Giáo trình Sinh lý thực vật

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH KON TUM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: SINH LÝ THỰC VẬT
NGÀNH: LÂM SINH
TRÌNH ĐỘ:CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCĐ ngày.tháng.năm .........
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum)
Kon Tum, năm 2019
LỜI NÓI ĐẦU
Sinh lý thực vật là một khoa học nghiên cứu về các hoạt động sinh lý xảy ra trong cơ thể thực vật, mối quan hệ giữa các điều kiện sinh thái với các hoạt động sinh lý của cây để cho ta khả năng điều chỉnh thực vật theo hướng có lợi cho con người. 
Trong chương trình học tập của ngành nông lâm nghiệp, sinh lý thực vật được xem là môn học cơ sở nhất có quan hệ trực tiếp đến các kiến thức cơ sở và chuyên môn của ngành học.
Kết cấu của giáo trình Sinh lý Thực vật. Giáo trình Sinh lý thực vật này được chúng tôi trình bày trong 7 chương: 
Chương 1: Sinh lý tế bào thực vật
Chương 2: Sự trao đổi nước ở thực vật
Chương 3: Dinh dưỡng khoáng và Nitơ thực vật
Chương 4: Quang hợp 
Chương 5: Hô hấp
Chương 6: Sinh trưởng và phát triển
Chương 7: Sinh lý tính chống chịu của cây với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận.
Trong quá trình biên soạn, tác giả dựa trên những tài liệu hiện có và cập nhật những kiến thức hiện đại và thực tiễn vào. Tuy nhiên, do thời gian, trình độ, nguồn tư liệu có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được sự góp ý của độc giả để hoàn thiện giáo trình tốt hơn.
MỤC LỤC
Chương 1: Sinh lý tế bào thực vật ..................................................................5 
1. Giới thiệu sơ lược về cấu tạo của tế bào . ......................................................5 
2. Thành phần hóa học của tế bào..10
3. Tính chất của nguyên sinh chất.14
4. Sự hút nước và chất tan của tế bào15
Chương 2: Sự trao đổi nước ở thực vật .......................................................20
1. Sự hút nước của thực vật ............................................................................20
2. Sự thoát hơi nước của thực vật ...................................................................26
Chương 3: Dinh dưỡng khoáng và Nitơ thực vật.........................................31
1. Phương pháp nghiên cứu dinh dưỡng khoáng của cây .................................31
2. Vai trò sinh lý của các nguyên tố khoáng ....................................................33
3. Sự đối kháng ion ........................................................................................46
4. Sự hút chất khoáng của thực vật...................................................................47
5. Sự hút chất khoáng trong tự nhiên của thực vật ............................................49
6. Ảnh hưởng của điều kiện bên trong và bên ngoài .........................................52
7. Vai trò sinh lý của Nitơ và sự dinh dưỡng Nitơ của thực vật ........................53
8. Cơ sở sinh lý của bón phân hợp lý cho cây ..................................................57
Chương 4: Quang hợp .................................................................................62
1. Cơ quan quang hợp của thực vật .................................................................62
2. Bản chất của các quá trình quang hợp của thực vật ...................................... 64
3. Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài ...................................... ......................71
4. Quang hợp và năng suất cây trồng ...............................................................77
Chương 5: Hô hấp............................................... .........................................82
1. Cơ quan hô hấp của thực vật .......................................................................82
2. Mối quan hệ giữa hô hấp và hoạt động sống của thực vật .............................84
3. Hô hấp và vấn đề bảo quản nông sản phẩm ..................................................86
4. Điều kiện ngoài cảnh ảnh hưởng đến hô hấp của thực vật .............................88
Chương 6: Sinh trưởng và phát triển............................................................91
1. Các pha sinh trưởng và phát triển của thực vật .............................................91
2. Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của thực vật.............................................................................................................. 94
3. Ứng dụng kiến thực về sinh trưởng và phát triển của thực vật trong đời sống............................................................................................................ 96
4. Các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển của thực vật ............................96
Chương 7: Sinh lý tính chống chịu của cây với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận.
Khái niệm về tính chống chịu của cây.......................................................104
Tính chịu nóng........................................................................................105
Tính chịu hạn..........................................................................................106
Tính chịu mặn.........................................................................................111
Tính chống chịu sâu bệnh hại...................................................................113
Chương 1: SINH LÝ TẾ BÀO THỰC VẬT Thời gian: 8 giờ
Mục tiêu:	
 - Giải thích được cấu tạo, chức năng, nhiệm vụ của các thành phần chính trong tế bào thực vật;
- Thực hiện được một số thí nghiệm về sự co nguyên sinh và phản co nguyên sinh, tính thấm của chất nguyên sinh sống và chết, xác định được sức hút nước của tế bào theo phương pháp sacdacop.
A. Phần lý thuyết:	Thời gian: 4 giờ	
1. Giới thiệu sơ lược về cấu tạo của tế bào
1.1. Nhóm tế bào nhu mô
- Là những tế bào mà đường kính của chúng về mọi phía như nhau, có màng bao bọc.
- Ví dụ: mô phân sinh ngọn: ở chồi ngọn, đầu rễ, phần vỏ của thân, có khả năng phân hoá, phân chia thành các bộ phận của cây. Nhờ mô phân sinh mà cây lớn lên và to ra.
1.2. Nhóm tế bào hình sợi
- Là những tế bào mà chiều dài hơn gấp hàng chục, hàng trăm lần chiều rộng.
- Ví dụ: mô cơ, mô dẫn
Hình thân cây bông bụt
1.3. Kích thước
Từ 1-100 mircômet (µm) rất nhỏ trừ một số tế bào làm chức năng dự trữ có kích thước lớn.
1.4. Cấu trúc của tế bào thực vật
1.4.1. Vách tế bào
* Cấu tạo
- Khác với tế bào động vật, tế bào thực vật có lớp vỏ cứng bao bọc ngoài gọi là vách tế bào, làm cho tế bào và mô thực vật có độ bên cơ học. 
- Vách tế bào có khả năng sinh trưởng, ngăn cản sự xâm nhập tự do, tham gia một phần vào sự hấp thu chất khoáng vào tế bào. 
- Vách tế bào được xây dựng từ những vật liệu đặc trưng là vật liệu ổn định có tính đàn hồi và vật liệu mềm dẻo ở dạng khuôn vô định hình, ngoài ra còn có sự tham gia của lipit và prôtein. 
- Vách tế bào có nhiều lớp hợp lại, ngoài cùng là phần tiếp giáp giữa các tế bào với nhau gọi là lớp giữa, tiếp sau là lớp vách sơ cấp, lớp vách thứ cấp, lớp vách tam cấp. 
* Chức năng
- Trao đổi ion.
- Vách tế bào đã suberin hoá tức là tham gia điều tiết chế độ nước và nhiệt của cây. 
- Vách tế bào ở cạnh nhau liên kết lại thành hệ thống gian bào có vai trò lớn trong sự vận chuyển vật chất. 
- Vách tế bào có các sợi liên bào xuyên qua nhờ đó các tế bào tiếp xúc được với nhau hình thành nên hệ thống sinh chất có ý nghĩa trong sự vận chuyển và truyền thông tin. 
- Vách tế bào duy trì hình dạng tế bào nhờ áp suất nước và quy định kích thước của tế bào.
1.4.2. Không bào
* Cấu tạo 
- Khi tế bào còn non, không bào là những giọt nhỏ nằm rải rác trong chất nguyên sinh.
- Khi tế bào trưởng thành, các giọt đó hợp lại tạo thành một túi lớn nằm ở trung tâm tế bào chất chiếm hầu hết thể tích của tế bào (90%) thể tích hay lớn hơn.
- Không bào chủ yếu chứa nước và một số chất khác gọi là dịch tế bào.
- Trong không bào có dung dịch các muối, các chất hữu cơ và các sản phẩm bài tiết của trao đổi chất.
* Chức năng
- Không bào là không gian thẩm thấu của tế bào, đóng vai trò quyết định trong việc đưa nước ra và vào màng tế bào.
1.4.3. Tế bào chất
- Là phần tiếp cận ngay với thành tế bào.
- Thành phần hóa học của sinh chất rất đa dạng và biến động.
+ Nước: 80-85% sinh khối của tế bào chất, ngoài ra là protein, lipit
+ Tính chất keo của tế bào chất có khả năng chuyển dịch tử trạng thái sol (lỏng) sang gel (nửa lỏng). Tính keo do các phân tử protein và axit nucleic và chất hữu cơ ưa nước gây ra.
+ Tế bào chất thể hiện đầy đủ tính chất của mình vì trong nó xảy ra quá trình sống của tế bào là đồng hóa, dị hóa, sinh tổng hợp
+ Độ nhớt là ma sát nội, lực cản xuất hiện khi các lớp vật chất trượt bên nhau (phụ thuộc hàm lượng nước, lực liên kết của các phân tử protein).
+ Tế bào chất chứa nhiều nước và có tính vận động, khả năng vận động phụ thuộc nhiệt độ, hàm lượng oxi.
+ Tính đàn hồi chứng tỏ sự phân bố không gian của các phân tử theo một trật tự nhất định và cần có năng lượng.
1.4.4. Nhân tế bào
* Cấu tạo
- Là cơ quan quan trọng nhất của tế bào, có hình dáng khác nhau tùy thuộc theo từng loại tế bào, có thể hình tròn, hình bầu dục, hình que
- Kích thước: 70-80nm.
- Bao quanh nhân là màng nhân có cấu trúc 2 lớp, mỗi lớp dày khoảng 80A0. Trên màng nhân có các lỗ, có tác dụng điều hòa sự vận chuyển các chất từ nhân vào tế bào chất và ngược lại.
- Trong nhân chứa axit nucleic (ADN, ARN), protein (histon, lipit, dịch nhân, hạch nhân).
* Chức năng
- Lưu giữ thông tin di truyền của tế bào và là nơi tái bản của ADN.
- Truyền thông tin di truyền.
1.4.5. Ty thể
* Cấu trúc 
- Hình dạng: hình sợi, hình que, hình hạt, quả bí đaonằm rãi rác trong tế bào chất.
- Hình dạng và kích thước cũng khác nhau tùy từng loại tế bào.
- Ty thể là một bào quan có hai lớp màng bao bọc.
+ Màng ngoài không gấp khúc nhưng màng trong lại gấp khúc thành các gờ trên đó có nhiều enzim tham gia hô hấp cho tế bào.
+ Bên trong ty thể có chứa chất nền có ADN và ribôxôm.
* Chức năng
- Là nơi cung cấp năng lượng cho tế bào dưới dạng các phân tử ATP.
- Tạo ra nhiều sản phẩm trung gian có vai trò cung cấp các chất cho cơ thể.
1.4.6. Lục lạp
* Cấu trúc 
- Là bào quan điển hình của tế bào thực vật, có hình bầu dục, ôvan kéo dài, hình tròn
- Mỗi lục lạp được bao bọc bởi một màng kép, bên trong là khối cơ chất không màu gọi là chất nền và các hạt nhỏ.
- Lục lạp có 3 loại: Vô sắc lạp, Sắc lạp, Lục lạp
- Số lượng lục lạp trong mỗi tế bào không giống nhau, phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng, môi trường sống, loài.
- Mỗi hạt nhỏ có dạng một chồng tiền gồm các túi dẹp gọi là tilacôit. Trên bề mặt của màng tilacôit có hệ sắc tố (chất diệp lục và sắc tố vàng).
* Chức năng
- Lục lạp chứa diệp lục có khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học tích trữ dưới dạng tinh bột.
2. Thành phần hóa học của tế bào.
Các chất vô cơ.
Nước.
Nước là thành phần chủ yếu của chất nguyên sinh, nó có vai trò quan trọng không những trong việc hòa tan các chất dinh dưỡng mà còn là môi trường để tiến hành các loại phản ứng hóa sinh, nó còn điều hòa nhiệt độ cơ thể, tham gia vào quá trình vận chuyển các chất trong cơ thể; vì vậy nó có ý nghĩa lớn. Lượng nước trong tế bào thường là một chỉ tiêu về mức độ hoạt động sống của tế bào. Chẳng hạn, ở mô não, hàm lượng nước lên đến 80%, còn ở mô xương chỉ chiếm 20%, ở hạt ngũ cốc, nước chỉ chiếm xấp xỉ 10%, ở các mô non của cây đạt đến 80- 85% nước.
Từ quan điểm sinh lý mà xét, sở dĩ nước có vai trò quan trọng vì phân tử nước có tính lưỡng cực, nhờ đặc tính này mà các phân tử nước liên kết được lại với nhau, hay có thể liên kết được với nhiều chất khác gây nên hiện tượng thủy hóa. Hiện tượng thủy hóa có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống của tế bào.
Trong chất nguyên sinh, nước tồn tại ở hai dạng: nước liên kết và nước tự do. Nước tự do chiếm hầu hết lượng nước trong tế bào và có vai trò quan trọng trong trao đổi chất (TĐC). Nước liên kết chiếm 4- 5% tổng lượng nước. Nước liên kết thường kết hợp với nhóm ưa nước của protein bằng cầu nối hydrogen. Hàm lượng nước liên kết lớn thì khả năng chống chịu của chất nguyên sinh đối với ngoại cảnh bất lợi cao.
Các chất khoáng.
Ngoài nước, trong tế bào còn chứa nhiều chất vô cơ khác là các nguyên tố khoáng, lượng chứa của từng nguyên tố khoáng trong chất sống khác biệt nhau rất nhiều; ngoài những nguyên tố đại lượng còn có những nguyên tố vi lượng, siêu vi lượng. Chúng ở dạng các muối vô cơ (KCl, NaCl, CaCl2...), các acid (HCl, H3PO4...), các loại kiềm (NH3, NH2OH...). Trong tế bào, các chất khoáng thường tồn tại dưới dạng các ion tự do như HCO3-, CO3-, NO3-, NO2-, H2PO4-, HPO4-, SO4-, Cl-, H+, Ca++, K+, Mg++, Na+, Fe++, ... hay
chúng được hút bám trên các gốc mang điện của các mixen keo hoặc có mặt trong thành phần các hợp chất hữu cơ khác (liên kết hóa học). Chất khoáng ở trạng thái tự do quy định áp suất thẩm thấu của tế bào từ đó góp phần vào cơ chế hấp thụ nước, các chất khoáng của tế bào. Sự phân bố không đồng đều của một số ion khoáng ở hai bên màng sinh chất là cơ sở của sự xuất hiện thế hiệu màng và dòng điện sinh học. Các chất khoáng ở dạng hút bám trên bề mặt các hạt keo nó giữ trong trạng thái bền vững, mức độ phân tán, độ ngậm nước, độ nhớt nhất định của hệ thống keo (Ion hóa trị 1, như K thường làm tăng độ ngậm nước, độ phân tán và giảm độ nhớt, còn ion hóa trị 2 như Ca và ion hóa trị 3 như Al có ảnh hưởng ngược lại).
Các nguyên tố khoáng có tác dụng điều tiết các hoạt động sống do ảnh hưởng sâu sắc đến các hệ enzyme. Các nguyên tố vi lượng thường là thành phần cấu trúc bắt buộc của các hệ enzyme. Ngoài ra các chất khoáng còn là thành phần của hàng loạt chất hữu cơ chủ yếu của tế bào sống như protide, nucleic acid, lipoid...
Các chất khí.
Các chất khí O2, CO2 là các yếu tố sống còn của cơ thể, nếu thiếu các chất đó, nhất là O2 thì không thể có sự sống.
Oxy là chất khí của sự sống, O2 cần cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cần cho cơ thể hoạt động.
CO2 là nguyên liệu cho quá trình quang hợp, không có CO2 thì không có sinh vật sản xuất,sinh vật tự dưỡng sẽ không tồn tại, dần dần mọi sinh vật khác cũng sẽ bị diệt vong vì không có CO2, cây xanh không chuyển được năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học.
Các chất hữu cơ.
Protein.
Trong số các chất hữu cơ, protein là thành phần quan trọng nhất. Nó chi phối cấu trúc tinh tế và mọi biểu thị đặc trưng của tế bào sống. Như vậy, trong cơ thể, protein là chất đồng hành với sự sống, nó tham gia vào nhiều chức năng quan trọng trong hoạt động sống của tế bào.
Protein rất đa dạng, số lượng các loại protein rất lớn. Trong tế bào thực vật thường có độ 20-22 amino acid và mỗi phân tử protein có thể chứa từ 50 đến vài nghìn amino acid. Sự khác nhau về thành phần, số lượng và trật tự sắp xếp các amino acid tạo nên sự đa dạng của protein, từ đó tạo nên tính đa dạng của sinh giới.
Cấu trúc của amino acid được đặc trưng bởi hai nhóm chính: Nhóm Carboxyl-COOH và nhóm amin-NH2, phần còn lại là gốc (R) có cấu trúc khác nhau ở các amino acid khác nhau. Cấu tạo tổng quát của amino acid như sau:
Các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide, tạo nên chuổi polypeptide là cấu trúc bậc I của protein.
	Tính chất đa dạng của protein còn gia tăng lúc tạo thành các mức độ cấu trúc phức tạp hơn (cấu trúc bậc II, bậc III và bậc IV) nhờ  ... oạn hoạt động trao đổi chất-năng lượng, các hoạt động sinh lý bình thường của tế bào. Các chất độc còn ảnh hưởng theo chiều hướng bất lợi đến nguyên sinh chất nhưu làm giảm mạnh độ nhớt, tính thấm của nguyên sinh chất tăng mạnh nhất là tăng mạnh ngoại thẩm làm cho tế bào mất chất dinh dưỡng. Các hoạt động sinh lý của tế bào cũng bị ảnh hưởng: quá trình quang hợp giảm mạnh do lá kém phát triển, sắc tố ít do các chất độc ức chế quá trình tổng hợp sắc tố, các quá trình xảy ra trong quang hợp bị giảm sút do ảnh hưởng của chất độc và thiếu nước. Quá trình hô hấp tăng mạnh, các cơ chất bị phân huỷ mạnh, nhưng hiệu quả năng lượng thấp, phần lớn năng lượng của các quá trình phân huỷ đều thải ra dưới dạng nhiệt làm cho tế bào thiếu ATP để hoạt động. Phân huỷ mạnh, tổng hợp lại yếu nên không bù đủ lượng vật chất do hô hấp phân huỷ, chất dự trữ dần dần bị hao hụt, cây không sinh trưởng được, do vậy cây còi cọc, năng suất thấp. Nếu cây bị mặn nặng hay mặn kéo dài sẽ bị chết.
Các hình thức chịu mặn của cây.Thực vật có thể tránh khỏi tác hại của mặn bằng cách loại muối hay cách ly muối. Tuỳ theo hình thức chịu mặn, có thể chia cây chịu mặn thành các nhóm cây chịu mặn:
Cây chịu mặn thực sự. Đây là nhóm cây có khả năng chịu mặn cao nhất. Nhóm cây này có khả năng sống trong môi trường có độ mặn cao đến 10% do áp suất thẩm thấu của dịch bào ở nhóm cây này có thể đạt 200-300 atm, cao gấp hàng chọc lần so với các nhóm cây bình thường khác.
Cây thải muối. Là nhóm cây có khả năng tiết muối đã tích luỹ trong cơ thể ra ngoài qua khí khổng hay tuyến muối. Ở nhóm cây này muối từ môi trường thấm vào cơ thể được tập trung vào các tuyến muối mà không phát tán đi các thành phần khác của cơ thể nên không gây độc cho cơ thể. Sau khi tích một lượng muối nhất định, muối sẽ được tiết ra ngoài qua tuyến muối hay khí khổng.
Cây cách ly muối. Ở nhóm cây này trên lá, thân rất nhiều lông. Các lông này làm thành lớp cách ly cơ thể với muối trong môi trường. Muối được tích luỹ trên các lông phủ dày trên lá, trên thân nên muối không tiếp xúc với cơ thể, không thấm vào được thể nên không gây độc cho cơ thể. Nhóm cây này có thể sống trong môi trường có độ muối cao.
Cây không thấm muối. Đây là nhóm cây có màng nguyên sinh chất với khả năng chọn lọc rất cao nên không cho các loại muối độc thấm vào tế bào. Nhóm cây này có thể sống trong môi trường độ mặn vừa.
Các nhóm cây chịu mặn trên tùy mức độ, điều kiện mà có thể thích nghi với các mức độ mặn khác nhau. Phản ứng chung đặc trưng của nhóm cây chịu mặn là tăng nồng độ dịch bào, giảm tính thấm của màng nguyên sinh chất với muối, tăng hàm lượng albumin và globilin để tăng khả năng giải độc của tế bào. Các quá trình tổng hợp xảy ra mạnh, nhất là tổng hợp các axit hữu cơ, protein, axit nucleic ... để tăng cường tạo ra các yếu tố giải độc cho tế bào.
Một đặc điểm thích nghi đặc trưng của nhóm cây chịu mặn là thay đổi hình thái giải phẫu cơ thể theo chiều hướng thích nghi với môi trường mặn như hầu hết cây chịu mặn đều có rễ bành (rễ phụ) to, có nhiều rễ hô hấp, lá dày mọng nước.
Hiện tượng sinh con của một số cây chịu mặn là đặc điểm rất đặc biệt của nhóm cây này. Nhờ sự sinh con mà bảo đảm sự phát tán mạnh nhằm duy trì được nòi giống trong điều kiện sống không thuận lợi
Các biện pháp nâng cao tính chịu mặn của cây.
Để góp phần nâng cao năng suất cây trồng trong điều kiện mặn, cần có các biện pháp thích hợp. Ngoài việc chủ động thau chua, rửa mặn cải tạo môi trường trồng trọt, biện pháp trực tiếp nâng cao khả năng chịu mặn của cây trồng có vai trò quan trọng.
Trước hết việc chọn giống chịu mặn thích nghi cho từng vùng sinh thái khác nhau sẽ góp phần tạo cơ cấu cây trồng thích hợp cho từng vùng mặn khác nhau. Biện pháp rèn luyện hạt giống bằng cách ngâm hạt giống trong dung dịch muối mặn một thời gian thích hợp giúp phôi thích nghi dần với môi trường mặn. Trong môi trường mặn phôi có những biến đổi về tính chất nguyên sinh chất, về các hoạt động trao đổi chất, các hoạt động sinh lý thích ứng dần với môi trường mặn. Do vậy cây mọc lên sẽ có khả năng chịu mặn tốt. Ngoài ra có thể kết hợp với các biện pháp bón phân hợp lý, chăm sóc theo chế độ thích hợp ... cũng góp phần tăng khả năng chịu mặn của cây trồng từ đó góp phần duy trì và nâng cao năng suất cây trồng trong điều kiện bị nhiễm mặn.
Tính chịu sâu bệnh.
Đặc điểm vi sinh vật gây bệnh.
Vi sinh vật gây bệnh cho cây thuộc nhóm ký sinh. Dạng ký sinh hoàn hảo nhất của VSV trên thực vật là ký sinh bắt buộc. Các ký sinh bắt buộc chỉ có khả năng dinh dưỡng nhờ các tế bào sống của cây và không thể phát triển trên môi trường nào khác ngoài cây chủ của nó. Cây ký sinh bắt buộc phải có khả năng sống cao để thích ứng với hoạt động của ký sinh.
Cây có các VSV ký sinh thuộc loại bán ký sinh lại có các đặc điểm khác. Các VSV dạng này không có khả năng vào tế bào sống mà chỉ dinh dưỡng bằng các mô đã bị các chất độc do chúng tiết ra giết chết.
Các nhóm VSV ký sinh có những đặc điểm đặc trưng. Tính chất sử dụng các chất dinh dưỡng của các VSV ký sinh rất khác nhau. Các VSV ký sinh không bắt buộc tạo lượng lớn các enzim, các enzime này phần lớn được tiết ra môi trường xung quang. Trong số các enzim ngoại bào ta thấy có nhiều enzim phân giải và chuyển hoá các chất dinh dưỡng của tế bào thực vật thành dạng dễ tiêu như biến đổi protein thành axit amin, biến đổi tính bột thành glucoza ... Hoạt tính và thành phần các enzim thải ra môi trường thay đổi theo quá trình phát triển của VSV.
Hoạt động hô hấp của VSV ký sinh thường xảy ra rất mạnh. Có nhóm VSV hô hấp hiếu khí nhưng cũng có nhóm hô hấp kỵ khí. Các VSV ký sinh có khả năng sử dụng nhiều dạng chất khác nhau làm cơ chất hô hấp
Ngoài các enzim khác nhau, VSV ký sinh còn tiết ra môi trường nhiều sản phẩm của quá trình trao đổi chất. Những chất này gây độc cho cây chủ. Bản chất hoá học của các chất độc do VSV tiết ra rất đa dạng, gồm nhiều thành phần khác nhau: các axit hữu cơ, protein và sản phẩm phân giải protein, nhiều loại độc tố ...
Độc tính của các chất do VSV tiết ra gồm các amid, axit amin, ure, amoniac, các polysacarrit, các aldehyt, aceton, rượu ...
Tác động độc của VSV đến cây chủ không phải chỉ do 1 thành phần quyết định mà do sự tác động phối hợp của nhiều chất gây nên.
Một đặc tính rất quan trọng của VSV gây bệnh là chúng có tính thích ứng rất cao. VSV có khả năng thích ứng với điều kiện môi trường thay đổi. Nhờ khả năng này mà VSV có thể tồn tại ngay trong các điều kiện rất khắc nghiệt như môi trường có chất diệt vi khuẩn. Khả năng thích ứng này nhờ tính mềm dẻo, linh hoạt trong hoạt động trao đổi chất, hoạt động sống. Tính thích ứng đó giúp cho VSV vượt qua được sự chống đối của cây chủ. Kết quả của tính thích ứng là xuất hiện những nòi mới có khả năng gây bệnh cho các cây trước đó đã miễn dịch được. Do vậy các giống cây trồng có khả năng chống chịu đối với bệnh nào đó thì cũng chỉ có khả năng giữ được đặc tính miễn dịch đó trong vài năm.
Tác hại của VSV gây bệnh cho cây.
Sâu bệnh là một nguy cơ gây bệnh làm tốt thất thu hoạch mùa màng rất lớn. Theo thống kê của tổ chức lương thực thế giới hàng năm sâu bệnh đã làm giảm năng suất mùa màng đến 20-30%. Trong lịch sử sản xuất nông nghiệp đã xuất hiện những trận dịch bệnh cây trồng như vàng lụi, đạo ôn, tiêm lửa ... làm thiệt hại nặng nề cho nền sản xuất nông nghiệp.
Cây bị bệnh thường do các loại VSV gây nên. Cây bị bệnh bị tổn thương lớn về nhiều mặt.
VSV gây bệnh làm thay đổi tính chất nguyên sinh chất của tế bào cây chủ theo hướng bất lợi. Tính thấm tăng đột ngột nhất là tăng ngoại thẩm làm cho tế bào mất dần chất dinh dưỡng, cây kiệt quệ dần dần và chết. Độ nhớt của nguyên sinh chất giảm mạnh làm tăng các quá trình phân huỷ, giảm quá trình tổng hợp cho nên nguồn nguyên liệu dự trữ cạn kiệt dần. Khả năng giữ nước của tế bào giảm, tế bào mất nước. Tăng cường thoát hơi nước mạnh cây không hút kịp nước bù vào nên cây thiếu nước.
VSV phá huỷ cấu trúc các mạch dẫn, các sợi polysacarit do nấm tạo ra làm tắc nghẽn các mạch dẫn, quá trình vận chuyển các chất bị ức chế, cây không đủ chất dinh dưỡng và chất khoáng nên sinh trưởng, phát triển bị ngừng trệ.
Các hoạt động sinh lý cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi cây bị VSV xâm nhiễm. Quang hợp bị giảm sút do các phản ứng trong pha sáng và pha tối đều bị ức chế. Hô hấp xẩy ra mạnh đó là hô hấp vết thương. Cơ chất bị phân huỷ mạnh nhưng hiệu quả năng lượng thấp, phần lớn năng lượng thải ra ở dạng nhiệt làm cho nội nhiệt cơ thể tăng lên cao, cây có thể bị chết bởi nhiệt độ tăng cao đó.
Quá trình hút nước và chất khoáng của hệ rễ cũng bị ức chế cây không hút đủ nước và chất dinh dưỡng cần thiết nên ảnh hưởng đến các hoạt động trao đổi chấtvà năng lượng của cây. Tóm lại do tác hại của các hoạt động cảu VSV khi xâm nhiễm vào cơ thể thực vật gây ra nhất là các chất độc do VSV tiết ra đã ảnh hưởng sâu sắc đến mọi quá trình trao đổi chất-năng lượng, mọi họat động sinh lý của cây, từ đó là cho cây sinh trưởng chậm, nếu bị nặng cây có thể bị chết gây tổn thất lớn cho mùa màng.
Khả năng chịu bệnh của cây.
Khả năng chịu bệnh của cây là khả năng miễn dịch của cây. Bệnh của cây do nhiều nguyên nhân gây ra nhưng chủ yếu là do các VSV gây bệnh lây nhiễm vào cơ thể thực vật gây nên. Sau khi cây bị nhiễm bệnh cơ thể thực vật xảy ra những biến đổi phức tạp và sâu sắc về quá trình trao đổi chấtcũng như các hoạt động sinh lý. Các biến đổi đó xảy ra theo chiều hướng bất lợi cho cây. Trong quá trình chịu tác động bất lợi của VSV gây bệnh, cơ thể thực vật phát sinh những phản ứng tự vệ để chống lại bệnh làm cho cơ thể huy động hết nguồn năng lượng và vật chất dự trữ dẫn đến cơ thể sẽ bị yếu dần và có thể bị chết. Cũng có một số cơ thể có khả năng tự vệ cao sẽ khỏi bệnh và tiếp tục sinh trưởng phát triển. Trong số những cây khỏi bệnh đó có một số sẽ không bao giờ bị mắc lại bệnh đó nữa, đó là sự miễn dịch của cây. Cũng có một số cây do đặc tính của loài mà có khả năng miễn dịch với một số bệnh.
Khả năng miễn dịch của thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đặc điểm giải phẫu của cây, thành phần hoá học của tế bào, quá trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý
Đặc điểm giải phẫu-hình thái của cây có vai trò quan trọng đối với khả năng chống chịu của cây với VSV gây bệnh. Trong nhiều trường hợp các đặc điểm giải phẫu-hình thái có ảnh hưởng cơ bản đến tính chống chịu của cây. Ảnh hưởng này chủ yếu xuất hiện ở thời kỳ đầu của quá trình nhiễm bệnh, lúc VSV ký sinh mới xâm nhập vào mô cây.
Trong nhiều trường hợp sự nảy mầm của bào tử rơi trên mặt cây là thời kỳ đầu tiên của quá trình nhiễm VSV gây bệnh của cây. Để bào tử nảy mầm có môi trường nước ở trên bề mặt cây nơi bào tử tiếp xúc. Một số cây do đặc điểm hình thái đặc biệt làm cho không khí dễ lưu thông, không tạo ra môi trường có độ ẩm cao trên bề mặt cây nên bào tử không có điều kiện nảy mầm.
Bề mặt lá, thân có phủ lớp sáp mỏng hay lớp lông dày khó thấm nước, nước khó đọng lại đó nên bào tử khó nẩy mầm ở dó.
Cấu tạo và độ chắc của mô bì cũng là yếu tố giúp cây ngăn cản sự xâm nhiễm của VSV gây bệnh.
Thành phần hoá học của tế bào có vai trò rất quan trọng trong khả năng chống chịu VSV gây bệnh của cây. Thành phần có ý nghĩa nhất đối với khả năng chống chịu bệnh của cây là nhóm chất phitonxit. Phitonxit do cây tổng hợp nên không có tác dụng với VSV gây bệnh chuyển hoá với cây đó, do nó đã thích ứng. Như vi khuẩn gây bệnh chết hoại của cam quýt không cảm thụ với những phitonxit của cam quýt do nó đã thích ứng với sự có mặt của các phitonxin này trong cây. Nhưng chỉ những VSVS nào trong quá trình tiến hoá đã thích ứng với phitoxit của một cây nhất định nên đã chống lại được tác dụng của các phitoxit của cây mới ký sinh được ở cây đó. Còn các trường hợp khác VSV đều bị các phitoxit của cây tiêu diệt khi xâm nhập vào cây. Phitoxit tạo ra tính chống chịu không chuyển hoá của mô cây đồng thời nó cũng tạo ra tính không mẫn cảm của cây với những VSV nhất định gây bệnh cây.
Ngoài phitonxit nhiều chất diệt khuẩn khác cũng có trong cây với vai trò giúp cho cây chống lại các VSV gây bệnh xâm nhập khư các hợp chất phenol, các protein miễn dịch, các glucozid, các hợp chất tanin 
Tính miễn dịch của cây chống những cơ thể VSV gây hại chủ yếu phụ thuộc vào khả năng cây phản ứng ở mức độ nhất định khi tiếp xúc với tác nhân gây bệnh và hình thành các phản ứng bảo vệ. Kết quả của những phản ứng chống đỡ là làm bệnh không phát sinh, chậm lây lan hay hạn chế được bệnh làm cây phục hồi.
Có hai loại phản ứng tự vệ của cây với VSV gây hại: Tổng hợp mạnh các chất có tác dụng khử các chất độc do VSV tiết ra và phản ứng chống lại, tiêu diệt ngay nguồn VSV gây bệnh. Trong đó loại phản ứng thứ hai có vai trò chính.
Biện pháp nâng cao tính miễn dịch của cây.
Để nâng cao tính miễn dịch của cây, giúp cho cây tránh được các bệnh do VSV gây ra, có thể áp dụng nhiều biện pháp. Trước hết có thể dùng các chất hoá học như các loại vacxin thực vật giúp cây phòng bệnh hữu hiệu. Ví dụ có thể xử lý Rodam cho hạt giống trong vài thế hệ giúp cây chống được bệnh gỉ sắt. Cung cấp Stretomixin giúp cây tăng tính chống bệnh ở khoai tây.
Các nguyên tố khoáng, đặc biệt các nguyên tố vi lượng cũng góp phần giúp cho cây tăng cường khả năng miễn dịch kali làm tăng tính miễn dịch nhiều bệnh cho cây trồng, N sử dụng quá nhiều không hợp lý làm cho cây dễ bị nhiễm bệnh.
Biện pháp lai tạo, chọn giống kháng bệnh góp phần tạo nên các giống cây trồng có khả năng miễn dịch cao. Đặc biệt có thể dùng công nghệ nuôi cấy mô tế bào và Công nghệ gen tạo giống kháng bệnh.
Công nghệ nuôi cấy mô-tế bào sử dụng đỉnh sinh trưởng làm mẫu vật nuôi cấy sẽ tạo được các cây trồng sạch virus, không bị nhiễm bệnh.
Công nghệ gen chuyển ghép các gen kháng bệnh vào cho cây trồng cũng tạo nên các cây trồng có khả năng kháng bệnh tốt.
B. Phần thực hành:	 Thời gian: 3 giờ
- Thí nghiệm: Xác định tính chịu nóng của thực vật
1. Mục tiêu, yêu cầu
a). Mục tiêu
- Kiến thức: Cung cấp cho sinh viên kiến thức về khả năng chống chịu của thực vật trong điều kiện bất thuận
- Kỹ năng: Xác định tính chịu nóng của thực vật
- Thái độ: Nâng cáo ý thức trong lao động, đảm vảo vệ sinh và an toàn
b). Yêu cầu
- Nắm vững lý thuyết
- Chuẩn bị đủ dụng cụ phân công
- Tỉ mỉ, thận trọng, chính xác
2. Phương tiện thực hành (vật liệu, thiết bị, mẫu vật)
- Lá tươi của cây định nghiên cứu;
- Dung dịch HC1 0,2 N;
- Nồi cách thủy;
- Nhiệt kế;
- Đĩa petri;
- Cốc nước;
- Kẹp;
- Bút viết kính.
3. Nội dung thực hành
Ảnh hưởng của AIA lên sự hình thành rễ của cành
4. Cách tiến hành
 	Đun nồi cách thủy tới 40°C. Cho vào đó 5 lá cây định nghiên cứu (5 lá cho mỗi loại cây) chú ý chọn các lá cùng tuổi càng tốt. Giữ lá ở trong nước ở 40°C trong 30 phút. Sau dó lấy mẫu đầu tiên như sau: Lấy một lá của mỗi loài cây và đặt chúng vào đĩa petri có nước lạnh (dùng bút chì viết kính hoặc làm nhãn đánh dấu các đĩa). Nâng nhiệt độ lên trên 500C và sau 10 phút ở nhiệt độ này lại lấy một lá tiếp theo của mồi loài cây và đặt vào đĩa petri có nước lạnh. Tiếp tục lấy mẫu như thế ,tức là lấy mẫu sau 10 phút một và sau mỗi lần tăng nhiệt độ lên 10°C cho tới khi nhiệt độ tăng lên tới 800C.
5. Báo cáo kết quả và đánh giá
Nêu kết luận vể tính chịu nóng của các đối tượng nghiên cứu.