植物生理学十二章

第十二章植物的成熟和衰老生理一.汉译英并解释名词呼吸跃变：(respiratoryclimacteric)指当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又下降的现象。单性结实：(porthenocarpy)是指子房不经过受精作用而形成不含种子果实的现象。单性结实可分为天然的单性结实和人工的单性结实两种类型。天然的单性结实又称自发单性结实。指在自然条件下，不经传粉或其他任何刺激，便能发育结实的现象。如香蕉、脐橙、凤梨、温州蜜桔及葡萄的某些品种。人工的单性结实又称刺激单性结实。指需要通过某种诱导才能引起单性结实的现象。诱导因素(刺激物)包括异种植物的花粉、生长调节物质或其他化学物质，低温、高温、高光强度等。例如，用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱头，用2,4-D、吲哚乙酸等刺激瓜类和番茄的柱头，用赤霉素喷洒或浸泡玫瑰香葡萄果穗来诱导单性结实，均取得良好效果。休眠：(dormancy)是植物的整体或某一部分(成熟种子、芽和鳞茎等)生长暂时停顿的现象，是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。衰老：(senescence)指植物器官或整个植株生理机能的衰退，是植物生长发育的正常过程，其结果导致死亡。衰老是受植物遗传控制的、由基因编码的程序控制。程序性细胞死亡：(programmedcelldeath,PCD)细胞程序性死亡是生物体发育过程中普遍存在的，是一个由基因决定的细胞主主动的有序的死亡方式。具体指细胞遇到内、外环境因子刺激时，受基因调控启动的自杀保护措施，包括一些分子机制的诱导激活和基因编程，通过这种方式去除体内非必需细胞或即将发生特化的细胞。脱落：(abscission)是指植物细胞、组织或器官与植物体分离的过程，如树皮和茎顶的脱落；叶、枝、花和果实的脱落。离层(abscissionlayer)在叶将脱落时，叶柄基部或靠近基部的部分，有一个区域内的薄壁组织细胞开始分裂，产生一群小型细胞，以后这群细胞的外层细胞壁胶化，细胞形成游离状态，因此支持力量变得异常薄弱，这个区域就称为离层。生长素梯度学说：(auxingradienttheory)Addicott等(1955)提出，是说决定脱落的不是生长素绝对含量，而是相对浓度，即离层两侧生长素浓度梯度起着调节脱落的作用。当远基端浓度高于近基端时，器官不脱落；当两端浓度差异小或不存在时，器官脱落；当远基端浓度低于近基端时，加速脱落。二.思考题小麦种子和香蕉果实在成熟期间发生了哪些生理生化变化？答：(1)果实变甜。果实成熟后期，淀粉可以转变成为可溶性糖，使果实变甜。酸味减少。未成熟的果实中积累较多的有机酸。在果实成熟时，有机酸含量下降，这是因为：有的转变为糖；有的作为呼吸底物氧化为二氧化碳和水；有些则被钙离子、钾离子等所中和。涩味消失。果实成熟时，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，涩味消失。香味产生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，还有一些特殊的醛类，如橘子中柠檬醛可以产生香味。由硬变软。这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果胶有关。色泽变艳。果皮由绿色变为黄色，是由于果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝卜素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色。举例说明生长调节剂在打破种子或器官休眠中的作用。答：(1)生长素：当生长素含量降至最低时，叶片就会脱落，外施生长素于离区的近基一侧，则加速脱落，施于远基一侧，则抑制脱落。其效应也与生长素浓度有关。脱落酸：幼果和幼叶的脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。主要原因是可促进分解细胞壁的酶的活性，抑制叶柄内生长素的传导。（3）乙烯：棉花子叶在脱落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯释放量增多，会促进脱落。（4）赤霉素：促进乙烯生成，也可促进脱落。细胞分裂素延缓衰老，抑制脱落。哪些生理学原理可以用于生产上防止落花落果？答：（1）生长素：由于植物生长素能促进子房壁发育成果实，因此，它可被用来防止落花落果。生长素能促进子房发育成果实，所以未完成双受精的花蕾或完成双受精但种子发育不良的子房，因为缺少生长素，就可能导致子房停止发育，造成落蕾落铃。农业生产上常用一定浓度的生长素类似物喷洒植株可以达到保蕾保铃的效果。（2）脱落酸：幼果和幼叶脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。脱落酸能促进分解细胞壁酶的分泌，也能抑制叶柄内生长素的传导，所以促进器官脱落。（3）乙烯：在叶片脱落过程中，乙烯能促进离层中纤维素酶的合成，并促进该酶由原生质体释放到细胞壁中，引起细胞壁分解，同时也刺激离层区近侧细胞膨胀，叶柄便分离开。（4）赤霉素和细胞分裂素也影响脱落，不过都不是直接的。赤霉素促进乙烯的形成，所以赤霉素也促进脱落的作用。细胞分裂素的含量在果实脱落时相当低，细胞分裂素抑制脱落的原因，可能是由于延缓衰老的缘故。所以，要保花保果，需要采取下列两种措施：（1）改善营养条件，使花果得到足够的光合产物。可以增加水肥供应，使形成较多光合产物，供应花果发育需要；也要适当修剪，甚至抑制营养枝的生长，使养分集中供应果枝发育；（2）应用植物生长调节剂，如PP輕和S-3307等可以控制营养枝333生长，促进花芽分化；赤霉素、萘乙酸、2，4-D和2，4，5-T等可防止落花落果，增加坐果率。（3）合理疏花疏果也是保证年年平衡高产和保证品质的重要措施，可采用萘乙酸和萘乙酰胺。从下列果实中取出种子立刻播在土中，种子不能很快萌发，请解释原因。Q松树⑥桃④珙桐Q菜豆Q番茄答：松树和桃树种子未完全成熟，它们一定要经过休眠，在胚内部发生某些生理生化变化，才能萌发。这些种子在休眠期内发生的生理生化过程，称为后熟。另外松树种子外皮坚硬，虽能透水、透气，但因种皮太坚硬，胚不能突破种皮，也难以萌发。洪桐的胚没有发育完全，同时果皮和种子的子叶含有抑制物质,要在湿砂中层积长达1〜2年之久，才能发芽。菜豆子叶和番茄种子果肉中有抑制物，需要除掉抑制物。所以从这些果实中取出种子立刻播在土中，种子不能很快萌发。市面上出售的方形西瓜，这是怎么得来的？答：使用方形玻璃容器。在瓜长到拳头大小时，可进行上模处理。模具为方形玻璃容器，长40厘米、宽25厘米，大小可调节。在模具的压力下，西瓜变为方形，后再适当调宽模具，如此进行2-3次，可长出色泽均匀、瓜形端正的方形西瓜。西瓜成熟时撤除模具。即可得到方形西瓜。苹果表面上长出字母，这是怎样得来的？答：红光能阻止蛋白质和叶绿素含量的减少，远红光照射则消除红光的阻止作用，光照过弱，不仅使光合速率降低，形成的光合产物少，而且会阻碍光合产物运送到叶片和花果。苹果表面要长出字母，必须用东西把太阳光遮住。你想要什么图象，当苹果还未完全成熟之前，贴上字母的不干胶，太阳一晒，就出字母了。为什么果树有大小年现象？怎样克服它？答：果树的发芽，长叶，开花等早春的生长活动都是有果树上一年的储备营养来完成，同时，幼果生长阶段正是花芽分化期，因此，