第 11章 植物的成熟和衰老生理

1、第11章植物的成熟和衰老生理第1节种子成熟时的生理、生化变化种子成熟期间的物质变化,大体上和种子萌发时的变化相反。1 主要有机物的变化主要向合成方向进行,把可溶性的低分子有机物转化为不溶性的高分子有机物,积累在子叶或胚乳中。淀粉种子可溶性糖类不溶性糖类;Ca、Mg、Pi离子非丁(植酸钙镁盐蛋白质种子非蛋白氮蛋白质;油料种子糖类脂肪酸价逐渐降低, 碘价逐渐升高2其他生理变化呼吸速率:与有机物积累速率呈平行关系。核酸含量和酶活性:也有相应改变。内源激素:在种子成熟过程中不断发生变化。细胞分裂素赤霉素生长素脱落酸相关基因表达:2733 外界条件的影响1水分:大气干旱土壤干旱2温度:过高:呼吸消耗大;

2、过低:不利于有机物运输和转化;适宜:有利于有机物积累,促进成熟.对油料种子的含油量和油分性质影响很大。3 光照:光照强度直接影响种子内有机物的积累4矿质营养:氮钾磷第2节果实成熟时的生理、生化变化1 果实的生长一般为S形生长曲线,也有呈双S形的。单性结实:不经受精而形成没有种子的果实天然单性结实刺激性单性结实人工诱导单性结实假单性结实2 呼吸骤变果实成熟之前呼吸突然增高,然后又下的现象,也叫呼吸跃变和呼吸高峰。呼吸骤变的出现和果实内乙烯含量明显增多有关。通过调节呼吸骤变的来临,可推迟或促进果实的成熟。3 果实成熟时的蛋白质和激素变化RNA含量增加;蛋白质含量上升。5大类内源激素在果实成熟过程中

3、呈有规律的动态变化。不同阶段对不同激素的变化敏感性不同。4 肉质果实成熟时的色、香、味变化果实成熟时,果肉的有机物经过一系列变化,使果实变甜酸味减少涩味消失香味产生由硬变软色泽变艳果实成熟过程受环境因素影响(温度、湿度、光照、气体成分、肥料供应等。第3节植物的休眠包括种子休眠和营养器官休眠等,以适应多变的外界环境。1. 种子的休眠种子在适宜的条件下不能发芽的现象.包括强迫休眠和生理休眠.1.1 休眠的原因:1 种皮限制2 种子未完成后熟3 胚未完全发育4 抑制物质存在1.2 打破休眠:1 用物理(机械破损等、化学方法(浓硫酸等化学药剂处理2 层积处理3 冲洗、将种子从果实中取出4GA处理等2.

4、 芽休眠:形态:节间缩短;出现芽鳞;影响因素:1光照2温度3其它:水;营养;激素;3 休眠的控制诱导打破4 激素和休眠的关系GA; ABA第4节植物的衰老成熟的细胞、组织、器官或整个植株自然的终止生命活动的一系列衰败过程。1 衰老的类型类型:1整株衰老/整体衰老(单稔植物2地上部分衰老3渐进衰老4落叶衰老2 叶片衰老时的生理生化变化1细胞超微结构变化2光合速率减慢;叶绿素含量降低3呼吸速率变化一般下降。有些叶片衰老也有类似果实的呼吸骤变,也和乙烯高峰有关。4蛋白质含量下降5核酸含量降低6不饱和脂肪酸比例下降3 植物衰老的原因1营养亏缺理论2DNA损伤假说差误理论核酸降解3 自由基假说4植物激素

5、调控理论5衰老过程的基因表达6程序性细胞死亡1光:延缓叶的衰老.日照长度光质2温度:低温和高温都加速叶片衰老;3水分:水分胁迫促进衰老;4营养:营养缺乏是导致衰老的原因之一。氮肥钙离子5 气体成分: CO26植物激素强光、适当温度和充足营养及细胞分裂素等可延缓器官衰老。第5节植物器官的脱落器官脱落指植物器官自然离开母体的现象。是植物适应环境、保存自身和保证后代繁殖的一种生物学现象。包括:正常脱落胁迫脱落生理脱落1 脱落时离层细胞结构和生理生化变化1脱落过程包括离层细胞分离和分离面保护组织的形成。2脱落时的生化变化离层细胞分泌果胶酶和纤维素酶等,使细胞壁和中胶层分解、膨大,导致离层细胞分离、脱落

6、。3植物激素对脱落的影响器官脱落是多种激素相互平衡的结果生长素:生长素梯度学说(P289图11-7:决定脱落的是生长素在离层两侧的相对浓度梯度,当远基端浓度高于近基端时,器官不脱落;反之脱落;两端无浓度差异时也脱落。乙烯： 促进脱落 诱导离层果胶酶和纤维素酶合成，并提高它们活性； 促使生长素钝化，抑制生长素向离层输导； 提高ABA含量 脱落酸： 促进脱落 促进分解细胞壁的酶的分泌，抑制叶柄内生长素的传导; SD®ABA合成®脱落 2 影响脱落的因素 温度:过高;过低 水分:干旱;淹水 光照:光强;光周期 氧气：不正常则导致脱落，与乙烯有关 营养：有关矿质缺乏及糖类供应不足易引起脱落 3 器官脱落的调控 1）防止脱落 2）促进脱落 思考题 1 名词解释 呼吸骤变 单性结实 衰老 脱落 2 简答题 1）种子和果实在成熟过程中会发生哪些生理生化变化？ 2什么是种子的“休眠”？概述种子休眠的原因和打破休眠的方法。 3）何谓“呼吸跃变”果实发生呼吸骤变的原因可能是什么？采取哪些措施可以提早或 推迟果实的成熟？