第三讲果实形成与发育机制演示文稿

第三讲果实形成与发育机制演示文稿当前第1页\共有77页\编于星期六\16点优选第三讲果实形成与发育机制当前第2页\共有77页\编于星期六\16点一、授粉受精生理花粉与柱头生理授粉与受精机理自交不亲和当前第3页\共有77页\编于星期六\16点1,花粉与柱头生理花粉粒直径多在15～20μm之间,不同种植物花粉形态存在较大区别,花粉粒的形状,大小及萌发孔的数目、位置、形态以及花粉壁的雕纹等都有较强的种属特异性.孢粉学（palynology）当前第4页\共有77页\编于星期六\16点花粉生活力当前第5页\共有77页\编于星期六\16点成熟的花粉粒含水量较低，含有大量蛋白质、糖、脂类，微量元素、维生素等，这些贮藏物质为花粉的萌发与花粉管生长提供了物质与能量的储备．当前第6页\共有77页\编于星期六\16点花粉贮藏大多数果树的花粉寿命较长,在低温条件下可以存放2-3年.当前第7页\共有77页\编于星期六\16点

雄性不育和花粉败育雄性不育（malesterility）植物由于内在生理、遗传的原因，在正常的自然条件下，也会产生花药或花粉不能正常地发育，成为畸形或完全退化的情况，这一现象称为雄性不育。当前第8页\共有77页\编于星期六\16点柱头柱头是接受花粉的器官，植物能否成功授粉首先依赖于柱头表面粘附花粉的能力，柱头表面的形态特征和生理特征决定着花粉的粘附与萌发.当前第9页\共有77页\编于星期六\16点2,授粉与受精的机理当前第10页\共有77页\编于星期六\16点(1)授粉A.花粉与柱头的识别:

识别：一类细胞与另一细胞在结合过程中，都要求从对方获得信息，此信息可通过物理的和化学的信号来表达，称为识别。当前第11页\共有77页\编于星期六\16点花粉与雌蕊组织的识别反应决定于花粉外壁蛋白和柱头蛋白质表膜之间的相互关系。当前第12页\共有77页\编于星期六\16点B.花粉管萌发与生长花粉落在柱头上，受到柱头分泌物的刺激，开始吸水萌发。花粉中含有淀粉和脂肪，水势较低，从柱头吸水，花粉内壁通过萌发孔向外突出形成花粉管。当前第13页\共有77页\编于星期六\16点花粉管生长花粉管生长速度与亲和程度有关,大多数果树在24-48h之间完成受精,但苹果需要5-7d,欧洲榛子10d。当前第14页\共有77页\编于星期六\16点有效授粉期(EPP)胚珠的寿命减去授粉与受精之间的时间差.花粉管生长到达胚珠所需要的时间.在有效授粉期中进行授粉其效率最高.当前第15页\共有77页\编于星期六\16点(2)受精珠孔受精合点受精中部受精当前第16页\共有77页\编于星期六\16点受精过程中雌蕊的生理生化变化1、呼吸速率增加—增加0.5~1倍2、生长素含量大大增加（1）花粉的IAA扩散到雌蕊组织（2）花粉中含有使Trp转变为IAA的E3、吸水和吸收无机盐的能力增加4、蛋白质代谢加快5、营养物质向生殖器官输送增强当前第17页\共有77页\编于星期六\16点自交不亲和

(self-incompatibility)花粉落在同花的雌蕊柱头上不能够受精的现象.主要由花粉与柱头中的S等位基因所决定.当花粉与柱头的S等位基因相同时就发生自交不亲和反应.当前第18页\共有77页\编于星期六\16点孢子体与配子体不亲和孢子体型不亲和一般发生在柱头表面,花粉不能穿透柱头乳突细胞的角质层.配子体型不亲和花粉可以萌发,但在花柱中生长受到阻碍.当前第19页\共有77页\编于星期六\16点花粉与雌蕊间的亲和性或不亲和性在于双方S-蛋白质的相互识别,这种蛋白产生于花粉的绒毡层和柱头的乳突状细胞表层.当前第20页\共有77页\编于星期六\16点克服不亲和性的可能途径：a、花粉蒙导法在授不亲和花粉的同时，混入一些杀死的亲和花粉，蒙骗柱头，从而达到受粉的目的。b、蕾期授粉法雌蕊组织尚未成熟、不亲和因子尚未定型的情况下授粉，以克服不亲和性。当前第21页\共有77页\编于星期六\16点c、物理化学处理法采用变温、辐射、激素或抑制剂处理雌蕊组织，以打破不亲和性。d、组织培养利用胚珠、子房培养，试管受精。e、细胞杂交原生质体融合或转基因技术当前第22页\共有77页\编于星期六\16点二生理落果的研究当前第23页\共有77页\编于星期六\16点生理落果现象果树体内由于生理的原因引起的落果.早期落果与采前落果.当前第24页\共有77页\编于星期六\16点生理落果严重的果树包括苹果,梨,桃,杏,葡萄,枣,柑橘等.对这类果树需要进行保花保果措施.当前第25页\共有77页\编于星期六\16点(1),生理落果的主要原因:

花芽或花器官发育败育.

不受精或受精后胚珠发育不良.

营养生长与生殖生长的养分竞争.

微量元素的欠缺或过剩.当前第26页\共有77页\编于星期六\16点(2),落果的规律

落果常出现一至几个落果峰，也称为落果波相.比如苹果全年有三次落果高峰，①花后不久，②“六月落果”，③采前落果。荔枝也有3-4个落果峰，葡萄基本上只有一次高峰。

当前第27页\共有77页\编于星期六\16点多峰：苹果、荔枝、桃双峰：柿、栗、柑橘单峰：葡萄、华盛顿脐橙、油橄榄

当前第28页\共有77页\编于星期六\16点(3),生理落果的防止人工辅助授粉合理配置授粉树花期放蜂、放蝇施用生长调节剂喷施微量元素

提高花芽发育质量

当前第29页\共有77页\编于星期六\16点三,果实形成与生长发育当前第30页\共有77页\编于星期六\16点(一)、果实的结构与形成

外果皮

果皮中果皮果实内果皮

种子当前第31页\共有77页\编于星期六\16点花器官与果实形成的关系当前第32页\共有77页\编于星期六\16点1、仁果类以苹果为代表当前第33页\共有77页\编于星期六\16点花被外皮——果实外皮花筒的花被组织膨大——果心线外侧果肉。子房壁——果心线内侧果肉内果皮——心室壁（革质化）当前第34页\共有77页\编于星期六\16点果实由子房和花托两部分发育而成，子房形成果心，花托形成果肉。可食部分为花托的皮层，内果皮革质化包被种子。果实具有5心皮，子房下位，当前第35页\共有77页\编于星期六\16点2、核果类以桃为代表。当前第36页\共有77页\编于星期六\16点

外壁——外果皮子房壁中层——果肉（中果皮）内壁——果核（内果皮）当前第37页\共有77页\编于星期六\16点外果皮薄而柔软，中果皮多汁，即食用部分，内果皮呈凹凸不平的硬木质，即俗语称的核。果实1心皮，子房中位，当前第38页\共有77页\编于星期六\16点3、浆果类以柿、无花果为例。当前第39页\共有77页\编于星期六\16点(1)柿当前第40页\共有77页\编于星期六\16点雌雄异花，果实4心皮，子房上位，可食部分为中果皮，富含单宁细胞。当前第41页\共有77页\编于星期六\16点(2)无花果当前第42页\共有77页\编于星期六\16点花轴先端为隐头花序，众多小花聚集生长在花托内，可食部分由小花和部分花托组织共同组成。当前第43页\共有77页\编于星期六\16点4、柑果类以柑橘为例。当前第44页\共有77页\编于星期六\16点果实多心皮是柑果，由子房发育而成,子房上位.子房的外壁发育成果实的外果皮即油胞层;子房中壁发育成中果皮即海绵层，细胞间隙大,具有通气组织;子房内壁发育成囊瓣，其内表皮毛含汁液，是食用部分.当前第45页\共有77页\编于星期六\16点5、荔枝果当前第46页\共有77页\编于星期六\16点荔枝可食部分是由胚珠柄细胞分裂生长，向上包满种子，形成假种皮当前第47页\共有77页\编于星期六\16点子房外层+中层——外、中果皮——果实外皮（革质化）子房内层——内果皮（一层薄膜包裹果肉）胚珠——假种皮——果肉当前第48页\共有77页\编于星期六\16点6、坚果类以核桃为例。当前第49页\共有77页\编于星期六\16点雌雄异花，果实外层为总苞,子房壁发育为坚硬的壳核,可食部分为种子。当前第50页\共有77页\编于星期六\16点总苞肉质表皮子房壁核壳种子可食部分当前第51页\共有77页\编于星期六\16点可见:任何肉质果实基本都是由花或花的一部分转变而来.在这种转变过程中形成了大小,形态,结构,组分千变万化的不同果实类型.但目前对果实形成的分子调控机理却知之甚少.当前第52页\共有77页\编于星期六\16点(二)、果实生长发育机理1.果实生长发育的研究方法生长曲线（cumulativegrowthcurve）当前第53页\共有77页\编于星期六\16点A、果实累加生长曲线单S型（singlesigmoidpattern）双S型（doublesigmoidpattern）当前第54页\共有77页\编于星期六\16点B、生长速率曲线

（growthratecurve）当前第55页\共有77页\编于星期六\16点当前第56页\共有77页\编于星期六\16点C、相对生长曲线

（relativegrowthrate）当前第57页\共有77页\编于星期六\16点当前第58页\共有77页\编于星期六\16点D、果实干物率当前第59页\共有77页\编于星期六\16点

当前第60页\共有77页\编于星期六\16点可见:利用不同的果实生长曲线可以比较直观地掌握果实的生长状况.但是这些研究往往只停留在外观表象,对其内部控制机理还处于探索阶段.当前第61页\共有77页\编于星期六\16点2,果实生长发育阶段可以分为结实分裂细胞膨大当前第62页\共有77页\编于星期六\16点A,结实阶段包括子房的生长和发育,主要确立幼果是继续生长还是脱落.这一阶段从狭义方面讲是指开花后子房，花托等变成果实并开始生长为止。广义方面讲是指从花芽形成开始到果实生长为止。

当前第63页\共有77页\编于星期六\16点B、分裂期主要是受精前后细胞快速分裂,胚的初期生长以及种子的形成。当前第64页\共有77页\编于星期六\16点苹果果实细胞数目在开花前增加21倍，开花期停止增加，花后再增长4~5倍。葡萄花前果肉细胞数目增加17倍，花后增加1.5倍。当前第65页\共有77页\编于星期六\16点C,细胞膨大期-细胞膨大与胚的成熟果肉细胞数目已经确立,细胞开始膨大生长，细胞膨大可持续到果实成熟，同时种子开始成熟.当前第66页\共有77页\编于星期六\16点3、果实生长发育机理果实细胞的分裂果实细胞体积的增大当前第67页\共有77页\编于星期六\16点（1）、果实细胞分裂细胞周期机理的研究细胞分裂过程中细胞微结构变化的研究细胞分裂面控制机理的研究细胞分裂模式的决定当前第68页\共有77页\编于星期六\16点果肉细胞数目的增加主要是通过有丝分裂来实现.当前第69页\共有77页\编于星期六\16点有丝分裂是在细胞分裂过程中形成纺锤丝，是植物具有分生能力的体细胞进行增殖的主要途径。当前第70页\共有77页\编于星期六\16点（2）、果肉细胞生长细胞生长是指细胞体积和重量不可逆的增加

,包括原生质体生长和细胞壁生长两个方面

.当前第71页\共有77页\编于星期六\16点A.原生质体生长液泡化程度增加，细胞核移至侧面；原生质体中的其他细胞器在数量和分布上也发生着各种复杂的变化，如，内质网增加；质体也由幼小的前质体逐渐发育成各种质体等等。当前第72页\共有77页\编于星期六\16点液泡生长当前第73页\共有77页\编于星期六\16点发育成熟的细胞有中央