植物生长生殖生理

1、一、种子萌发过程：一、种子萌发过程：三个阶段三个阶段1 吸胀（吸水）：吸胀（吸水）：准备阶段准备阶段 （1）吸水对种子萌发的作用吸水对种子萌发的作用第一节第一节 种子的萌发与休眠种子的萌发与休眠第七章第七章 植物的生长生理植物的生长生理*原生质由凝胶转变为溶胶原生质由凝胶转变为溶胶 *种皮膨胀软化，利于透水、透气及胚根胚芽突破种皮种皮膨胀软化，利于透水、透气及胚根胚芽突破种皮 *酶或激素由钝化转为活化酶或激素由钝化转为活化 *利于物质的转移和运输利于物质的转移和运输 *利于细胞分裂和伸长。利于细胞分裂和伸长。返回返回2种子萌发吸水临界值种子萌发吸水临界值 蛋白质种子蛋白质种子淀粉类种子淀粉类种

2、子油料种子油料种子种子吸水三过程种子吸水三过程 急剧快速吸水阶段：急剧快速吸水阶段： 缓慢或停止阶段：缓慢或停止阶段： 再次快速吸水阶段再次快速吸水阶段：胚根长出，渗透性吸水胚根长出，渗透性吸水 注注 死、休眠种子只有第死、休眠种子只有第1、2阶段，活的萌阶段，活的萌发种子有发种子有1、2、3阶段阶段返回返回3 *呼吸作用变化：呼吸作用变化：与吸水变化基本相似与吸水变化基本相似 快（主无氧）快（主无氧）慢（无氧）慢（无氧）快（有氧）快（有氧） * 酶变化：酶变化：已有酶的活化、释放、重新合成已有酶的活化、释放、重新合成 * 有机物的转变：有机物的转变：分解合成分解合成 分解分解 - 运输（重建

3、）运输（重建）-合成合成 2、萌动：、萌动：返回返回4总结总结总体看：分解总体看：分解 合成合成 胚乳、子叶胚乳、子叶-分解为主，重量不断下降分解为主，重量不断下降 胚胚 -合成为主，重量不断上升合成为主，重量不断上升萌发种子总干重：萌发种子总干重：下降下降种子萌发：异养种子萌发：异养 自养自养（断乳期）（断乳期） 断乳期后，总干重开始增加断乳期后，总干重开始增加 3 发芽发芽 破胸露白破胸露白 种子萌发：种子萌发：物质转化、能量转化、形态建成物质转化、能量转化、形态建成 物质转化物质转化 呼吸类型呼吸类型 形态建成形态建成 无氧呼吸无氧呼吸 胚芽胚芽 脂肪脂肪 脂肪酸脂肪酸 淀粉淀粉 葡萄糖

4、葡萄糖 胚根、真叶胚根、真叶 有氧呼吸有氧呼吸 *足够的水分足够的水分 *适宜的温度适宜的温度 *充足的氧气充足的氧气二二 影响种子萌发的外部条件影响种子萌发的外部条件返回返回7 莴苣种子照光处理莴苣种子照光处理 发芽率（）发芽率（） CK(黑暗）黑暗） 14 R （红光）红光） 70 R + FR （远红光）远红光） 6 R + FR + R 74 R + FR + R + FR 6 R + FR + R + FR + R 76 R + FR + R + FR + R + FR 7 R + FR + R + FR + R + FR + R 81需光种子、需暗种子、光不敏感种子需光种子、需暗种

5、子、光不敏感种子*光照光照三三 种子的休眠种子的休眠 1 概念：概念：种子放在适宜的萌发条件下仍不种子放在适宜的萌发条件下仍不能萌发的现象能萌发的现象.2 、原因：、原因：A A、种皮的限制种皮的限制不透水性（硬实种子紫云英、苜蓿）不透水性（硬实种子紫云英、苜蓿） 不透气性（椴树种子）不透气性（椴树种子） 机械约束（种皮太硬的笕菜种子）机械约束（种皮太硬的笕菜种子）B、胚未成熟或种子生理、胚未成熟或种子生理上未完成后熟作用：上未完成后熟作用：人参、银杏种子人参、银杏种子、松柏类种子松柏类种子C、抑制萌发物质的存在：、抑制萌发物质的存在：HCN、NH3、ABA、生物碱、酚。生物碱、酚。如莴苣种子

6、的香豆素；洋白蜡树种子的如莴苣种子的香豆素；洋白蜡树种子的ABA。返回返回93 人工破除休眠的措施人工破除休眠的措施消除种皮限制：消除种皮限制： 机械破碎、化学溶解（氨水、硫酸）机械破碎、化学溶解（氨水、硫酸）湿沙层积：湿沙层积：促进后熟和胚的成熟促进后熟和胚的成熟去除抑制物去除抑制物 激素等：激素等：GA返回返回10一、植物生长的周期性一、植物生长的周期性（1）、生长大周期：）、生长大周期：个别器官或整株植物的整个别器官或整株植物的整个生长过程中，都表现个生长过程中，都表现出出“慢慢快快慢慢”的规律的规律。 第二节植物的生长第二节植物的生长和运动和运动*以生长总量为纵坐标作曲线以生长总量为纵

7、坐标作曲线-“S”形曲线形曲线*以增长量为纵坐标作曲线以增长量为纵坐标作曲线-“抛物线抛物线”（2）、季节周期性）、季节周期性* 植物生长速率随季节发生规律性的变化植物生长速率随季节发生规律性的变化 年轮的出现年轮的出现 休眠现象休眠现象返回返回12（3）、昼夜周期性）、昼夜周期性 *植物生长速率随昼夜发生植物生长速率随昼夜发生规律性变化规律性变化蒲公英蒲公英（三）近似昼夜节昼（三）近似昼夜节昼（生理钟、生物钟）（生理钟、生物钟）指植物内生节奏调节的近似指植物内生节奏调节的近似24小时的周期性变化节律小时的周期性变化节律（菜豆初生叶昼开夜合）（菜豆初生叶昼开夜合）返回返回13 * 植物体各部分

8、间互相制约与协调的现象植物体各部分间互相制约与协调的现象（一）地下部分与地上部分的相关性（一）地下部分与地上部分的相关性 1 相互促进：相互促进：营养物、激素营养物、激素 2 互相抑制互相抑制 根的干重或鲜重根的干重或鲜重 根冠比根冠比 = 地上部分的干重或鲜重地上部分的干重或鲜重三三 植物生长的相关性植物生长的相关性返回返回14（主根与侧根）（主根与侧根）顶端优势顶端优势主轴顶端分生组织生长较快，顶芽主轴顶端分生组织生长较快，顶芽的生长常常抑制侧芽生长的现象。的生长常常抑制侧芽生长的现象。（二）主茎与分枝的相关性（二）主茎与分枝的相关性影响根冠比的因素：影响根冠比的因素： 温度较低温度较低土

9、壤较干燥土壤较干燥光照较强光照较强磷肥供应多磷肥供应多氮肥适量氮肥适量 根冠比加大根冠比加大返回返回15（三）营养生长与生殖生长的相关性（三）营养生长与生殖生长的相关性 *营养生长对生殖生长的促进和抑制营养生长对生殖生长的促进和抑制 *生殖生长对营养生长的促进和抑制生殖生长对营养生长的促进和抑制（一）（一） 温度温度v 生长温度三基点：生长温度三基点：与原产地、植物生育期有关与原产地、植物生育期有关 要求的温度范围：要求的温度范围：生长生长 光合光合 呼吸呼吸v 协调最适温度：协调最适温度：使植物生长健壮，但比生长最适温使植物生长健壮，但比生长最适温略低的温度，即生长次快，健壮。略低的温度，即

10、生长次快，健壮。v 生长最适温度：生长最适温度：生长最快，但不健壮生长最快，但不健壮。v 生长的温周期现象生长的温周期现象: 植物的生长受昼夜温度周期植物的生长受昼夜温度周期性变化影响的现象性变化影响的现象 思考思考 昼高夜低温利于植物生长？昼高夜低温利于植物生长？二二 影响营养器官生长外界条件影响营养器官生长外界条件返回返回17 （二）光对植物生长的影响 1、光对植物生长的影响(1)光对植物形态建成的影响光对植物形态建成的影响间接作用（光合作用）间接作用（光合作用）-高能反应，光能转变为化学能高能反应，光能转变为化学能 直接作用（形态建成）直接作用（形态建成）-低能反应，光作为信号激发受体低

11、能反应，光作为信号激发受体光形态建成光形态建成依赖光控制植物细胞的分化、结依赖光控制植物细胞的分化、结构、功能的改变，最终影响组织和器官的形态建构、功能的改变，最终影响组织和器官的形态建成的现象。成的现象。返回返回18光受体目前至少三种光受体目前至少三种 *光敏色素：光敏色素：感受红光及远红光区域的光感受红光及远红光区域的光*隐花色素和向光素：隐花色素和向光素：感受蓝光和近紫外光区域的光感受蓝光和近紫外光区域的光*紫外光紫外光B区受体（区受体（UV-B受体）：受体）： 感受紫外光感受紫外光B区域的光区域的光(2)光抑制茎的生长：光抑制茎的生长： 蓝紫光，尤其紫外光蓝紫光，尤其紫外光返回返回19

12、 以能量的方式 以信号的方式 影响生长发育 影响生长发育高能反应,与光 低能反应,与光 能的强弱有关 有无、性质有关 光合色素 光敏色素、隐花色 素、紫外光-B受体 光合作用 光形态建成作用方式反应光受体光敏色素的发现和分布红光区（600700nm，660nm）远红光区（720760nm，730nm）1.发现返回返回21顺次暴露在R和FR后，莴苣种子的发芽情况光照处理 发芽率（%）黑暗（对照） 8R 98 R+FR 54R+FR+R 100R+FR+R+FR 43R+FR+R+FR+R 99R+FR+R+FR+R+FR 54R+FR+R+FR+R+FR+R 98返回返回22 莴苣种子萌发受到促

13、进或抑制只与最后一次照射的光质有关，红光促进，远红光抑制。 吸收红光和远红光并可以相互转换的光受体是具有两种存在形式的单一色素光敏色素。返回返回23 间接作用：间接作用： 影响光合作用，促进生长，高能反应影响光合作用，促进生长，高能反应 *光是光合作用的能源光是光合作用的能源 *光是叶绿素形成的条件光是叶绿素形成的条件 *光合作用产物是生长的物质基础光合作用产物是生长的物质基础 光饱和现象、光抑制现象光饱和现象、光抑制现象光照光照返回返回24*植物的运动植物的运动 植物器官或组织在空间产生位置的移动现象植物器官或组织在空间产生位置的移动现象*植物运动类型：植物运动类型： 向性运动向性运动 感性

14、运动感性运动第四节第四节 植物的运动植物的运动返回返回251 定义：定义：植物的某些器官由于受到外界环境中单方植物的某些器官由于受到外界环境中单方向的刺激而产生的运动向的刺激而产生的运动.是由生长引起的不可逆运动是由生长引起的不可逆运动v类型：类型：都是生长运动都是生长运动 向光性、向重力性、向水性、向化性向光性、向重力性、向水性、向化性一、向性运动一、向性运动返回返回26v 感性运动感性运动由由没有一定方向的外界刺激（如光没有一定方向的外界刺激（如光暗转变、触摸、温度变化）或内部时间机制而引起暗转变、触摸、温度变化）或内部时间机制而引起的运动，外界刺激方向不能决定运动方向的运动，外界刺激方向

15、不能决定运动方向v 分类分类 1、 生长运动：生长运动：由生长不均匀造成的由生长不均匀造成的 不可逆的细胞不可逆的细胞伸长，如偏上性、偏下性、感热性伸长，如偏上性、偏下性、感热性 2 、紧张性运动：、紧张性运动：由叶枕膨压变化产生的可逆性变由叶枕膨压变化产生的可逆性变化，如化，如 感夜运动、感震运动。感夜运动、感震运动。 二二 感性运动感性运动（一）向光性：（一）向光性：植物随光的方向弯曲的能力植物随光的方向弯曲的能力 正向光性、正向光性、 负向光性、负向光性、 横向光性横向光性感受部位：感受部位：茎尖、芽鞘尖端、根尖等茎尖、芽鞘尖端、根尖等向光性的光受体：向光性的光受体：向光素向光素、蓝光有

16、效蓝光有效向光性反应的机理向光性反应的机理 一一 向性运动向性运动“太阳追踪太阳追踪”：棉花、向日葵、花：棉花、向日葵、花生等植物顶端在一天中随太阳而转生等植物顶端在一天中随太阳而转动动叶的镶嵌叶的镶嵌返回返回28正向地性：正向地性：根根负向地性：负向地性：茎茎横向地性：横向地性：地下茎地下茎 1 感受重力的细胞器：感受重力的细胞器： *平衡石平衡石-植物淀粉体内淀粉粒（比重大），受植物淀粉体内淀粉粒（比重大），受重力影响下沉在细胞底部。重力影响下沉在细胞底部。 分布：分布：根在根冠中；茎在维管束周围的根在根冠中；茎在维管束周围的12层细胞层细胞 （二）向地性（向重力性）（二）向地性（向重力性

17、）返回返回29玉米根正向重力性生长玉米根正向重力性生长淀粉体分布在根尖细胞底部淀粉体分布在根尖细胞底部返回返回30根横放时根横放时根直立时根直立时（三）向化性三）向化性（四）向水性（四）向水性 二二 感性运动感性运动感夜性：感夜性：属紧张性运动。属紧张性运动。感热性：感热性：属生长运动属生长运动 ，郁金香花瓣，郁金香花瓣上下组织生长不均匀。上下组织生长不均匀。感震性感震性含羞草运动，属紧张性运动含羞草运动，属紧张性运动返回返回32植物的生殖生理植物的生殖生理【重、难点提示】【重、难点提示】春化作用与光周期现象；春化作用与光周期现象；植物光周期反应类型；植物光周期反应类型；临界日长和临界夜长的概

18、念；暗期间断现象；临界日长和临界夜长的概念；暗期间断现象；春化作用和光周期理论在农业和园艺上的应用；春化作用和光周期理论在农业和园艺上的应用；花粉和柱头的相互识别花粉和柱头的相互识别一一 幼年期幼年期v 花熟状态花熟状态植物能感受环境条件的刺激而植物能感受环境条件的刺激而诱导开花所必需达到的生理状态诱导开花所必需达到的生理状态.v 幼年期幼年期植物达到花熟状态之前的时期植物达到花熟状态之前的时期 (一一) 低温和开花的诱导低温和开花的诱导二二 春化作用春化作用春化作用春化作用低温促进植物开花的作用低温促进植物开花的作用 春化植物类型：春化植物类型：对低温要求不同对低温要求不同 类型类型 春化温

19、度春化温度C 春化时间春化时间(天天) 冬冬 性性 03 4045 半冬性半冬性 36 1015 春春 性性 815 58春化最适温度、时间、时期：春化最适温度、时间、时期：v 对低温要求分专性和兼性，对低温要求分专性和兼性，17 C 最适，种子最适，种子萌发和营养生长任何时期（少数只在苗期）萌发和营养生长任何时期（少数只在苗期）v 不同品种对低温要求不同，将小麦分三类不同品种对低温要求不同，将小麦分三类春化作用的条件春化作用的条件返回返回352 低温低温以外以外的条件的条件细胞含水量细胞含水量呼吸基质呼吸基质足够的氧气足够的氧气（三）春化作用的感受和传导（三）春化作用的感受和传导 *感受部位

20、：感受部位： *传导实验：传导实验：嫁接嫁接 *推测：推测：春化素春化素（四）去春化作用（脱春化）（四）去春化作用（脱春化） 茎尖生长点或母体中正在发育的幼胚茎尖生长点或母体中正在发育的幼胚返回返回37(二二) 光周期和花诱导光周期和花诱导光周期光周期昼夜周期中白天和黑夜的相对长度昼夜周期中白天和黑夜的相对长度光周期现象光周期现象植物对光周期中日照时间长短植物对光周期中日照时间长短发生反应的现象发生反应的现象 植物光周期反应的类型植物光周期反应的类型 开开 100 花花 短日植物短日植物 长日植物长日植物 百百 50 分分 数数 0 日长日长 6 10 14 18 22(h) 夜长夜长 18

21、14 10 6 2(h) 长日植物和短日植物的光周期反应长日植物和短日植物的光周期反应返回返回39 临界日长临界日长 概念概念昼夜周期中，诱导长日植物开花的最低日昼夜周期中，诱导长日植物开花的最低日照长度或诱导短日植物开花的最高日照长照长度或诱导短日植物开花的最高日照长度称为度称为，又叫临界光期，又叫临界光期返回返回401 短日植物短日植物（SDP）*定义：定义：等于或短于临界日长的光周期条件下开等于或短于临界日长的光周期条件下开花或促进开花的植物花或促进开花的植物*示例：示例：大豆、苍耳、菊花、玉米、大豆、苍耳、菊花、玉米、 晚稻晚稻2 长日植物长日植物（LDP）*定义：定义：等于或长于临界

22、日长的光周期条件下开花或等于或长于临界日长的光周期条件下开花或促进开花的植物促进开花的植物*示例：示例：小麦，天仙子、萝卜、甘蓝、莴苣、洋葱、小麦，天仙子、萝卜、甘蓝、莴苣、洋葱、菠菜、油菜菠菜、油菜返回返回41注意注意长日植物与短日植物的区别：不不在于引起开花的绝对日照长度，而在于其在于引起开花的绝对日照长度，而在于其日照长度是长于还是短于临界日长日照长度是长于还是短于临界日长3 日中性植物（日中性植物（DNP）: 番茄、黄瓜、月季、辣椒番茄、黄瓜、月季、辣椒返回返回43不同纬度、季节的日长变化与光周期反应不同纬度、季节的日长变化与光周期反应 北半球北半球夏半年：昼长夜短夏半年：昼长夜短冬半

23、年：昼短夜长冬半年：昼短夜长春季春季-长日照长日照秋季秋季-短日照短日照 北半球北半球高纬度：高纬度：LDP生存生存低纬度：低纬度：SDP生存生存中纬度：有中纬度：有LDP、SDP不同季节不同季节不同纬度不同纬度返回返回44诱导周期数诱导周期数达到开花所需的最低适宜光周期天数达到开花所需的最低适宜光周期天数概念概念Hamner(哈姆纳）用哈姆纳）用SDP大豆试验的结果大豆试验的结果： 花花 8 16h 原原 6 基基 4 4h 节节 2 数数 0 (10株株) 5 10 15 20 暗期长度（小时）暗期长度（小时）临界夜长临界夜长昼夜周期中诱导昼夜周期中诱导LDP开花最长暗期长度或开花最长暗期

24、长度或诱导诱导SDP开花的最短暗期长度开花的最短暗期长度实验证明实验证明暗期长度比光期更重要暗期长度比光期更重要LDP-短夜植物短夜植物 SDP-长夜植物长夜植物 （五）暗期间断试验 进一步证明暗期比光期更重要进一步证明暗期比光期更重要 LDP天仙子在天仙子在12h日长和日长和12h暗期不开花，但暗期不开花，但6h日日长和长和6h暗期开花暗期开花 光照处理光照处理 SDP LDP1 长暗期长暗期 开花开花 不开不开2 短暗期短暗期 不开不开 开花开花3 长暗期结合短光期长暗期结合短光期 不开不开 开花开花 4 长光期结合短暗期长光期结合短暗期 不开不开 开花开花 5 短光期结合短暗期短光期结合

25、短暗期 (非非24h) 不开不开 开花开花 6 长光期结合长光期结合 开花开花 不开不开 24h 长暗期长暗期 暗期长短对开花的影响暗期长短对开花的影响 返回返回48 在昼夜周期的长暗期中，适当给于短时在昼夜周期的长暗期中，适当给于短时间的光照以间断暗期，则会发生短夜现象间的光照以间断暗期，则会发生短夜现象,即即促进促进LDP开花开花，抑制抑制SDP开花开花的的 现象。现象。暗期间断现象（光间断现象）暗期间断现象（光间断现象）返回返回49总结总结光周期诱导中三个最主要的因素光周期诱导中三个最主要的因素临界夜长临界夜长诱导周期数诱导周期数光质光质返回返回50 感受器官：感受器官：叶叶 去叶试验去叶试验（实验）（实验） 诱导开花反应的部位：诱导开花反应的部位：茎尖生长点茎尖生长点（六）光周期刺激的感受与传导（六）光周期刺激的感受与传导返回返回51 被诱被诱 导叶片导叶