植物生理学 基础复习资料

------------------------------------------------------------------------植物生理学基础复习资料绪论、第一章植物的水分代谢1、植物生理学是研究植物生命活动的一门学科.研究植物代谢、代谢与环境的相互关系。理论基础：光合作用和固氮——能量转化，酶活性调节。发育调控——成花，衰老（包括果实）。信号传导——自然及生物等因素。植物逆境生理机理-抗性基因表达及调节。2、自由水（freewater）：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。束缚水（boundwater）：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。3、水在植物生命活动中的重要作用：(1)原生质的组成成分，植物细胞原生质含水量一般在70-90%。(2)植物代谢过程中的重要原料。(3)植物对物质吸收和运输的溶剂。(4)能保持植物的固有姿态。(5)保持植物体内的正常温度。4、自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。水势（Waterpotential）：水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积（V）水（含溶质的水）的自由能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μ0w)的差值(Δμw)。Ψw=(μw/Vw)-（μ0w／Vw)=(μw-μ0w)／Vw=Δμw／Vw。代表水参与化学反应和移动的本领。人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零Ψw0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。Ψw的单位是MPa=106Pa=10bar。5、扩散：任何物质分子都有从某一浓度较高（化学势较高）的区域向其邻近的浓度较低（化学势较低）的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。6、Osmosis(渗透作用)是指溶剂分子通过半透膜(semipermeablemembrane)的扩散作用。半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。7、Osmoticpotential(渗透势—Ψp，Solutepotential、溶质势—Ψs)。由于溶质的存在而降低的水势。Ψs(Mpa)=-0.0083iCT。其中i——渗系数，NaCl的i为1.80，CaCl2的i为2.60,蔗糖的i为1，C—溶质浓度T—绝对温度。8、质壁分离：高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象。质壁分离复原：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象。意义：①原生质层具有选择透性。②判断细胞死活。③测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。④测定物质进入原生质体的速度和难易程度。9、植物细胞的水势Ψw=Ψs+Ψp+ΨmΨs——溶质势:它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。植物叶Ψs为-1～-2MPa，旱生植物叶片Ψs达-10MPa。Ψs还存在着日变化和季节变化。Ψp—压力势。由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值(Ψp>0)。草本(温暖天气）下午为+0.3～+0.5MPa，晚上为+1.5MPa。特殊情况下，压力势会等于零或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。Ψm—衬质势。细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。干燥种子的Ψm可达-100MPa；未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞（-0.01MPa左右），可以略而不计。一般植物细胞水势:Ψw=Ψs+Ψp10、等渗溶液：溶液的Ψs等于细胞或细胞器的Ψw。11、Imbibition(吸胀作用)是亲水胶体吸水膨胀的现象。只与成分有关：蛋白质>淀粉>纤维素>>脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过程。12、主动吸水：根系本身生理活动而引起植物吸收水分的现象。13、伤流：汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象，流出的汁液叫伤流液。14、根压:由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一般为0.1-0.2MPa。它大小和成分代表根生理活动和强弱。15、Guttation(吐水)：土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。16、Apoplast(质外体)是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。水分子移动阻力小，移动速度快。17、Symplast(共质体)是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。18、被动吸水是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水。动力是蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使水分沿着导管上升的力。其大小与根系活力无关。通常植物以被动吸水为主。植物在蒸腾作用强烈时植株只有被动吸水，而植株在春季叶片尚未展开以及当植物蒸腾受抑制时，主动吸水才占主导地位。19、Soilavailablewater(土壤有效水或土壤可利用水）是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数(wiltingcoefficient)以上的水。20、萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量(以占土壤干重的百分率计)。萎蔫(wilting)：植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂的现象。21、Temporarywilting(暂时萎蔫)：当蒸腾作用大于根系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。Permanentwilting(永久萎蔫)：土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。立即灌水可消除萎蔫状态。22、Transpiration(蒸腾作用)是指植物地上部分以气体状态的水向外界散失水分的过程。意义：(1)蒸腾作用可以降低叶片的温度;(2)蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力。(3)促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与分布。23、小孔扩散的小孔定律水蒸汽通过多孔表面扩散的速率不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。24、Stomatalcomplex（气孔复合体）：保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成。25、(1)Transpirationrate(蒸腾速率)。植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2×s)。昼1.5-7.5，晚<0.3。(2)Transpirationefficiencyortranspirationratio(蒸腾效率又名蒸腾比率)。植物每消耗1kg的水所形成的干物质的g数。野生1-8g/kg，作物2-10g/kg。(3)Transpirationcoefficientorwaterrequire-ment(蒸腾系数又名需水量）。植物制造1g干物质所需水分的克数。野生植物125-1000g，作物为100-50026、Criticalperiodofwater(水分临界期)是指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，最易受害的时期。花分母细胞减数分裂到四分体时期禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和灌浆期。27、叶片相对含水量是指叶组织实际含水量占水分饱和时含水量的百分率。大于80％不必灌溉。叶片相对含水量＝〔（叶鲜重－干重）/叶鲜重〕/〔（叶充分吸水后鲜重－干重）/叶充分吸水后鲜重〕×100%第二章植物的矿质营养1、Essentialelement(必需元素),简单地说就是植物生长发育必不可少的元素。三条标准:(1)全缺不能完成生活史。(2)有专一的缺素症状。(3)直接的营养功效。2、Macroelement(Majorelement大量元素)是指植物需要量较大,在植物体内含量较高（>0.1%)的元素,C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。3、Microelement(traceelement微量元素)是指植物需要量较少,在植物体中含量较低(<0.01%)的元素,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。4、Biomembrane(生物膜)是细胞中所有膜系统的总称。生物膜的化学组成蛋白质约占50-75％，脂类约20-30(50)％，糖类(糖蛋白,糖脂)2-10％，微量核酸。生物膜的生理功能：首先,生物膜可使细胞区室化,使各种代谢活动能在不同的细胞器区域内有条不紊地进行。其次,重重叠叠的膜系统也大大地增加了膜的作用表面,加速了各种反应和物质交换进程。第三,膜既是物质进出细胞器必要的屏障,也是许多内外信号的感受器。如多种载体或运转器;光感受器光敏素,植物激素受体及以受精识别反应,抗病原生物的过敏性反应等。此外,生物膜还可以分泌和内吞的方式使物质大分子如病毒等出入细胞。5、Passiveabsorption(被动吸收)是指因扩散作用或其它物理化学过程而引起的矿质元素的吸收,又称非代谢性吸收。6、扩散：溶液中分子或离子从浓度高的场所向浓度低的场所移动的现象，叫扩散。离子扩散方向既取决于化学势梯度,也取决于膜内外的电势梯度(电位差),即取决于这种梯度的总和——电化学势梯度。7、细胞内可扩散的阴阳离子浓度的乘积等于细胞外可扩散的阴阳离子浓度的乘积时的状态,叫做杜南平衡。[K+in]×[Cl-in]=[K+out]×[Cl-out]8、植物细胞对矿质元素的主动吸收，主动吸收是指植物细胞需要能量的逆电化学势吸收的过程。有载体理论、离子通道理论、离子泵理论、胞饮作用。9、单一盐类引起植物中毒的现象,称单盐毒害。10、离子间相互消除单盐毒害的现象,称离子拮抗。11、平衡溶液(balancedsolution)含有适当比例的各种植物必需元素和pH值,能使植物生长发育良好的溶液。包括完全培养液、陆生植物的绝大多数的土壤溶液，以及对海洋植物的海水。12、由于植物的选择吸收,引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量,使溶液变酸的这一类盐，称生理酸性盐；如NH4Cl、NH4SO4、KCl、CaCl等13、植物对阴离子的吸收量大于阳离子的吸收量,使溶液pH上升的这一类盐,称生理碱性盐；如Ca(NO3)2、KNO3。14、植物对其阴阳离子的吸收相等,不因植物的吸收引起溶液pH改变的盐类称生理中性盐,如NH4NO3。15、离子间相互作用：协同：一种离子的存在促进另一种离子的吸收,从而提高了后者的有效性称协同作用。拮抗:一种离子的存在能抑制植物对另一种离子的吸收,16、在农业生产上常采用给植物地上部喷施肥料的措施,叫根外追肥或叶面营养(foliarnutrition)。17、诱导酶(inducedenzyme)，指组织本来不含（或很少有）此种酶,但在特定的外来物质(如底物)的影响下形成的酶并使酶的活性迅速提高。18、元素在一个部位使用后分解,移动到另一部位再次使用的现象称元素再利用,能被再利用的称可再利用元素,可再利用元素缺素症从老叶开始。这类元素有N、P、K、Mg、Zn,尤其是N和P最易被再利用。存在于胞质B库中的B在富含山梨糖醇的蔷薇科植物中形成B-糖复合物可以再利用。19、另一类元素被植物地上部分吸收后,即形成永久性细胞结构物质(如壁),即使叶片衰老也不能被分解,因此不能被再利用,称不能再利用元素。这类元素器官越老含量越大,缺乏时幼嫩部位先出现病症。它们是S、Ca、Fe、Mn、B、Cu、Mo等,其中以Ca最难再利用。20、营养临界期:植物对缺乏矿质元素最敏感,缺乏后最易受害的时期,称为营养临界期——“麦浇芽”。21、营养最大效率期:施肥效果最好的时期,这个时期对矿质营养需要量大,吸收能力强,若能满足肥料要求,增产效果十分显著,称为营养最大效率期——“菜浇花”。第三章植物的光合作用1、光合作用：是指绿色植物在光下利用光能，把CO2和H2O同化成有机物，并放出氧气的过程。光合作用的意义：(1)光合作用是把无机物变为有机物的重要途径。CO2——7×1011t/year(有机物5×1011t/year)——“绿色工厂”。(2)光合作用是一个巨大的能量转换过程。3×1021J/year。（3）光合作用能维持大气中O2和CO2的相对平衡。2、叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色(叶绿素a为血红色,叶绿素b为棕红色)的现象称为荧光现象。荧光的寿命很短,约为10-9s。光照停止,荧光也随之消失。在进行光合作用的叶片很少发出荧光。3、叶绿素还会发出磷光,当叶绿素溶液停止光照后，仍能在一定的时间放出暗红色的光，这就是磷光。磷光的寿命为10-2～103秒,强度仅为荧光的1%。4、原初反应是光合反应的序幕，包括光能的吸收,传递和光化学反应。5、light-harvestingpigment(集光色素）或antennapigment（天线色素)——只起吸收和传递光能,不进行光化学反应的光合色素，Chlb,carotenoids,Cha。6、reactioncentrepigment(作用中心色素）又名trap（陷井)——吸收光或由集光色素传递而来的激发能后,生发光化学反应引起电荷分离的光合色素，Cha(afew)。7、诱导共振(inductiveresonance)是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态,在其重新回到基态时,使另一分子变为激发态。激发能的传递的形式：诱导共振、激子传递和电子迁移,但以诱导共振为主。8、光化学反应是指反应中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。(P，pigment),(A,accepter)、(D,Donor)组成。9、Photosyntheticunit(光合单位)：由250～300个叶绿素和其它集光色素分子构成的,能完成1个光量子吸收并转化的色素蛋白复合体。10、小球藻红降现象和双光增益效应（爱默生效应）？？11、PhotosystemⅠ(PSI,光系统Ⅰ)。～f80Å——～f110Å,在类囊体垛叠和非垛叠区都有分布。PSI的作用中心色素是P700;原初电子供体PC;原初电子受体A0;最终推动NADPH形成。12、PhotosystemⅡ(PSⅡ，光系统Ⅱ)。～f110Å——～f145Å,在类囊体膜的垛叠部分。PSⅡ的作用中心色素是P680。原初电子受体Ph,原初电子供体YZ；抗阿特拉津的植物；PSⅡ的功能常与放O2相联系。13、Photosyntheticchain(光合链)。光合链是类囊体膜上由两个光系统(PSⅠ和PSⅡ)和若干电子传递体,按一定的氧化还原电位依次排列而成的体系。在“Z”链的起点,H2O是最终的电子供体;在“Z”链的终点,NADP+是电子的最终受体。在整个链只有两处(P680→P680*,P700→P700*)是逆氧化还原电位梯度,需光能推动的需能反应。14、光合传递链的组成:①PSⅡ及其集光色素复合体(LHCⅡ),②PSI及其集光色素复合体(LHCI),③细胞色素复合体(含Cytf、Cytb6和Fe-S蛋白),④偶联因子复合体(又名ATP合酶)。15、PQ(plastoquinones，质体醌或质醌),担负着传递氢(H+和e-)的任务。16、PQ穿梭在光合电子传递过程中PQ使间质中H+不断转入类囊体腔,导致间质pH上升,形成跨膜的质子梯度。17、PC(plastocyanin，质蓝素或质体菁),含铜蛋白质,PSI的原初电子供体。18、Fd(Ferredoxin,铁氧还蛋白),把电子传给FNR后还原NADP为NADPH,或把电子传给Cytb6，进行环式光合电子传递。此外,Fd还在亚硝酸还原,酶活化等方面具有多种功能。19、光合电子传递途径。(1)非环式光合电子传递和非环式光合磷酸化。涉及两个光系统。产生O2,NADPH和ATP，占总电子传递的70%以上。(2)环式光合电子传递和环式光合磷酸化。只涉及PSI，能产生ATP,ATP的补充形式。占总电子传递的30%左右。(3)假环式电子传递和假环式光合磷酸化。涉及两个光系统，形成超氧自由基O2·，对植物体造成危害。在强光下，CO2不足，NADPH过剩下发生。20、Hill(希尔)反应(1937)。离体叶绿体(类囊体)加到有适宜氢受体(A)的水溶液中,照光后即有O2放出,并使氢受体(A)还原。特点：在光下放O2稳定，在暗适应后放O2波动。21、光下叶绿体在光合电子传递的同时,使ADP和Pi形成ATP的过程称为光合磷酸化。非环式PSP,环式PSP和假环式PSP。22、质子动力势(protonmotiveforce)——ATP形成的动力。形成活跃的化学能ATP和NADPH合称为“同化力”(assimilatorypower)。23、C3photosyntheticpathway(Calvincycle,RPPP)：C3途径是指光合作用中CO2固定后的最初产物是三碳化合物的CO2同化途径。只具有C3途径的植物称C3植物。如水稻、棉花、菠菜、青菜,木本植物几乎全为C3植物。24、C4途径（1960s——甘蔗——初产物——C4二羧酸）。Hatch和Slack证实甘蔗固定CO2后的初产物是OAA,——四碳二羧酸,故称该途径为C4途径或C4二羧酸途径,又名Hatch-Slackpathway。具有C4固定CO2途径加C3途径的植物叫C4植物。7500种，占陆生植物的3%。大多为禾本科杂草,农作物中只有玉米、高粱、甘蔗、黍与粟等数种。PEPCase对HCO3-的亲和力很强,有把外界低浓度CO2浓缩到维管束鞘细胞中的作用——“CO2泵”。C4途径植物分为三种类型：a.NADP-苹果酸酶类型:玉米、高粱、甘蔗属于这一类型。b.NAD-苹果酸酶类型:马龄苋、黍等属于这一类型。c.PEP-羧激酶类型:盖氏狼尾草、大黍等属于这一类型。C4植物固定1分子CO2为磷酸丙糖,实际消耗5分子ATP。25、具有CAM途径和C3途径的植物叫CAM植物。它们多属肉质或半肉质植物,如景天、仙人掌、菠萝、剑麻等，有20000-30000种，适应干热条件。夜间CAM植物气孔开放,C4途径固定CO2，淀粉减少,苹果酸增加,细胞液变酸。白天气孔关闭,利用光能，C3途径同化CO2，苹果酸减少,淀粉增加,细胞液pH上升(pH6.0左右)。26、光呼吸是指高等植物的绿色细胞只有在光下吸收O2放出CO2的过程。光呼吸的生理功能：(1)防止高光强对光合器的破坏同化力的过剩易引发超氧自由基,或第一激发态氧(1O2)对光合器官有很强的氧化破坏作用。(2)防止O2对光合碳同化的抑制作用，维持RuBP羧化酶活化状态（E-CO2-Mg2+）。(3)消除乙醇酸毒害和补充部分氨基酸、甘氨酸和丝氨酸。27、光合能力(photosyntheticcapacity)：是指在饱和光强、正常CO2和O2浓度、最适温度和高RH条件下的光合速率。光合作用指标——光合速率(μmolCO2(O2)/m2·s)28、LSP：净光合速率达到最大时的光强,叫光饱和点。

LCP：净光合速率等于零时的光强,叫做光补偿点。29、CO2饱和点：再增加CO2浓度,光合速率不再增加,这时的环境CO2浓度称为CO2饱和点。

CO2补偿点：净光合率等于0时的环境CO2浓度称CO2补偿点。30、经济产量=生物产量×经济系数；生物产量=光合面积×光合强度×光合时间-光合产物消耗经济产量=(光合面积×光合强度×光合时间-光合产物消耗)×经济系数第四章植物的光合作用1、有氧呼吸：指生活细胞在O2的参与下,可把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成H2O,同时释放能量的过程。呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是G。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+Energy△G'=2870kJ(686kCal)/mol2、无氧呼吸在无氧条件下,生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。如微生物发酵。

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Energy△G`=100kJ/mol

C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+Energy△G`=100kJ/mol

以适应淹水和缺O2环境3、呼吸作用意义：(1)呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量36-38ATP。(2)呼吸降解过程的中间产物为其他化合物的合成提供原料。酮酸和NAD(P)H。4、糖酵解（EMPpathway）：糖酵解指在细胞质中己糖降解成丙酮酸的过程。以葡萄糖为例,糖酵解总的反应可以概括成:C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi→2丙酮酸+2NADH2+2ATP+2H2O重要中间产物：Pyr(丙酮酸)→Ala，PEP→OAA，PEP+E4P→C7莽草酸途径，芳香族氨基酸、植物激素。5、糖磷酸途径（PPP）：PPP是发生在细胞质中的G-6-P直接脱H、脱羧氧化,放出CO2的过程。1.G-6-P后经两次脱氢，一次脱羧形成Ru5P。2.6Ru5P通过分子重排(C3、C4、C5、C7）重新形成G-6-P（每1循环实际消耗1G）。作用：1.提供还原力NADPH2。2.提供中间产物。3.也能产生能量。R-5-P®dR5Pnuclearacid；E4P+PEP→C7……莽草酸途径®芳香族氨基酸、植物激素。酚、醌类油料种子形成，病虫害，开花等PPP增加。6、三羧酸循环TCAcycle：丙酮酸,在有氧条件下,逐步氧化分解,最终形成水和CO2的过程。Krebscycle。特点：1、在细胞的线粒体间质中进行的；2、脱去3分子CO2；3、脱去5对氢,4NADH2,1FADH2。4、三羧酸循环总反应式:2Pyr+8NAD+2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+2ATP+8NADH2+2FADH2TCA循环的重要中间产物：α-KG→Glu、叶绿素、OAA→Asp、CH3CO-CoA→脂肪酸，NADH2。7、生物氧化：广义上指在活细胞内,有机物质氧化降解,包括消耗O2,生成CO2和H2O及放出能量的总过程。它是经一系列酶催化、在常温和以H2O为介质的环境中进行,并且是逐步完成的,能量也是逐步释放出来的。这些能量的相当大部分是以高能键形式贮存,供各种生理活动之需。狭义上指电子传递、氧化磷酸化吸氧和产生H2O的过程。8、呼吸链是指在线粒体内膜上按氧化还原电位高低有序排列的一系列氢及电子传递体构成的链系统。氢传递体:NAD、FAD、FMN和UQ。电子传递体:Cytb,Cytc,Cytaa3和Fe-s系统。9、末端氧化酶是把底物的电子传递到分子氧并形成H2O或H2O2的酶。线粒体内的氧化酶：（1）细胞色素氧化酶——Cytaa3；（2）交替氧化酶,抗氰氧化酶：对氰化物不敏感的氧化酶。不受CN-和N3-及CO等呼吸抑制剂所抑制的呼吸被称为抗氰呼吸。线粒体外未端氧化酶：(1)酚氧化酶，在苹果、红茶、绿茶中有。(2)抗坏血酸氧化酶。10、氧化磷酸化：当底物脱下的氢经呼吸链（氢和电子传递体）传至氧的过程中,伴随着ADP和Pi合成ATP的过程称氧化磷酸化。氧化磷酸化机理：Mitchell化学渗透学说。P/O：指每消耗1个氧原子所形成的ATP个数。呼吸：NADH2→O为3（2），FADH2→O为2。11、能荷调节。细胞内通过腺苷酸之间的转化对呼吸代谢的调节。能荷代表了细胞的能量水平，常用下列公式表示：[ATP]+1/2[ADP]能荷(EC)=——————————[ATP]+[ADP]+[AMP]12、Pasteureffect(巴斯德效应):O2对无氧呼吸的抑制。13、呼吸速率:单位重量(鲜重、干重、原生质)在单位时间释放的CO2或吸收O2的量。存在着种类、年龄、器官和组织的差异。14、呼吸商(R.Q)是植物组织在一定时间内释放的CO2与吸收的O2的mol（或V）数的比值。释放的CO2摩尔（或体积）R.Q.＝————————————吸收的O2摩尔（或体积）糖类为呼吸底物时，R.Q.=1，如C6H12O6+6O2→6CO2+6H2ORQ=6molCO2/6molO2=1.0。脂肪酸为呼吸底物时RQ<1，C6H12O2+8O2=6CO2+6H2O，RQ=6/8=0.75。有机酸为呼吸底物时RQ>1,2C6H8O7+9O2→12CO2+8H2O，RQ.=12/9=4/3=1.33。此外R.Q.还与环境供O2，脂糖转化等有关。无O2呼吸RQ>1，脂转为糖时RQ<1，糖转为脂时RQ>1。15、呼吸效率(RE)生长呼吸和维持呼吸合成生物大分子的克数RE＝————————————×100通过呼吸消耗1克葡萄糖16、呼吸作用的最适温度:是指能维持长时间高呼吸速率的温度。17、消失点，熄灭点：无O2呼吸刚刚停止时的外界环境中O2浓度。18、Respiratoryclimacteric（呼吸跃变）：部分果实成熟过程呼吸渐渐下降,但在成熟前呼吸又急剧升高,达到一个小高峰后再下降的现象。如苹果、梨、香蕉、草莓等,称跃变型果实。另一类果实在成熟前，呼吸上升不明显的为非跃变型果实。如西瓜、柑桔、瓜类、菠萝等。第五章植物体内有机物的转化、运输与分配1、乙醛酸循环：特点：1、酶差别（异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶）。2、只在种子萌发后很短时间内存在，脂糖转化完成后，乙醛酸循环和乙醛酸体随之消失。如油菜籽、蓖麻籽萌发后3～7天。2、质外体指除原生质体以外如由细胞壁和细胞间隙(导管)组成一体的体系。共质体指由胞间连丝及原生质膜本身把植物各细胞原生质连成一体的体系3、胞间连丝:质膜、压缩的内质网、丝状蛋白质连接球蛋白（f3nm）组成,可通行800-1000D物质(病毒10000D)。106～107条/mm2。胞间连丝功能：传递物质、信息等。在相邻细胞之间运输速率，共质体>质外体。因为它不需要跨双层膜运输。阻力减少，如质膜电阻0.31Ω/m2，液胞膜0.1Ω/m2。而胞间连丝上仅0.05Ω/m2,比原生质膜少60倍。4、转移细胞\转运细胞：分布在输导组织未端及花果器官等同化物装入或卸出部位的一些特化细胞，转移细胞特点是胞壁和质膜内凹，使表面积增大。此外胞质浓厚，细胞器发达，代谢旺盛，有利于物质的吸收和排出。功能：源端装入，库端卸出。5、伴胞：与筛管结合紧密，有大量的胞间连丝相连。为筛管提供物质和能量构成筛管伴胞复合体（SE/CC），用作转移细胞，参与同化物的装卸。6、筛胞和蛋白细胞：蕨类和裸子植物的同化物运输的主要通道，筛胞较细长，末端尖或形成很大倾斜度的端壁，无筛板结构，端毕上孔很小，通过小孔的原生质上也很细，没有P-蛋白。它的转导功能较筛管差。蛋白细胞常和筛胞在一起，其功能相当于伴胞。7、Source（源——代谢源），指制造或输出同化物的部位或器官（成熟叶，发芽时块根，块茎等）。

Sink（库——代谢库），消耗或贮藏同化物的部位或器官（如根系形成中种子，幼果，膨大中块根块茎等）。8、韧皮部的机理：(1)、压力流动假设：推动韧皮液流动的动力在于“源”“库”两端的压力差。(2)、收缩蛋白假说/泵动假说：筛管P-蛋白，靠ATP能量作上下收缩或扩区，推动筛管中有机物运转。(3)电渗流假说。9、韧皮的装入与卸出：(1)装入：S——传递细胞分泌到质外体——SE/CC进入筛管。S装入是逆浓度的需要能量的过程，呈双相饱和动力学。(2)卸出。A、卸出——装入的逆过程，幼叶同化物的卸出——共质体途径。B、筛管后运输。甘蔗、玉米：S—细胞壁—先要水解成F.G——贮藏细胞的质内合成S——装入液泡。有些植物同化物如小麦卸出后不需经过水解便可顺浓度直接进入胚乳细胞。籽粒中同化物的卸出——空种皮法。10、源库单位:在某一发育时期一个叶片的同化物，主要供应某些器官或组织，它们之间在营养上互相依赖，这些叶片（源）和器官或组织（库）称为源库单位。第六章植物生长物质1、Planthormones(植物激素)是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质。2、Plantgrowthregulators(植物生长调节剂)是指人工合成的化合物质，具有植物激素相同的生理功能3、IAA极性运输：胚芽鞘合成的IAA只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输，而不能倒过来运输。地上部——向基运输。极性运输的特点：0.5-1.5cm/h,薄壁组织运输。需要能量，逆浓度梯度。4、束缚态IAA的作用：(1)贮藏IAA的作用。(2)运输IAA的作用。(3)抗氧化作用。（4）平衡体内IAA水平，起解毒作用5、IAA生理功能与应用。(1)、促进细胞和器官的伸长。促进伸长的最适浓度。茎>芽>根，器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。促进效应以伸长区最为明显。IAA促进生长机理：A、IAA活化基因，促进RNA和蛋白质的合成——慢反应。B、酸生长理论：IAA活化质膜ATP酶，细胞壁酶活化，细胞壁水解，松驰，吸水——快反应。(2)、促进细胞分裂和器官建成——插枝生根。IAA促进插条生根（10-100ppm或0.5-1%粉剂）。(3)、促进果实发育及单性结实——生产无籽果实。IAA类喷或涂于柱头上,不经授粉最终也能发育成单性果实。胡椒、西瓜、蕃茄、茄子（10ppm2，4-D），防止温室内光照不足或早春露地栽培的蕃茄早期落花,提高座果率——形成无籽果实。(4)、保持顶端优势。(5)、促进脱落——疏花疏果。5～20ppmNAA和NAD(萘乙酰胺)25～50ppm对苹果进行疏花。(6)、抑制马铃薯发芽。1%NAA甲酯的粘土粉剂均匀撒在块茎。(7)、促进菠萝开花，控制性别分化。14个月大小菠萝植株——30ml50-100pp的2.4─D或15─20ppmNAA。黄瓜多开雌化。(8)、杀草。高浓度2·4-D(1000ppm）杀死双子叶杂草。6、GA的生理功能与应用。(1)、促进茎的伸长和细胞分裂，促进全株长高，尤其是能使矮生突变型或生理矮生植株的茎伸长。在叶茎类作物如芹菜、莴苣、韭菜、牧草、茶、苎麻的生产上，可以使用GA促进生长。GA促进豌豆、莲座天仙子顶端细胞分裂，落叶树早春形成层分裂。GA主要缩短细胞分裂间期,促进DNA复制。机理：1)GA促进IAA合成水平的提高（合成增加，氧化减少，束缚水解）。2)增加胞壁可塑性。连晚提前抽穗，杂交制种。20-40ppmGA3。(2)打破休眠，促进种子萌发。需光种子用100mg.L-1GA3处理,代替红光、低温促进萌发。机理：胚内释放出相当数量的赤霉素，经过胚乳扩散到糊粉层细胞中诱导种子糊粉层中α-淀粉和蛋白酶的合成。应用：啤酒生产工业上的糖化。马铃薯休眠芽的萌发,可以用0.5-1.0ppmGA3浸薯块破除体眠，催芽供栽培所用。(3)促进抽苔和开花。GA代替低温和长日照的作用。(4)促进座果和单性结实。10-20ppmGA3于花期喷施可提高葡萄、苹果和梨的座果率。在开花后一周,用200-500ppmGA可使葡萄无籽率达60～90%。(5)控制性别表现。GA31000ppm，处理4-5叶期，促进黄瓜雄花的形成,抑制雌花的形成。用于不育系纯种繁殖。7、CTK生理功能与应用。(1)促进细胞分裂及其横向增粗。机理：A、促进核酸、蛋白质合成。B、CTK改变mRNA形成的类型。(2)诱导器官分化。烟草愈伤组织，CTK/IAA比值高时,可分化成芽。CTK/IAA低时,则形成根。如CTK/IAA比例中等，只分裂，不分化。（3）、解除顶端优势,促进侧芽生长。（4）、延缓叶片衰老。（5）、代替低温和红光促进需光种子萌发8、ABA生理功能。

(1)ABA诱导气孔关闭。抗干旱的信号标志。抗蒸腾剂，10-100ppm。

(2)ABA诱导芽休眠，抑制种子萌发。抗GA作用。(3)促进器官脱落。

(4)抑制生长和加速衰老。叶绿素分解,叶片逐渐变黄。(5)ABA能提高植物抗逆性。形成低分子量蛋白质称渗透素(Osmotin)大量积累有助于抗胁迫能力的提高。9、Eth的生理作用与应用。(1)“三重反应”。乙烯对叶柄除了有偏上性生长的作用以外，对茎伸长的抑制而促进茎加粗和横向生长、是其特有的反应，称为乙烯的“三重反应”。偏上（性）生长：叶柄向下弯曲叶片下垂的现象。(2)果实催熟。500-1000ppm乙烯利。2-氯乙基膦酸，ClCH2CH2OP(OH)2，一种有机酸,其纯品为无色针状结晶。易溶于水、乙醇,不溶于石油醚。在溶液pH>4时可迅速释放出乙烯。(3)诱导脱落。离区细胞产生PG、过氧化物酶和纤维素酶。应用：棉花采收期脱叶。茶树疏花。葡萄、樱桃、山核桃等疏花疏果。600-800ppm。(4)、促进开雌花。瓜类1-4叶期100-200ppm乙烯利。(5)、促进次生物质排出。5%的乙烯利，橡胶树产胶。漆树、松树等产漆或产脂。10、Brassinolide（BR，油菜素内酯）油菜素甾醇类(Brassinosteroids）促进伸长，延缓叶片衰老，提高抗性，增加产量。0.001-0.1ppmBR的溶液喷施11、Polymine(多胺)促生长，延缓衰老12、JA(Jasmonicacid)(茉莉酸，Me-JA)抑制生长，促进衰老。13、SA（Salicylicacid,水杨酸）植物抗病信号转导中抗病基因表达（PRPs-pathogenesis-relativeproteins）。促进开（雄）花。14、植物生长抑制剂是一类抗IAAS物质，作用只能为IAA所恢复，不能被GA恢复。包括TIBA(2.3.5-triidobenzoidacid，三碘苯甲酸)、整形素(morphactin)。15、植物生长延缓剂是一类抗GA类物质，是GA生物合成的抑制剂。其作用部位为亚顶端分生组织，其效果不能被IAA所恢复，但可被GA恢复。包括：B9(dimathylaminosuccinamicacid，二甲基氨基琥珀酰胺酸)，果树上可防止枝条徒长,促进花芽分化。CCC（矮壮素，Chlorochdinechloride)。大田作物上降矮抗倒，小麦拔节前喷施0.15-0.3%。Pix（缩节安，学名1-二甲基派啶氯化物(1.1-dimethypiperidiniumchloride简称)又称助壮素。在棉花现蕾期、始花期、盛花期用25-150ppm叶面喷雾。PP333（Paclobutrazol),俗称多效唑。果树的矮化栽培外，曾广泛用于防止连晚秧苗徒长，大豆、大麦和小麦等作物的降矮抗倒。连晚1叶1芯200ppm150Kg/亩，培育连晚壮秧。16、应用生长调节剂应注意的问题(1)考虑生长调节剂进入与在植物体内的分布因素，提高使用效率。就进入植物体而言，2，4-D脂>2，4-D原酸>2，4-D盐。(2)考虑不同的使用目的和浓度。(3)安全性及残留。(4)经济效益及与其他生产措措施相结合。(5)一天中使用的时间，周边植物等。第七章植物的生长生理1、生长是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积（大小）或重量的不可逆的增加的过程。是量变的过程。例外：种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少，胚囊的发育（4®1）细胞数目不是增加而是减少。2、分化是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。是质变。3、发育是生长和分化的综合，指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程，它推动植物的生命周期不断的向前发展。4、Cytoskeleton(细胞骨架)：真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三维网络结构,称之为细胞骨架,由微丝(microfilament,MF)、微管(microtubule,MT)和中间纤维系统(Intermediatefilament,IF)组成。微丝由F-肌动蛋白(fibrousactin)组成,最主要功能是推动胞质流动。微管由微管蛋白(tubulin，ba微管蛋白二聚体)，最主要功能是细胞壁微纤丝的定向和组成有丝分裂纺缍丝。中间纤维是蛋白质丝与细胞器的空间定位和运动有关。5、Polarity（极性）是指植物的器官、组织或细胞的首尾两端存在着某种形态结构以及生理生化上的梯度差异，通常上端长芽，下端长根。6、组织培养是指在无菌、人工控制的条件下把植物的器官、组织、细胞或离体胚放在一定培养基上进行生长、分化的一种培养方法。通常把被培养的离体植物细胞、组织或器官等称为外植体(explant)。理论依据是植物细胞的全能性(totipotency)，所谓植物细胞全能性就是植物体的每个活的薄壁细胞含有植物生长发育的全套基因,在适当条件下都具有发育成一个完整植株的能力。7、影响种子萌发的环境因素(1)水。种皮变软——胚根突破种皮，氧气透入——胚的呼吸上升，凝胶变溶胶——酶活性提高，大分子水解为可溶性小分子。激素由束缚型转化为游离型。淀粉种子30-70%;蛋白质种子110%以上。(2)温度。萌发温度三基点：最低、最适和最高。发芽最适温度是指种子发芽率最高、发芽时间最短的温度。变温比恒温更有利于种子萌发。一般变温幅度至少要相差10℃。生产上植物播种要高于生长最低温2-3(3)O2。充分氧气——旺盛的代谢——活跃的生长——种子萌发；供O2不足——无氧呼吸——贮藏物质消耗过多过快——酒精引起中毒。油料（高脂肪或蛋白）种子(如大豆、花生、向日葵)比淀粉种子(如麦类、玉米)要求更多的O2,RQ<1。(4)光。需光种子（如莴苣）萌发。红光（660nm）促进萌发，远红光(730nm)可解除红光的促进效应。8、嫌光种子，萌发时见光受到抑制，黑暗则促进，如西瓜、苋菜等，又称喜暗种子（darkfavoredseed）。9、植物整体、器官或组织在一生中，生长表现出“慢一快一慢”的基本规律，总体表现为S型曲线（生长速率表现为抛物线）的生长过程称植物生长大周期。应用：生产上采取促控措施必须在快期到来之前。10、影响生长的环境因素(1)光。间接影响：通过叶片的光合作用和蒸腾作用。直接影响：光影响植物形态建成。光形态建成是指低能量的光对植物形态发育的控制作用。黄化现象：缺光引起的植物生长不正常现象。特征：茎杆细长，叶淡黄不展开，顶芽成钩状，组织分化程度低，机械组织不发达，含水量高，干物质少。蔬菜生产上应用：如豆芽、韭芽、包心菜等。大田生产防止过密。光对生长的抑制作用，UV——高山植物生长矮小。UV导致IAA下降，生长下降。红光下植物的生长明显徒长，温室植物常徒长，生长嫩弱，细长。在农业生产上，浅蓝色塑料薄膜比无色的好。大地播种要防止过密。(2)温度。植物生长的温度三基点:生长最高——最适——最低温度。杉木不过淮水,樟树不跨长江。生长的最适温度是指植物生长最快的温度,但并不是植物生长最健壮的温度。协调最适温：比最适温度略低，生长比最适温度略慢，但植物生长最健壮的温度。温周期现象(thermoperiodicityofgrowth)是指昼夜变温对植物生长发育的效应。昼夜温差大促进植物生长。(3).水。“干长根、湿长芽”。根——细胞分裂，芽——细胞伸长。（4）、O2。O2足生长快。一般应保持土壤O210-15%——生产上中耕松土。（5）.无机营养、缺乏生长不良，过多引起中毒。11、植物生长的周期性指植物或植物器官的生长速率随昼夜或季节发生着规律的变化的现象。12、昼夜周期性：植物生长速率,一般白天大于晚上。但在温度偏高、水分不足的情况下白天生长慢,夜间生长快。昼夜温差大，促进生长。13、季节周期性：(1)芽的季节周期性。多温带树木,春天发芽,秋天落叶,并以休眠芽过冬。(2)根的季节周期性。一般一年有2次生长,春天——比芽的萌生要早些,秋天——落叶前后。一般认为根的周期性生长是一种“强迫休眠”。14、种子休眠是指成熟的植物种子即使在适宜的外界环境条件仍不能萌发的现象——生理休眠。15、种子休眠的原因与破除。(1)种皮(果皮)限制。不透水性,例如在豆科、茄科、百合科等——硬实种子。不透气性。如深山含笑、椴树及苍耳种子。种（果）皮坚硬，例如核果、苋菜等。解除休眠方法：机械处理切伤种皮或去除种皮，浓硫酸处理，温水处理。(2)未完成后熟作用。胚的发育尚未完成。例如银杏、人参、欧洲白蜡树等。生理上尚未完全成熟。如苹果、桃、梨、杏等和松柏类。解除休眠方法：曝晒和低温层积，GA处理等。(3)抑制物质存在。果实或种子存在抑制种子萌发的物质。脱落酸，挥发性物质（HCN、NH3及乙烯、乙醛，芥子油、精油等）；醛类和酚类（水杨酸、阿魏酸、没食子酸、咖啡酸等）;生物碱类（咖啡碱、古柯碱等）;不饱和内酯类如香豆素、花楸酸等。解除休眠方法：清水冲洗，GA使用等。16、种子寿命。(1)短命种子。寿命在几小时至几周。例如杨、柳、榆、栎、可可属、椰子属、茶属种子等。(2)中命种子。寿命在几年至几十年。水稻、小麦、大麦、大豆、菜豆的种子寿命为2年;玉米2-3年;油菜3年;蚕豆、绿豆、豇豆、紫云英5-11年。(3)长命种子。寿命在几十年以上。印度莲子(NelumbonuciferaGaertn.)1040±210年。17、植物体各部分间的相互协调与制约的现象称为相关性(correlation)（1）、地上部与地下部的相关性。“壮苗必须先壮根”、“根深叶茂”。地上部分为地下部分提供光合产物、IAA和维生素B1；地下部分为地上部分提供水分、矿质、植物激素(CTK、GA,ABA)及部分氨基酸等。两者缺一不可。因此地上部和地下部生长必须协调。根冠比是植株根系与地上部分干重(或鲜重)的比值。影响根冠比的因素。（a）H2O。含水量下降，根冠比上升。生产上“蹲苗”、“拷田”。（b）矿质营养。N↑,根冠比↓；N↓，根冠比↑。叶菜类多施N肥。PK肥↑根冠比↑。块根（块茎）类多施PK肥。(c)光↑，根冠比↑。(d)温度↓，根冠比↑。（e）修剪，根冠比↓。(f)中耕，深断根，根冠比↑。（2）、顶端优势植物主茎顶芽生长快，侧芽生长慢甚至不明发的现象称为顶端优势。（3）、营养生长与生殖生长的相关性。(a),营养生长不良,生殖器官少而小。(b)营养生长过旺,生殖器官的生长受阻。如禾谷类作物贪青迟熟,秕粒增加。果树、棉花等的枝叶徒长,落花落果等。(c)生殖器官过多，营养器官的生长受抑甚至早衰。如茶树开花，少年结果，易导致树势早衰。果树大小年等。18、向性运动是由外界因素单方向的刺激而产生的生长性运动。有向光性、向重力性、向化性等。向光性：植物随光的方向而弯曲的现象,称为向光性,(1)正向光性(2)负向光性(3)横向光性.向光性与生长素的侧向分布有关向光性可能与胡萝卜素和核黄素有关。向重力性：以重力线为标准,向一定方向生长的特性,这种特性称为向重力性。正（或直）向重力性——根，负向重力性——茎干。向重力性。可能与IAA、ABA、淀粉粒（平衡石，statolith)和Ca2+有关。19、植物感性运动(nasticmovement)是指外界因素均匀地作用于整株植物或某些器官所引起的运动。无一定方向性。感夜运动——花昼开夜合或夜开昼闭，背腹结构不对称生长。含羞草、合欢的叶片(或小叶)白天高挺展开,晚上合拢或下垂，细胞膨压的改变引起。感震性运动——含羞草受震闭叶（或枝条下垂。20、植物体内部的测时系统控制,这种周期性的生理活动会持续进行一段时间。运动的周期不是正好等24小时,而是在22-28小时,因此称为近似昼夜节奏(circadianrhythm),也叫生物钟或生理(physiologicalclock)。21、能感受光的信息（方向、时间、强度、光谱等）,从而把这些信号放大,使植物体能随外界光条件的变化而作出相应的反应的微量色素蛋白复合体。光敏素（photochrome)具有红光（660）和运红光（730）的逆转效应。在植物发育中有多种功能。隐花色素(B/UV-Areceptor)——某种黄素蛋白(flavoprotein)。兰光受体与植物运动关系密切紫外光B受体是蛋白质，对植物许多基因的表达有调控作用。第八章植物开花与生殖生理1、幼年期是指植株在花芽分化前所取的年龄或生理状态，在这个时期即使给予合适的外界条件也不花芽分化。在果树上又叫童期。植株基部通常是幼年期,顶端则是成年的。缩短幼年期的方法：(1)长日照处理，桦树在连续长日照条件下生长,幼年期由5～10年缩短到不足一年。(2)嫁接，如幼年期苹果树的芽嫁接到成熟的矮化砧木上可提前开花。将三十年树龄的一年生枝条嫁接到二、三年生,带一、二个枝条的杉木砧木上显著地促进了水杉的开花结实。(3)外施赤霉素(GAs)，缩短柏科、杉科植物的幼年期。2、低温对成花的促进作用称春化作用。把吸胀萌动的种子进行低温处理后春播,结果当年抽穗开花。把这一措施称之为“春化”。后来‘春化’一词扩展到除种子以外的其它生育期植物对低温的反应。有春化作用的植物:一年生冬性植物，冬小麦，大麦，油菜等农作物,大多数二年生植物胡萝卜、甜菜、芹菜、天仙子及一些多年生植物如石竹、桂竹香、牧草、黑麦草。这些植物在通过春化以后还需在长日条件下才能开花。春花作用的时间与温度：-4℃—12℃。最有效的春化温度是1～2℃植株感受低温的主要部位是茎尖生长锥。新的资料表明：凡是细胞分裂的组织都能通过春化。3、在春化过程完成之前将植物移到较高温度下,低温的效果被消除,这一现象被称为脱春化或解除春化。脱春化的温度一般是25～40℃脱春化的机理：A、代谢诱导假说：春化作用只作用于分生组织本身，效果只能通过细胞分裂传递，不能从一个部位转移到另一个部位。春化效果在不同枝条和砧木接穗间的不可传导性。B、春化素假说：春化后形成形成春化素，它可转移，并促进开花。春化作用的应用：(1)春化（脱春化）处理：冬小麦春播，当归、洋葱等脱春化。(2)适期播种：注意不同春化类别和特性。(3)合理引种：能否满足低温条件。春化效果在不同枝条和砧木接穗间的可传导性？4、植物成花（或发育）对光周期的反应,称光周期现象。光周期反应的三种基本类型：SDP、LDP和DNP。Shortdayplants,SDP(短日植物)：指在只有在日长短于其临界日长的条件下才能开花的植物,如牵牛、苍耳、紫苏、菊花、烟草、（秋）大豆、（晚）稻、（秋）玉米等。秋天日长变短时开花。Longdayplants,LDP(长日植物)：指只有在日长长于临界日长的条件下能才开花的植物,如小麦、黑麦、天仙子、甜菜、胡萝卜等。多在春未和夏天开花。Day-neutralplants,DNP(日中性植物)：不存在临界日长,只要温度等其他条件满足，可在任何日照条件下开花,如番茄、黄瓜、茄子、四季豆等。值得注意的是许多农作物，经过人们的长期驯化，变为对日长反应迟钝或日中性植物，如早稻、春大豆、春、夏玉米和棉花等。Criticalday(CD,临界日长)：是指昼夜周期中诱导短日植物开花的最长的日长或诱导长日植物开花的最短日长。不同植物的临界日长是不同的。光周期的其它类型：(1)中日性植物(Intermediate-dayplants)——一种甘蔗。(2)长短日照植物(Long-shortdayplants)——大地落叶生根。(3)短长日照植物(Short-longdayplants)——风铃草。5、（1）暗期对植物成花的作用：暗期的光中断试验证明暗期对开花比光期更重要性。暗期长度对于开花起决定作用。科学的定义：长日植物应称短夜植物(Shortnightplants),是指夜长短于临界夜长才能开花的植物。短日植物应称长夜植物(Longnightplants)，是指夜长长于临界夜长才能开花的植物。临界夜长是指光暗交替中,长日植物开花的最长夜长,短日植物开花的最短夜长。暗期中断中红光（R）和远红光（FR）的可逆效应（2）光期对植物成花的影响：光期可明显影响开花数和花的质量6、开花的温度效应：低温往往使长日植物在短日下开花，短日植物在长日下开花。长日植物甜菜——10-18°C，在8小时的短日下可开花。短日植物烟草，在18°C的夜温下为短日开花，13°C7、植物只需得到足够日数的合适的光周期后,即使在不合适的光周期条件下也能开花的现象，叫光周期诱导。叶片是感受光周期刺激的器官。成熟叶比老叶和幼叶对光周期响应敏感。长日植物蝎子掌嫁接到短日植物长寿花，在短日下开花8、春化与光周期的相互作用：绝大多数要求低温春化的植物是属于长日照植物,如冬小麦、冬大麦、菠菜、糖甜菜、康乃馨等。菊花是低温短日照植物。而蚕豆、甜豌豆则属于低温日中性植物。9、光周期理论的应用(1)引种.北半球，引种原则是：短日植物南种北引，生育期延长，宜引早熟品种；北种南引，生育期缩短，宜引中迟熟品种。长日植物南种北引，生育期缩短，宜引中迟熟品种。北种南引，生育期延长，宜引早熟品种。(2)适期播种.满足光周期需要——光敏核不育。(3)调节开花期:（a）、杂交育种使父、母本花期相遇。（b）、花卉生产上，通过控制光周期调节开花期,如菊花提早开花，短日照处理（延长暗期）;推迟开花，暗期中断。10、光敏色素是水溶性的色素蛋白二聚体。生色团(chromophore)是一个线状的四吡咯环。不同植物的光敏色素单体分子量有些差异,玉米127kDa,蒸麦、黑麦124kD,豌豆属121kD,南瓜属120kD。光敏色素有两种形式:吸收红光的Pr形式和吸收远红光的Pfr形式。光敏色素Pr和Pfr两种形式,只有Pfr是生理活跃型,Pr在代谢上是惰性的。植物开花不是由1种形式决定，而是由Pfr/Pr的比值决定的。长日植物在Pfr/Pr的比值高时开花，短日植物在Pfr/Pr的比值低时才能开花。光敏色素作用的机理：(1)膜假说——电位变化和Ca的转移。(2)基因调节假说——有几十种酶受光敏素调控。11、识别反应指细胞在融合前所进行的一种特殊反应，是两者可彼此获得是否融合的信息的过程。取决于花粉与柱头的“亲和性”(Compatibility)。花粉的识别物质是外壁蛋白，而柱头表面的亲水蛋白质表膜。如两者间亲和，柱头物质诱导花粉萌发，花粉产生水解酶，使柱头壁物质水解，花粉管伸长进入胚囊受精，但如相互不亲和，柱头乳突细胞产生胼胝质阻碍花粉管穿过，或产生酶类（如Rnase和蛋白酶）,能将花粉管内RNA和蛋白质降解,导致花粉死亡。远缘杂交不亲和性常表现为花粉管在花柱内生长缓慢不能及时进入胚囊中。自然界中被子植物估计一半以上存在自交不亲和(Selfincompatibility)。自交不亲和性是受一系列复等位S基因所控制。当雌雄双方具有相同的S等位基因时就表现不亲和。落到柱头上的花粉直至长出花粉管所需的时间因植物种而异,甜菜2小时,棉花1～4小时,花粉萌发时呼吸增强,酶活性增强,蛋白质合成加快。12、花粉萌发和花粉管生长表现出集体效应。Groupeffect：落到柱头上的花粉数量越多,花粉越易萌发、花粉管伸长越好，越易受精。原因有竞争和有利于使柱头水解物（酶）等量增加。所以人工辅助授粉有明显地增产效果。13、柱头的生活力：柱头生活力持续时间的长短因植物种类而异,水稻一般能持续6～7天,以开花当天活力最强。环境条件：(1)温度.适中易受精。(2)相对温度.干旱和雨天受精差。(3)矿质营养.B特别重要。在培养基中加入硼大大促进花粉萌发。一定浓度的蔗糖（5～25%）。(4)风，对风媒花如玉米等重要。(5)昆虫，对虫媒花（占花的大部分）重要。14、胚胎发生：精核与卵细胞结合为合子(zygot),合子经短期的休眠后开始分裂的过程。15、胚乳：A、内胚乳：3n（2极核+精子）如小麦、苹果。B、外胚乳：2n（珠心组织）如藜科、石竹科。裸子植物的胚乳是雌配子体,单倍体(1n)。C、内外胚乳均有。D、无胚乳：胚乳被胚所吸收。16、受精的生理变化：(1)柱头IAA上升。(2)呼吸加快。(3)柱头成为强库。17、种子发育的生理与生化变化：(1)呼吸速率的变化。(2)、贮藏物质的合成与积累。（a）淀粉类种子：前期可溶性糖(还原糖,非还原糖)逐渐增加，以后逐渐下降,淀粉含量逐渐上升并达到最大值。（b）油料种子：发育初期积累可溶性糖与淀粉,随种子发育其含量迅速下降,粗脂肪含量的急剧增加。随种子成熟,脂肪的碘价（每100g脂肪所能吸收的I2的克数）上升,酸价（每中和100g脂肪所需要的NaOHmg数）下降。这表明种子发育前期先形成饱和脂肪酸,后期转变成不饱和脂肪酸。先期形成游离脂肪酸，后形成甘油酯。（c）蛋白质种子：碳水化合物含量下降(成熟时仍含有糖），氨基酸和酰胺含量先升后降，贮藏蛋白质上升直到最高值。（3）植物激素：不仅激素含量和种类均有变化,受精后CTK—GA—IAA—ABA。（4）脱水：种子成熟后期含水量下降。种子耐脱水性的提高,可能与胚胎发生晚期富集蛋白(LEA蛋白)的合成与积累,ABA水平和可溶性碳水化合物含量的增加有关。18、影响种子成分的环境因素：A、土壤干旱会影响灌浆,造成籽粒不饱满，使淀粉合成受阻，常使蛋白质含量提高。B、低温及昼夜温差大有利脂肪和不饱和脂肪酸的合成。C、K和P能促进糖的运输,淀粉、脂肪的形成和累积，N提高蛋白质含量。19、果实成熟期间的生理生化变化：(1)呼吸速率的变化——呼吸跃变，形成呼吸跃变的原因：CO2←Eth←ACC。(2)着色。叶绿素分解,而胡萝卜素、花色素苷合成和积累。(3)变甜，变香，酸味下降。淀粉水解成可溶性糖（葡萄糖、果糖、蔗糖和山梨糖醇）。芳香挥发性物质的合成（香蕉—乙酸丁酯和醋酸异戊酯，桔子—柠檬醛,葡萄—氨回酸甲酯。有机酸的氧化分解和转化。含酸量在0.1～0.5%,口感较好。(4)涩味消失，果实变软。单宁物质的降解或凝聚。原果胶的分解，果内淀粉的水解。20、外界条件对果实发育和品质的影响：(1)水份。水分不足,果实生长慢、果小。水分过多会引起落果。香味减少,甜度下降。(2)温度。昼夜温差大有利果实发育和品质的提高。(3)光。光照不足的果实重量、含糖量和着色率都低。(4)矿质营养。增施磷肥能增加果实和种子数和含糖量。第九章植物衰老与器官脱落1、Senescence:衰老是指植物的器官或整个植株的生命功能的自然衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程。衰老的类型：(1)整株衰老：整个植株衰老，如一年生或二年生一次结实植物，在开花结实后，随即全株衰老死亡。(2)地上部分衰老：植株的地上部分器官随季节结束而死亡，由地下器官生长而更新，如许多多年生及球茎类植物。(3)落叶衰老：季节性的夏季或冬季叶子衰老脱落，如许多多年生落叶木本植物。(4)渐进衰老：如多年生常绿木本植物，老的器官和组织逐渐衰老和退化，被新的器官和组织逐渐取代。衰老的意义：营养物质——转移。如种子，块茎和球茎等。秋季落叶——春天萌发时，开花、长叶。果实的成熟衰老后脱落，有利于种子传播，便于种的生存。2、细胞衰老：细胞衰老是植物组织、器官和个体衰老的基础，主要包括细胞膜衰老和细胞器衰老。A、细胞膜衰老。(1)膜脂相变。衰老早期发生的事件。幼嫩细胞的膜为液晶相，流动性大。在衰老过程中，生物膜由液晶相向凝固相转化，结果膜变得刚硬，流动性降低，粘滞性增加。（2）膜脂的降解和过氧化，膜磷脂含量下降。磷脂生物合成减少，磷脂酶活性增加造成。在磷脂酶(phospholipase)、脂氧合酶(lipoxygenase)和活性氧的作用下发生膜脂的过氧化。（3）膜的完整性丧失导致膜渗漏。细胞内外离子等梯度失去平衡，导致代谢紊乱。（4）磷脂酶。B、核糖体和粗糙型内质网的数量减少→叶绿体类囊体解体→线粒体嵴扭曲，褶皱膨胀→液泡膜破裂，使细胞发生自溶，加速细胞的衰老解体。3、器官衰老：A、叶片衰老。光合速率的下降（分缓降和速降）。光合关键酶，特别是Rubisco活力和含量下降，光合电子传递活力和光合磷酸化活力下降，气孔导度下降。叶绿素含量的下降、叶色变黄。叶细胞器分解。叶绿体内基粒→（脂类小体）→内质网→核糖体→线粒体→液泡膜。可溶性碳水化合物，游离氨态氮有所增加。B、种子衰老：指种子从成熟开始其生活力不断下降直至完全丧失的不可逆变化。主要表现：膜结构破坏，透性加大。线粒体反应最敏感，内质网出现断裂或肿胀，质膜收缩并与细胞壁脱离，最终导致细胞内含物渗漏。DNA损伤，断裂畸变。酶活性下降，如脱氢酶。贮藏物质耗尽，油料种子的酸败。4、整体植株衰老：一生中只开一次花的植物称单稔植物：一年生植物，二年生植物和某些多年生植物，如龙舌兰和竹类。单稔植物在开花结实后，营养体衰老进程加快。籽粒成熟后，营养体全部衰老死亡。一生中能多次开花结实的植物称为多稔植物：木本植物，多年生宿根性草本植物。这类植物大多具有营养生长和生殖生长交替的生活周期，有些在花原基分化后能连续形成花蕾并开花。多稔植物的衰老是个缓慢的渐进过程。5、营养亏缺理论：生殖体剥夺了营养体的养料是导致衰老的根本原因。如番茄根尖组培及不断摘除花试验。龙舌兰不开花—生活几十年，开花—8-10年。相反观点，如向日葵在雄蕊分化前根系已开始衰老，玉米、辣椒摘除花反而加速衰老。6、衰老期间的生理生化变化。（1）衰老相关基因的表达（SAGs）：衰老是一个遗传基因控制的渐进过程，因为不同的植物种类寿命差异很大。（2）生物大分子的破坏。DNA降低，RNA的质和量都发生，RNA比DNA降低得更多些，尤其是rRNA对衰老过程最敏感。RNase活性增加，DNA—RNA聚合酶活性减少。蛋白质的合成降低，而水解增加。衰老过程中可溶性蛋白和膜结合蛋白同时降解，叶片衰老时降解的可溶性蛋白中85％是RuBP羧化酶。随着衰老推进，类囊体膜结合蛋白发生选择性地降解，如细胞色素fb的降解要早于其他光合膜蛋白。膜脂分解，生物膜功能衰退和丧失。（3）植物物质的变化：IAA、GA和CTK延缓衰老，衰老时这些激素含量