关于植物高温胁迫的研究进展课件

关于植物高温胁迫的研究进展关于植物高温胁迫的研究进展 目目 录录 一、基本知识介绍 二、常用仪器 三、研究进展一、基本知识介绍胁迫（胁迫（stress）：又称为逆境，指对植物产生伤害的坏境。分类：（1）生物胁迫生物胁迫：包括病害、虫害和杂草；（2）非生物胁迫：非生物胁迫：包括寒冷、高温、干旱、盐渍等。高温胁迫：高温胁迫：是指温度升高到一定程是指温度升高到一定程度并超过一段时间，对作物生长和发度并超过一段时间，对作物生长和发育造成不可逆转的影响。（育造成不可逆转的影响。（Wahid,Gelani,Ashraf et al）为什么要研究植物的高温胁迫？为什么要研究植物的高温胁迫？（1）气候模型预测：全球将来的温度将会持续升高。全球平均气温从1990到2000年已经增加了0.6，预计到2100年将会再增加1.4-5。（Sharkey 2005）（2）自工业革命以来，由于CO2和CH4等温室气体的大量排放，全球气温持续升高。（秦大河，陈振林，罗勇等 2007）（3）政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组于2007年 2月 2日发布的第四次评估报告明确指出，近100 年（1906-2005 年）地球表面平均温度上升了 0.74，预计到21 世纪末全球地表平均增,1.1-6.4。（IPCC 2007）因此，研究植物的高温胁迫就势在必因此，研究植物的高温胁迫就势在必行！行！冰箱培养箱二、常用仪器天平剪刀药匙试管和试管架研钵 离心机 离心管移液枪枪头移液管洗耳球紫外分光光度计比色皿三、研究进展（一）高温胁迫对光合作用的影响（一）高温胁迫对光合作用的影响 在逆境条件下光合作用的改变通常认为是植物遭受逆境损伤的首要生理过程。（Chaves,Maroco,Pereira）高温抑制植物的光合作用已经在很多植物种类中得到证实。例子如下：Berry and Bjrkman1980年在高等植物上做高温胁迫实验发现：高温胁迫与电子传递干扰导致的PS的光化学效率降低、固定CO2以及同化量减少有关；Law and Crafts-Brandner1999年在棉花和小麦上做叶绿素荧光分析和rubisco酶活性实验，表明Calvin 循环活性在高温下比PS的光化学效率更敏感。金松恒、郑炳松等2010年，以大叶黄杨幼苗做实验材料，研究发现：在高温条件下，rubisco酶活性和PS电子传递的量子产量(PS)均减少，而叶绿素荧光的能量依赖性猝灭却增加了。Bukhov et al 1999实验表明：在适度高温下类囊体膜变得可透过，造成光子泄露和RuBP(核酮糖-1,5-二磷酸)的再生；然而，Haldimann and Feller 2004年用橡树叶做实验表明：在高温下，类囊体膜没有明显破坏。因此，严格说来，高温如何抑制光合作用因此，严格说来，高温如何抑制光合作用仍然需要继续讨论。仍然需要继续讨论。（二）高温胁迫对植物叶片生理生化（二）高温胁迫对植物叶片生理生化 特性的影响特性的影响1、对叶片相对含水量（、对叶片相对含水量（RWC）的影响）的影响 相对含水量是反应植物水分状况的参数，在一定程度上反映了植物在逆境胁迫下的生存状态以及抗逆性能力。Levitt指出 在不同环境胁迫作用下植物体内的水分,都会受到影响 植物会出现脱水现象。2、对叶片抗氧化保护酶活性的影响、对叶片抗氧化保护酶活性的影响 郭培国等认为夜间高温胁迫下，水稻植株内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性升高，而后随着胁迫时间延长则活性下降;卢琼琼等用大豆幼苗做实验表明：随着胁迫温度逐渐升高，胁迫时间的延长，SOD活性先增加，超过一定阈值后减少。何晓明等以黄瓜做材料研究表明，无论是耐热品种或不耐热品种，高温胁迫均可以使其SOD酶活性提高，其中耐热品种酶活性提高的幅度较大。但陈火英，张建华等以萝卜做材料和彭永宏，章文才等以猕猴桃做材料发现，高温胁迫后无论是耐热品种或不耐热品种SOD酶活性均下降，只是耐热材料的下降幅度小于非耐热材料。据我看的文献，对于超氧化物歧化酶（SOD）含量的变化还没有定论；过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性升高，而后随着胁迫时间延长则活性下降;3、对脯氨酸（、对脯氨酸（Pro）含量的影响）含量的影响 脯氨酸是最重要和有效的有机渗透调节物质之一。几乎在所有逆境条件下都会造成脯氨酸的积累。在逆境下Pro的作用：（1）作为渗透调节物质，保持渗透平衡，防止失水；（2）与蛋白质结合，增强蛋白质的可溶性和减少可溶蛋白质的沉淀，保护生物大分子的稳定。（Buchanan,Grui-ssen和Jones,2002）张念念等研究表明，在高温胁迫下，希蒙得木叶片Pro含量极显著增加。卢琼琼等用大豆幼苗做实验表明：随着温度升高和胁迫时间的延长，其Pro含量不断增加。据我所看的文献来看，高温胁迫下，脯氨酸含量增加。