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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