(stress resistance),简称抗性。 植物的抗逆性主要包括两个方面:避逆性(stress avoidance)和耐逆性(stress tolerance)。避逆性指在环境胁迫和它们所要作用的活体之间在时间或空间上设置某种障碍从而完全或部分避开不良环境胁迫的作用;例如夏季生长的植物不会遇到结冰的天气,沙漠中的植物只在雨季生长等。耐逆性指活体承受了全部或部分不良环境胁迫的作用,但没有或只引起相对较小的伤害。耐逆性又包含:避胁变性(strain avoidance)和耐胁变性(strain tolerance),前者是减少单位胁迫所造成的胁变,分散胁迫的作用,如蛋白质合成加强,蛋白质分子间的键结合力加强和保护性物质增多等,使植物对逆境下的敏感性减弱;后者是忍受和恢复胁变的能力和途径,它又可分为胁变可逆性(strain reversibility)和胁变修复(strain repair)。胁变可逆性指逆境作用于植物体后植物产生一系列的生理变化,当环境胁迫解除后各种生理功能迅速恢复正常。胁变修复性指植物在逆境下通过自身代谢过程迅速修复被破坏的结构和功能。概括起来,植物有4种抗逆形式:避逆性,避胁变性,胁变可逆性和胁变修复 值得注意的是一种植物可能有多种抗逆方式,并由于植物处于不同的生长发育阶段,不同的生理状态,不良环境胁迫作用的不同强弱或几个环境因子的共同作用,植物的抗逆性方式是可变的,而且相互间的界限也不清楚。 Levitt把植物抗逆性还简单地表达为: 可见抗逆性决定于两个方面,即外界环境对植物施加的胁迫和植物对环境胁迫所作出的反应即胁变。同等环境胁迫作用下,胁变越小,抗逆性越大。胁变程度又决定于植物潜在的可塑能力或遗传潜力。胁变可发生在不同水平上,如整体、器官、组织、细胞和分子水平上。 另外,植物抗逆性的大小与植物年龄和发育阶段也有一定的关系。例如番茄和棉花,在幼年阶段抗盐性小,在孕蕾阶段抗盐性较高,到开花期则降低。水稻随着它的发育而丧失其对盐的敏感性,在孕穗期以后,它的抗逆力开始增大。一般情况下,植物在生长盛期抗逆性比较小,进入休眠以后,则抗逆性增大;营养生长期抗逆性较强,开花期抗逆性较弱。 自由水与结合水的比值与抗逆性的关系 自由水作为生物体内含量最多的物质,为生物体内的各个细胞提供液体环境,而且作为溶剂,各项生化反应均在水中进行,因此自由水对于新陈代谢是十分重要的。而结合水则是生物体的组成部分了,不具有自由水对于代谢的作用。所以说自由水与结合水的比值越大,生物体的新陈代谢越旺盛。新陈代谢越旺盛的话,势必就要消耗更多的有机物。就像狗熊,如果冬天冬眠的话就可以节省有机物的消耗,从而度过寒冬。要是还像夏天那样生龙活虎舞舞扎扎早晚冻死......所以说减慢新陈代谢有利于提高抗性。这就是为什么自由水与结合水比值越低抗性越高的原因了。
自由水和结合水的比值越大,植物的代谢活动越弱,抗逆性越强
抗逆性就是指对不良气候和环境的抵抗能力。
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