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1逆境植物生物学概论1

1.1逆境、逆境植物及植物适应性1

1.1.1逆境1

1.1.2逆境植物1

1.1.3植物的适应性2

1.2逆境条件下植物的生长及形态变化3

1.2.1生长的概念3

1.2.2生长的测量3

1.2.3形态变化4

1.3逆境条件下植物的生理变化与抗逆性4

1.3.1生物膜与植物抗逆性4

1.3.2活性氧与植物抗逆性5

1.3.3渗透调节与植物抗逆性10

1.3.4激素与植物抗逆性13

1.3.5逆境蛋白与植物抗逆性14

1.3.6植物对逆境的交叉适应15

主要参考文献16

思考题17

2盐渍逆境植物生物学18

2.1盐渍土壤的形成19

2.1.1盐的来源19

2.1.2盐土、碱土、盐碱土和次生盐碱土19

2.1.3盐碱土的分布21

2.2盐生植物与非盐生植物21

2.3盐生植物资源22

2.3.1盐生植物起源22

2.3.2盐生植物类型、种类及分布23

2.3.3盐生植物在植物抗盐机理研究中的作用31

2.3.4盐生植物的开发利用及保护32

2.4盐生植物耐盐的形态学基础33

2.4.1拒盐的形态学基础34

2.4.2泌盐的形态学基础36

2.4.3稀盐的形态学基础44

2.5盐胁迫对植物的伤害47

2.5.1盐害47

2.5.2盐害和离子害47

2.5.3原初盐害48

2.5.4次生盐害55

2.5.5盐对生长发育的影响57

2.6植物抗盐的生理机制64

2.6.1抗盐性64

2.6.2植物的耐盐阈值65

2.6.3影响植物抗盐性的因子67

2.6.4对盐胁迫引发的渗透胁迫的抗性及机理68

2.6.5 Na+从外界进入细胞的可能途径80

2.6.6盐离子的区域化作用机理82

2.7植物对盐分胁迫信号的接受和传递90

2.7.1渗透胁迫信号的接受和传递90

2.7.2离子胁迫信号的接受和传递91

2.8植物抗盐基因工程92

2.8.1植物的抗盐性是由多基因控制的92

2.8.2渗透调节溶质关键酶基因工程与抗盐性93

2.8.3离子区域化转运蛋白基因工程与抗盐性94

2.8.4植物抗氧化酶基因工程与抗盐性97

2.8.5植物抗盐基因工程值得思考的问题97

主要参考文献98

思考题102

3干旱逆境植物生物学103

3.1水的结构和性质103

3.1.1水的分子结构特性103

3.1.2水的沸点104

3.1.3水的比热104

3.1.4水的汽化热105

3.1.5水产生的内聚力、黏附力和表面张力105

3.1.6水的不可压缩性105

3.1.7水的透光性106

3.1.8水的溶解性106

3.2水在植物生命活动中的作用106

3.2.1细胞的主要组成成分106

3.2.2代谢的重要原料106

3.2.3各种生化反应和物质吸收、运输的介质106

3.2.4保持细胞和个体固有的姿态106

3.2.5调节植物体的温度106

3.3植物组织中水分的存在形式、状况及其测定107

3.3.1水分存在形式107

3.3.2含水量107

3.3.3水势108

3.4干旱生境中植物形态结构的变化112

3.4.1干旱及干旱类型112

3.4.2干旱生境中植物形态结构变化113

3.4.3干旱对细胞结构的影响115

3.5干旱对植物生理过程的影响119

3.5.1含水量119

3.5.2生长120

3.5.3矿质吸收121

3.5.4光合作用122

3.5.5激素125

3.5.6干旱与蛋白质130

3.5.7植物发育136

3.6植物抗旱的机制138

3.6.1植物抗旱的类型138

3.6.2植物耐旱的生理机制141

3.7植物抗旱的基因工程148

3.7.1基于细胞信号转导和基因调控的抗旱基因工程149

3.7.2渗透保护物质积累的基因工程149

3.7.3增强植物对活性氧自由基的清除能力的基因工程150

3.7.4基于改变细胞膜脂组分的基因工程150

3.7.5抗旱基因工程存在问题152

主要参考文献152

思考题156

4洪涝逆境植物生物学157

4.1涝害的定义和类型157

4.2淹水对土壤的影响158

4.2.1对土壤水一气平衡和气体状况的影响158

4.2.2对土壤还原势的影响158

4.2.3对土壤肥料的影响158

4.2.4对土壤pH的影响159

4.3洪涝对植物形态结构的影响159

4.3.1根系160

4.3.2叶片160

4.3.3茎161

4.4洪涝对植物生理生化过程的危害161

4.4.1水分代谢161

4.4.2呼吸作用162

4.4.3光合作用162

4.4.4矿质营养162

4.4.5植物激素163

4.5植物抗涝机制164

4.5.1植物避涝性164

4.5.2植物耐涝性167

4.5.3植物对涝害的分子响应170

4.6提高植物抗涝性的途径和措施174

4.6.1提高植物抗涝性的途径174

4.6.2防涝和治涝的措施175

主要参考文献175

思考题178

5低温逆境植物生物学179

5.1冷害与冷害机理179

5.1.1冷害对细胞结构的影响179

5.1.2冷害对植物生理生化的影响180

5.1.3冷害机理184

5.2冻害与冻害机理186

5.2.1冻害186

5.2.2冻害机理186

5.3低温锻炼及适应性变化187

5.3.1生理生化变化187

5.3.2细胞结构的变化191

5.4植物抗冻信号转导及抗冻基因工程191

5.4.1抗冻信号转导191

5.4.2抗冻基因工程192

5.5提高植物抗低温能力的途径193

5.5.1抗冻锻炼193

5.5.2化学调控194

5.5.3农业措施194

5.5.4转基因技术194

主要参考文献194

思考题197

6高温逆境植物生物学198

6.1植物对温度反应类型198

6.2热胁迫对植物形态结构的影响198

6.2.1外部形态变化198

6.2.2内部结构的变化198

6.2.3细胞超微结构的变化199

6.3热胁迫对植物生理生化的影响200

6.3.1光合作用200

6.3.2呼吸作用203

6.3.3膜功能203

6.3.4酶及蛋白质204

6.4植物对高温的形态适应204

6.4.1物候学204

6.4.2形态学适应204

6.5植物对热胁迫的生理生化适应205

6.5.1提高膜的耐热性205

6.5.2通过改变蒸腾作用提高耐热性205

6.5.3通过提高酶的热稳定性提高耐热性206

6.5.4通过诱导产生热激蛋白提高耐热性206

6.6植物耐热的分子机理207

6.6.1热激蛋白与耐热性207

6.6.2热胁迫的信号转导207

6.7提高植物抗热性的途径208

主要参考文献208

思考题212

名词索引（中英文对照）213