第四节授粉受精生理(2)

1、第四节授粉受精生理第第四四节节授授粉粉受受精精生生理理组员：陈胜利组员：陈胜利 杜明慧杜明慧 靳辅靳辅 杜昊杜昊 李艳清李艳清 崔亚鸽崔亚鸽第四节授粉受精生理 一、授粉生理1.)花粉的发育来源：花粉是花粉粒的总称，花粉是由花粉母细胞减数分裂后形成的。2.)花粉的结构 1、壁物质 内壁：果胶 胼胝质 内壁：纤维素 角质內壁与外壁中均含有活性蛋白：外壁蛋白由绒毡层合成，是花粉与雌蕊种子发生相互识别的物质，与受精亲和性有关系，特称为识别蛋白。内壁蛋白由花粉自身合成，主要是一些与花粉萌发与花粉管在柱头中伸长有关的水解酶类。2、营养细胞：积累营养物质在萌发时形成花粉管3、生殖细胞：随花粉粒的发育在花粉粒

2、或花粉管中分裂形成两个精细胞，精细胞参与双受精 3）花粉的成分：蛋白质：各种水解酶类及其他一些酶类，这些酶类最适宜PH显酸性。功能是分解花粉中储藏物质如淀粉脂肪供萌发花粉利用，另一方面是溶解雌蕊中阻碍花粉萌发的障碍物，是花粉管能顺利深入胚囊。氨基酸：一些氨基酸如脯氨酸与花粉的发育性有关，可以提高花粉对高温低温等不良环境的抵抗力，保持花粉活力，提高受精率。糖类：储藏的主要糖类是淀粉和脂肪，是主要营养物质，是花粉的能源物质和代谢底物。根据划分中糖类和脂肪的相对含量不同那个可以将花粉非为淀粉型花粉和脂肪性花粉两大类。色素和植物激素：色素使花具有色泽，激素对花粉萌发花粉管伸长受精过程及新陈代谢及结实具

3、有重要调节作用。维生素类：保持花粉旺盛代谢活力具有重要作用，矿质元素：各种矿质元素在花粉管的伸长中具有重要作用4）花粉发育中的基因调控：植物性瑞中雄配子花药的发育与成熟有一系列基因所控制。早期在花粉母细胞减数分裂前和形成小孢子前期，和后期形成雄配子过程中具有一系列特异基因调节。5）花粉的寿命与储藏花粉的寿命是指花粉离开母体后维持受精能力的长短。一般认为1-5是花粉储藏的最是温度，40的湿度是的是储藏的最适湿度，无氧或氧分压低，遮阴或较黑暗环境有利于花粉储存。6）柱头的生活能力：柱头是雌蕊接受花粉的地方柱头表皮细胞常常隆起为乳突状或外伸为羽毛状，有利于花粉附着，同时成熟柱头能分泌粘性较大的油脂状

4、分泌物，称为柱头液可以粘着花粉粒。根据分泌液的多少将柱头分为湿润型和干燥型两类。花花粉的贮存条件粉的贮存条件 降低呼吸作用降低呼吸作用 1、湿度 较干燥的环境（相对湿度为30%40%） 2、温度 贮存最适温度：15 3、空气中CO2和O2含量 增加空气中CO2的百分数，减少氧分压，可延长花粉的寿命 4、光线 以遮阴或黑暗处贮存较好 花粉贮藏期生活力下降的花粉贮藏期生活力下降的原因：原因：贮藏物贮藏物质消耗过多、酶活性下降和水分过度缺乏质消耗过多、酶活性下降和水分过度缺乏。7.)花粉萌发和花粉管生长萌发标志：花粉萌发通常是以花粉内壁通过外壁上的萌发孔伸长形成花粉管的乳状顶端为标志。花粉管生长方式

5、：顶端生长，生长只局限于花粉管顶端区花粉管的生长具有向化性(p362)和向电性(p363)花粉和花粉管在萌发过程中需要的营养物质，一方面靠花粉本身储藏的物质提供，另一方面可从雌蕊体系中得到。花粉萌发需要的条件： 糖分、硼有机物、环境因子、基体效应(p363)二、受精生理1、）受精过程：植物受精生理的过程实际上是花粉与雌蕊之间不断地进行信息和物质相互传的的过程，也是二者之间相互作用的过程。 2、）花粉与柱头的相互识别花粉落到雌蕊柱头上能否正常萌发花粉管能否正常生长并通过花柱组织进入胚囊受精，除需求适宜的外界条件外还决定于花粉与雌蕊的亲和性。亲和不亲和性是由基因控制的。（P364） 识别：细胞表面

6、分子水平上进行物理、化学的信息交流和信号传递而发生的特殊反应。这个识别反应取决于花粉壁中的识别蛋白和柱头乳突细胞表面的蛋白质薄膜之间的相互识别。花花粉和柱头的相互粉和柱头的相互识别识别1.识别识别实质：花实质：花粉壁蛋白粉壁蛋白和和柱头乳突柱头乳突细胞蛋白质表膜细胞蛋白质表膜之间的识别之间的识别亲和：亲和：不亲和：不亲和：NoImage3、）花粉与柱头的识别机制 花粉落到柱头上与柱头接触的几秒钟内，花粉里上的外壁蛋白被释放到柱头的蛋白质薄膜上识别。如果柱头和花柱是亲和的可以识别，花粉变吸水萌发，花粉管尖端产生或者活化角质酶，溶解柱头乳突细胞壁的角质层，花粉管伸长穿过花柱而生长。如果二者不亲和，相互不可识别，互相排斥，花粉管不可萌发，生长受阻，不能穿过柱头，同时柱头与花粉接触处的乳突细胞的质膜与壁之间沉积胼胝质，阻碍花粉管穿入，使受精失败。 意义：花粉与柱