Sinh lý chống chịu

SINH LÝ CHỐNG CHỊU
MỞ ĐẦU.
Sa mạc và hoang mạc là kiểu hệ sinh thái có khí hậu cực kì khô hạn.
Lượng mưa hàng năm ở sa mạc là khoảng dưới 250mm/năm, nhiệt độ chênh
lệch giữa ngày và đêm lớn. có những sa mạc dường như không có mưa như sa
mạc ở Chilê và trung Sahara .
Sinh vật sống trong sa mạc là những loài có hình thức thích nghi rất đặc
biệt với điều kiên môi trường khắc nhiệt là khô hạn và nóng.
Thực vật sa mạc gồm những cây chịu hạn có đặc điểm như rụng lá vào
mùa khô, lá biến thành gai hạn chế quá trình thoát hơi nước hoạc là cây mọng
nước, nhiều cây có rễ ăn nông và lan rộng ttrên mặt đất nhờ đó hút được nước
trong không khí, nhưng cũng có cây rễ rất dài xuyên sâu tới tận mạch nước
ngầm....
Qua quá trình tiến hoá các đặc điểm thích nghi được tiếp tục củng cố và di
truyền lại cho thế hệ sau để hình thành một hệ sinh thái hoang mạc và sa mạc.
Thực vật sa mạc sẽ có sự thay đổi sinh lý dựa trên cơ sở khoa học phản
ứng thích nghi của thực vật hoang mạc và sa mạc với sự thay đổi đột đột của
nhiệt độ.
Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng trong quá trình làm bài tôi sẽ không tránh
khởi những thiếu sót rất mong sự đống góp ý kiến của các thầy cô và các bạn .
Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới GS- TS Nguyễn Như Khanh đã
cung cấp tài liệu và những kiến thức quí báu giúp tôi hoàn thành bài tiểu luận
này.
Học viên Dương Thị Vĩnh Thạch Cao học K19
1
SINH LÝ CHỐNG CHỊU
NỘI DUNG.
I. Đặc điểm hoang mạc và sa mạc.
Hoang mạc là vùng có lượng mưa rất ít, ít hơn lượng cần thiết để hầu hết
các loại thực vật sinh trưởng. Hoang mạc được xác định là những khu vực có
lượng mưa ít hơn 250 mm/năm (10in/năm), do vậy nước ở hoang mạc rất hiếm,

thường không có sông và suối, sự sống hiếm hoi vì có rất ít loại động vật và
thực vật có thể thích nghi với môi trường khắc nghiệt này, chỉ có ít những cây
bộ gai, họ xương rồng sống được điều kiện khô cằn ít nước.
Sa mạc thường dùng để chỉ những hoang mạc cát, đôi khi cũng dùng để
chỉ hoang mạc nói chung. Ở một số sa mạc nóng, khí hậu thường nóng có thể tới
58°C như ở sa mạc Mexico, Turfan (Thổ Nhĩ Kỳ) nhiệt độ ban ngày mùa hạ lên
tới 82,3 °C, có nơi lại lạnh đến –45 °C như ở sa mạc Gobi thuộc Châu Á. Ở
vùng sa mạc Sinai, biên độ nhiệt độ chênh lệch giữa ngày và đêm có thể đến hơn
80 °C, đất đai cằn cỗi. Sa mạc thường có lượng bức xạ mặt trời lớn, nhiều cát và
gió nóng luôn thổi mạnh tạo ra rất nhiều trận bão cát, hiện nay có khoảng 1/3
diện tích trái đất (lục địa) là sa mạc.
II. Phản ứng thích nghi của thực vật.
1.Sự thích nghi về hình thái.
1.1.Thân cây .
Học viên Dương Thị Vĩnh Thạch Cao học K19
2
SINH LÝ CHỐNG CHỊU
Một số thực vật sống ở vùng nóng và khô như sa
mạc và bán sa mạc, lá là một trở ngại cho thân vì nó
hấp thu quá nhiều sức nóng và làm mất nước, do đó
để thích nghi lá nhỏ đi hay không còn lá và khi đó
thân đảm nhiệm vai trò quang hợp. Ở cây Phi lao, lá
tiêu giảm còn rất nhỏ như những vảy mọc vòng
quanh các mắt, cành dạng lá kiểu này được gọi là
diệp chi (cladode). Những diệp chi này có khí khẩu
nằm dọc theo các rãnh giữa hai mắt.
Nhiều giống thuộc họ Xương rồng (Cactaceae)
như cây Xương rồng vợt (Opuntia), hoàn toàn
không có lá. Cây thân mập của họ Thầu dầu
(Euphorbiaceae) có nhiều nhu mô quang hợp

được (chlorenchyma) và các nhu mô dự trử nước
nằm trong vùng vỏ. Biểu bì của các cây này
thường có nhiều lớp và được bao phủ bởi lớp
cutin dày.
Cấu tạo thân:
Bên trong thân cây xương rồng là các
màng nhầy dạng keo mứt. Chính có
dạng này xương rồng mới giữ được
một lượng nước lớn trong cơ thể để
có thể chịu đựng sự khô hạn trong
một thời gian dài.
Rãnh trên thân cây:
Các vùng sa mạc, hoang mạc hoặc vùng bán khô hạn
có lượng mưa rất thấp. Do vậy, thân cây xương rồng
có cấu trúc các rãnh kéo dài từ đỉnh xuống tận gốc,
giống như các máng xối thu nước từ các mái nhà.
Các rãnh này có tác dụng thu gom các giọt nước
Học viên Dương Thị Vĩnh Thạch Cao học K19
3
SINH LÝ CHỐNG CHỊU
hiếm hoi từ không trung để đưa xuống rễ.
Da cây xương rồng thường trơn láng,
có độ dai dẻo nhất định, ít có khí
khổng. Mục đích là để hạn chế sự
mất nước và giảm ảnh hưởng của bức
xạ mặt trời.
1.2.Lá cây
Lá thường thu nhỏ lại hay biến thành
gai, hay trên bề mặt lá có phủ một lớp
sáp dày, hoặc lông che chở. Các biến

đổi trên đều nhằm giúp cây giảm bớt
được sự thoát hơi nước. Liên tưởng
đến cây xương xồng, mọi người đều
nghĩ hình ảnh một loại thưc vật trơ
trụi lá, thân thể bao quanh bằng các
lưỡi gai nhọn hoắt
Gai xương rồng chính là lá của chúng bị biến đổi. Một số xương rồng, gai và
lông đều mọc lên từ các cụm chân gai (areoles).
Mục đích gai và lông là:
Giảm thiểu tối đa sự thoát hơi nước
Đón bắt lượng mưa và sương đêm ít ỏi của vùng hoang mạc.
Chống lại các kẻ thù gây hại, nhất là các loài thú.
Đối với các cây con mọc ra từ thân, nếu vì một nguyên nhân nào đó mà rụng
xuống, gai có nhiệm vụ cố định chúng lại chung quanh thân cây mẹ hoặc bám
vào lông thú vật để chuyển đến một vùng đất khác. Nhờ có gai, cây con ít bị gió
lốc và dòng chảy cuốn đi khỏi nơi chúng vừa bám rễ.
1.3. Rễ cây
Học viên Dương Thị Vĩnh Thạch Cao học K19
4
SINH LÝ CHỐNG CHỊU
Bộ rễ xương rồng thường bò lan theo
chiều ngang hơn là chiều sâu. Lý do
chính là lượng nước trong đất nơi nó
sống thường tập trung ở phần lớp đất
mặt (do lượng mưa ít nên những vùng
này nước ngầm rất sâu hoặc không có
vỉa nước ngầm).
1.4.Hoa- quả.
Hoa xương rồng thường có màu sắc rực rỡ, nổi
bậc trong khung cảnh hoang vắng của hoang

mạc. Mục đích của màu sắc là để hấp dẫn các loại
côn trùng đến để tạo thuận lợi cho sự thụ phấn
giúp bảo tồn nòi giống.
Quả xương rồng có vị ngọt, nhiều hạt. Điều này
kích thích các loại chim, dơi đến ăn và sau đó
mang các hạt đi phát tán nhiều nơi khác để có thế
hệ xương rồng về sau.
Ngoài ra, có một số nghiên cứu phát hiện một số xương rồng ở Nam Mỹ còn tạo
sự cộng sinh với một số loài sinh vật khác để cùng nhau tồn tại và phát triển.
2.Bản chất phản ứng thích nghi của thực vật hoang mạc, sa mạc
2.1. Bản chất của tính chịu hạn.
Khả năng chịu được khô hạn liên quan đến khả năng giữ nước của protein
nguyên sinh chất và áp suất thẩm thấu cao. Tăng tích luỹ các protein ưa nước
phân tử thấp có khả năng liên kết được nhiều phân tử nước ở dạng màng nước.
Ở những loài cây chống chịu mất nước tốt (chịu hạn cao) tích luỹ các protein ưa
nước, axit amin prolin và monoxacarit có tác dụng tăng lượng nước liên kết
trong tế bào chất.
Cơ chế hoá sinh có tác dụng bảo vệ tế bào trong điều kiện bị mất nước là bảo
đảm sự khử độc các sản phẩm được tạo nên trong quá trình phân giải các hợp
Học viên Dương Thị Vĩnh Thạch Cao học K19
5