植物的生殖和衰老 (2)

1、关于植物的生殖和衰关于植物的生殖和衰老老 (2)现在学习的是第一页，共41页第十二章第十二章 植物的生殖和衰老植物的生殖和衰老第一节 受精生理第二节 种子的发育第三节 果实的发育和成熟第四节 植物的休眠第五节 衰老与脱落小 结现在学习的是第二页，共41页第一节第一节 受精生理受精生理 花粉（花粉粒花粉（花粉粒总称）小总称）小孢子发育而成的雄配子体。孢子发育而成的雄配子体。 被子植物的花粉粒外有被子植物的花粉粒外有花粉壁，内含一个营养细胞花粉壁，内含一个营养细胞和一个生殖细胞，或一个营和一个生殖细胞，或一个营养细胞和两个精细胞。养细胞和两个精细胞。图12-1 小孢子发育示意图现在学习的是第三页，

2、共41页1.1.构造构造 外壁外壁:纤维素和纤维素和孢粉孢粉素素( (耐高温、高压耐高温、高压) )；内壁内壁:纤维素和果胶；纤维素和果胶；内外壁上均含有活内外壁上均含有活性蛋白质性蛋白质: :糖蛋白、酶、糖蛋白、酶、应变素应变素( (与人对花粉敏感与人对花粉敏感有关有关) )、凝集素凝集素等。等。 现在学习的是第四页，共41页 图2 花粉的内壁蛋白和外壁蛋白示意图外壁蛋白由合成；内壁蛋白由花粉本身的细胞合成。壁蛋白是花粉与雌蕊发生相互识别的物质。现在学习的是第五页，共41页现在学习的是第六页，共41页雌蕊雌蕊 柱头、花柱和子柱头、花柱和子房三部分组成。房三部分组成。现在学习的是第七页，共41

3、页具有生活力的花粉粒落到柱头上后，如果是亲和的，花粉粒就会吸水膨胀，使内壁经外壁上的萌发孔向外突出形成花粉管，这个过程称为图12-3 雌蕊的结构模式及其花粉的萌发过程1.花粉落在柱头上 2.吸水 3.萌发 4.侵入花柱细胞 5.花粉管伸长经珠孔至胚囊现在学习的是第八页，共41页水稻花粉萌发和花粉管在柱头中伸长水稻花粉萌发和花粉管在柱头中伸长花柱存在一些特殊的(引导组织和)与花粉管发生识别、刺激花粉管生长和引导花粉管向子房定向生长的功能。现在学习的是第九页，共41页花粉管的生长局限于顶端区代谢十分旺盛，内含与壁形成密切相关的细胞器，花粉管的基部则被胼胝质堵住，以免内含物倒流。图12-4 花粉管顶

4、端区的结构示意图现在学习的是第十页，共41页 荧光显微观察水稻花粉粒的生长荧光显微观察水稻花粉粒的生长 花粉管之所以能向胚囊方向定向生长，是由于花粉管的运动引起的。花柱组织中存在着浓度的梯度，即从柱头到子房的珠孔位置Ca2+浓度呈逐渐升高的趋势。现在学习的是第十一页，共41页花粉粒的离体培养萌发 现在学习的是第十二页，共41页1.1.花粉的活力花粉的活力 刚从花药中散发出来的成熟花粉活力最强，随时间延长花粉活力下降。高温、高湿、高氧条件下花粉易丧失活力。干燥、低温、低氧有利于花粉贮存。通常相对湿度在6%40%(禾本科花粉要40%以上)，温度控制在15 。现在学习的是第十三页，共41页2.糖和有

5、机物 糖糖-营养物质及能源物质，维持花粉管的渗透平衡，防止花粉因过度吸水而破裂。维生素维生素B1、B2、维生素C和胡萝卜素等都有促进花粉萌发和花粉管生长的作用。3.温湿度 最适温度是2030，最适的相对湿度是70%90%。硼硼能显著促进花粉萌发和花粉管的伸长。现在学习的是第十四页，共41页图12-5 玉米的双受精现在学习的是第十五页，共41页1.呼吸速率急剧变化 花粉不断向花柱组织分泌各种酶类，同时雌蕊组织中的糖类和蛋白质代谢都明显加强，授粉后雌蕊的呼吸速率一般要比未授粉时高得多。现在学习的是第十六页，共41页2.生长素显著增加 授粉后雌蕊中的生长素含量大大增加。花粉中含有促进吲哚乙酸合成的酶

6、系，引起生长素的大量合成。图12-6 烟草授粉后不同时间雌蕊细胞各部分生长素含量的变化现在学习的是第十七页，共41页2010年考研题年考研题 植物传粉受精后，雌蕊组织的主要生理变化为植物传粉受精后，雌蕊组织的主要生理变化为A.IAA含量增加，呼吸作用增强含量增加，呼吸作用增强B.ABA含量增加，呼吸作用降低含量增加，呼吸作用降低C.IAA含量增加，呼吸作用降低含量增加，呼吸作用降低D.IAA含量降低，呼吸作用增强含量降低，呼吸作用增强现在学习的是第十八页，共41页3.物质的代谢和运输加快 呼吸速率的增加，促进了雌蕊组织内物质的代谢和运输，增强雌蕊组织吸收水分和无机盐的能力。如兰科植物授粉后雌蕊

7、组织吸水增加了1/3，N、P明显增多。现在学习的是第十九页，共41页第十二章第十二章 植物的生殖和衰老植物的生殖和衰老第一节 受精生理第二节 种子的发育第三节 果实的发育和成熟第四节 植物的休眠第五节 衰老与脱落小 结现在学习的是第二十页，共41页第二节第二节 种子的发育种子的发育种子的发育，主要包括胚和胚乳的发育，以及种子贮藏物质的积累。拟南芥植物野生型的胚胎发育阶段示意图现在学习的是第二十一页，共41页种子的发育是从受精开始的。图9-21 拟南芥的胚胎发生(1)合子； (2)球形胚；(3)心形胚；(4)鱼雷形胚；(5)成熟胚现在学习的是第二十二页，共41页 水稻等单子叶植物，胚胎发生则经历

8、合子、球形胚、胚芽鞘分化、幼胚和成熟胚等阶段图9-22水稻的胚胎胚胎发育图示A.合子阶段，A-1授粉10h后，合子分裂形成；2细胞的原胚；B.球形胚阶段；C.胚芽鞘阶段；D.幼胚阶段；E.成熟胚阶段。现在学习的是第二十三页，共41页大豆胚发育的进程，将胚发育五个阶段，前三个阶段为大豆胚发育的进程，将胚发育五个阶段，前三个阶段为，阶段，阶段为为，阶段，阶段为为。 图 大豆胚的发育进程 阶段：球形期； 阶段：心形期； 阶段：鱼雷形期；阶段：成熟中期；阶段：休眠期 最上面一行表示胚和种子在一定发育时期的外形，但大小不按比例，否则胚胎发生的早期阶段将看不清现在学习的是第二十四页，共41页受精极核反复分

9、裂而发育起来的胚的营养组织，积累贮藏物质。胚乳早于胚的发育。 开花后时间开花后时间(h)(h)242448487272细胞(核)数分裂周期(h)细胞(核)数分裂周期(h)细胞(核)数分裂周期(h)胚乳游离核13107.36058.122449.2胚细胞2.0024.04.61.420.718.74.617.0表12-1 小麦胚乳游离核和胚细胞的分裂周期比较现在学习的是第二十五页，共41页2011年考研题年考研题淀粉类种子在成熟过程中，可溶性糖的含量（淀粉类种子在成熟过程中，可溶性糖的含量（ ）A. 逐渐增加逐渐增加 B. 逐渐减少逐渐减少 C. 不变不变 D. 先减少后增加先减少后增加现在学习

10、的是第二十六页，共41页胚的发育依赖于胚乳细胞的解体所提供的激素和营养物质的哺育。随胚的生长，胚周围胚乳细胞会不断解体和消亡。图小麦胚乳细胞中的蛋白质和淀粉体的降解1.未被分解的胚乳细胞中的淀粉体和蛋白质 2.在胚的发育过程中，蛋白质首先被水解酶降解，淀粉体尚完整。3. 淀粉体开始水解时表面出现小孔。4. 处于水解中的淀粉体出现许多大孔。5. 处于水解后期的淀粉体收缩和消亡。 现在学习的是第二十七页，共41页胚乳的生长量胚乳的生长量胚的生长量：有胚乳种子胚的生长量：有胚乳种子胚乳的生长量胚乳的生长量胚的生长量：无胚乳种子（子叶所胚的生长量：无胚乳种子（子叶所占据）占据）种子类型种子类型代表植物

11、代表植物相对数量相对数量1.单子叶有胚乳种子水稻、小麦、大麦、玉米、百合多2.单子叶无胚乳种子慈姑、泽泻、眼子菜少3.双子叶有胚乳种子蓖麻、柿、烟草、辣椒、番茄少4.双子叶无胚乳种子豆类、瓜类、棉花、油菜、柑橘多表12-2 被子植物的种子类型现在学习的是第二十八页，共41页 基本类型有和。谷类作物均属核型。无细胞壁产生的时期。细胞壁。 现在学习的是第二十九页，共41页由于灌浆物质中的一些由于灌浆物质中的一些矿质、脂类等物质就积累在矿质、脂类等物质就积累在胚乳外层细胞中，胚乳外层胚乳外层细胞中，胚乳外层细胞因积聚矿质、脂类以及细胞因积聚矿质、脂类以及蛋白质等物质而转化成糊粉蛋白质等物质而转化成糊

12、粉层细胞。层细胞。 图版小麦糊粉层的形成16分别为花后7d、9d、13d、20d、25d、30d的颖果横断面切片 灌浆物质进入小麦胚乳的颖果示意图a.氨基酸；ADPG.腺苷二磷酸葡萄糖；f.脂质；F.果糖；G.葡萄糖；m.矿质；s.蔗糖；st.淀粉； p.蛋白质。 现在学习的是第三十页，共41页多数种子的发育可分为以下三个时期多数种子的发育可分为以下三个时期图图12-9 12-9 种子发育过程示意图种子发育过程示意图现在学习的是第三十一页，共41页2DAF-8DAF:胚分化与快速细胞增殖阶段8DAF-12DAF:细胞增大形成正常的库启动淀粉合成14DAF on: 淀粉的快速合成与积累水稻种子发

13、育王台提供现在学习的是第三十二页，共41页1.1.胚胎发生期胚胎发生期 从受精开始到胚形态初步建成为止，细胞分裂为主。从受精开始到胚形态初步建成为止，细胞分裂为主。2.2.种子形成期种子形成期 细胞扩大生长为主，淀粉等物质大量积累，迅速生长。细胞扩大生长为主，淀粉等物质大量积累，迅速生长。早熟发芽早熟发芽或或胚胎发芽胚胎发芽简称简称胎萌胎萌。发生在禾本科植物上则称为。发生在禾本科植物上则称为穗发芽穗发芽或或穗萌穗萌。3.成熟休止期 物质积累逐渐停止，含水量降低，溶胶状态变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降低到最低水平，胚进入休眠期。完熟种子之所以能耐脱水，这与LEA基因的表达有关。在种子发育晚期表达，

14、其产物被称为。现在学习的是第三十三页，共41页水稻种子发育过程中含水量和呼吸速率的变化A.生长曲线 B.呼吸速率变化曲线 C.含水量变化曲线 D.过氧化氢酶活性变化曲线 现在学习的是第三十四页，共41页淀粉、蛋白质、脂类和矿质分别贮藏在不同组织的细胞器中。贮藏物质名称贮藏物质名称主要贮藏组织主要贮藏组织细胞器或颗粒名称细胞器或颗粒名称淀粉(直链淀粉、支链淀粉)胚乳或子叶蛋白质(谷蛋白、球蛋白等)子叶、盾片脂类(主要为甘油三脂)子叶、盾片、糊粉层矿质(主要为植酸盐)糊粉层、子叶、盾片表12-4 种子中贮藏物质的种类和场所现在学习的是第三十五页，共41页1.1.淀粉的合成与淀粉的合成与积累积累 在

15、种子发育过程中，在种子发育过程中，合成淀粉的场所是淀粉体，合成淀粉的场所是淀粉体，合成的原料来自合成的原料来自ADPGADPG，而，而是由运进胚乳或子叶是由运进胚乳或子叶中的蔗糖或己糖等可溶性中的蔗糖或己糖等可溶性糖转化来的。糖转化来的。水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化现在学习的是第三十六页，共41页2.2.蛋白质的合成与积累蛋白质的合成与积累 贮藏蛋白基因大量在种子发育的贮藏蛋白基因大量在种子发育的表达：表达：与胚分化有关的蛋白质被合成；与胚分化有关的蛋白质被合成；合成与贮藏物质积累有关的蛋白质；合成与贮藏物质积累有关的蛋白质；合成的蛋

16、白质与种子休眠和抗脱水性有关。合成的蛋白质与种子休眠和抗脱水性有关。，经种皮维管束卸出后进入子叶直接合成。，经种皮维管束卸出后进入子叶直接合成。现在学习的是第三十七页，共41页3.3.脂类的合成与积累脂类的合成与积累 直接原料：直接原料：。部位：。部位：，内质网由于积，内质网由于积累了脂类和蛋白质而局部膨大出芽，随后芽泡收缩脱离内质网。芽泡累了脂类和蛋白质而局部膨大出芽，随后芽泡收缩脱离内质网。芽泡相互融合，逐渐扩大成相互融合，逐渐扩大成，脂类积聚在其中。，脂类积聚在其中。现在学习的是第三十八页，共41页 先可溶性糖和淀粉，后转化为脂肪； 先形成饱和脂肪酸，然后转变为不饱和脂肪酸。 油料种子收获要待种子充分成熟时为好。图10-13 油菜种子在成熟过程中干物质积累1.可溶性糖；2.淀