植物生理学培训课件

植物生理学第一节、植物体内有机物的运输第一节、植物体内有机物的运输n n一、有机物运输的途径一、有机物运输的途径n n（一）（一）.短距离运输短距离运输胞内与胞间运输胞内与胞间运输n n、胞内运输：指细胞内、细胞器间的、胞内运输：指细胞内、细胞器间的物质交换。有分子扩散、原生质环流、物质交换。有分子扩散、原生质环流、细胞器膜内外物质交换，以及囊泡的形细胞器膜内外物质交换，以及囊泡的形成与囊泡内含物的释放等成与囊泡内含物的释放等2植物生理学n n、胞间运输、胞间运输、胞间运输、胞间运输：包括细胞之间短距离的质外体、：包括细胞之间短距离的质外体、：包括细胞之间短距离的质外体、：包括细胞之间短距离的质外体、共质体以及质外体与共质体间的交替运输共质体以及质外体与共质体间的交替运输共质体以及质外体与共质体间的交替运输共质体以及质外体与共质体间的交替运输n n质外体运输：扩散作用质外体运输：扩散作用质外体运输：扩散作用质外体运输：扩散作用n n共质体运输：胞间连丝共质体运输：胞间连丝共质体运输：胞间连丝共质体运输：胞间连丝n n共质体与质外体间的运输：物质进出质膜的共质体与质外体间的运输：物质进出质膜的共质体与质外体间的运输：物质进出质膜的共质体与质外体间的运输：物质进出质膜的运输运输运输运输n nA A、顺浓度梯度的被动运输、顺浓度梯度的被动运输、顺浓度梯度的被动运输、顺浓度梯度的被动运输n nB B、逆浓度梯度的主动运输、逆浓度梯度的主动运输、逆浓度梯度的主动运输、逆浓度梯度的主动运输n nC C、以小囊泡方式进出质膜、以小囊泡方式进出质膜、以小囊泡方式进出质膜、以小囊泡方式进出质膜 正常态开放态封闭态3植物生理学共质体与质外体交替运输：转移细胞4植物生理学n n转移细胞的特点转移细胞的特点n n细胞壁内突生长，形成许多皱折，扩大了细胞壁内突生长，形成许多皱折，扩大了质膜的表面积；质膜的表面积；n n原生质丰富，原生质丰富，ATP酶多，线粒体多，为跨酶多，线粒体多，为跨膜运输提供足够的能量；膜运输提供足够的能量；n n囊泡运动囊泡运动n n转移细胞存在于茎叶的维管组织、生殖器官转移细胞存在于茎叶的维管组织、生殖器官及特化器官（排水孔、根瘤、蜜腺、盐腺）及特化器官（排水孔、根瘤、蜜腺、盐腺）5植物生理学短距离运输：短距离运输：短短距距离离运运输输系系统统胞内运输胞内运输胞间运输胞间运输细胞内、细胞器间的物质交换。细胞内、细胞器间的物质交换。质外体运输质外体运输细胞壁、细胞间隙中的物细胞壁、细胞间隙中的物质运输，主要是扩散作用。质运输，主要是扩散作用。共质体运输共质体运输物质通过胞间连丝物质通过胞间连丝在细胞间的运输。在细胞间的运输。进出质膜的运输进出质膜的运输转移细胞转移细胞6植物生理学（二）长距离运输（二）长距离运输输导组织运输输导组织运输n n、研究有机物运输途径的方法、研究有机物运输途径的方法n n环割法nn14C同位素示踪实验证明有机物的长距离运输通过韧皮部7植物生理学8植物生理学、韧皮部的组成、韧皮部的组成韧皮部由筛管、伴胞和薄壁韧皮部由筛管、伴胞和薄壁韧皮部由筛管、伴胞和薄壁韧皮部由筛管、伴胞和薄壁细胞组成。细胞组成。细胞组成。细胞组成。筛管是有机物运输的主要通筛管是有机物运输的主要通筛管是有机物运输的主要通筛管是有机物运输的主要通道道道道筛管筛管筛管筛管-伴胞复合体（伴胞复合体（伴胞复合体（伴胞复合体（SE-CCSE-CC）9植物生理学二、有机物运输的方向纵向运输：纵向运输：向上运输到幼嫩向上运输到幼嫩部位，向下运输到根、地部位，向下运输到根、地下储存器官下储存器官同时双向运输同时双向运输少量横向运输少量横向运输结果见表结果见表-10植物生理学三、有机物运输的形式n n研究方法：研究方法：蚜虫吻刺法，同时结合同位素示踪进行测定n n分析筛管汁液结果分析筛管汁液结果干物质干物质（10-25%）碳水化合物（碳水化合物（90%以上）：蔗糖为主以上）：蔗糖为主,少 量棉籽糖(C3),水苏糖(C4),毛蕊花糖(C5).甘露醇,山梨醇含含N有机物有机物:AA,酰胺,蛋白质,核苷酸激素激素,维生素维生素,有机酸有机酸无机离子无机离子:阳离子：K+、Ca2+、Mg2+阴离子：SO42-、Cl-、HCO3-11植物生理学12植物生理学蚜虫吻剌蚜虫吻剌筛管分子筛管分子13植物生理学四、有机物运输的速率和速度n n1.有机物运输的速度有机物运输的速度 是指单位时间内被运输的物质移动的距离是指单位时间内被运输的物质移动的距离.常用单位：cm/h，一般为30-150 cm/h （1）不同植物(表6-2)（2）不同的生育期 （3）不同物质14植物生理学n n2.有机物运输的速率有机物运输的速率 是指单位时间内所运送物质的总质量.n n比集转运速率比集转运速率(SMTR)单位时间内单位韧皮部或筛管横截面积被运输的干物质量.转移的干物质的量转移的干物质的量 韧皮部（筛管）的横截面积韧皮部（筛管）的横截面积 时间时间SMTR（gcm-2h-1）=15植物生理学第二节、有机物运输的机理第二节、有机物运输的机理n n有机物韧皮部装载有机物韧皮部装载n n韧皮部筛管中运行韧皮部筛管中运行n n 韧皮部卸出韧皮部卸出16植物生理学一、韧皮部的装载一、韧皮部的装载韧皮部装载：指光合同化物从源端叶肉细胞运出至韧皮部装载：指光合同化物从源端叶肉细胞运出至韧皮部装载：指光合同化物从源端叶肉细胞运出至韧皮部装载：指光合同化物从源端叶肉细胞运出至最终进入筛管最终进入筛管最终进入筛管最终进入筛管-伴胞复合体的整个过程伴胞复合体的整个过程伴胞复合体的整个过程伴胞复合体的整个过程17植物生理学（一）装载区域的结构（一）装载区域的结构源端成熟叶片的小叶脉中伴胞的类型：源端成熟叶片的小叶脉中伴胞的类型：（）普通伴胞（）普通伴胞（）转移细胞（）转移细胞（）中间细胞（）中间细胞18植物生理学中间细胞中间细胞普通伴胞普通伴胞转移细胞转移细胞 19植物生理学20植物生理学（二）质外体途径（二）质外体途径质外体装载是指叶肉细胞中的蔗糖先运出质外体装载是指叶肉细胞中的蔗糖先运出到质外体空间，再跨越质膜进入韧皮部的到质外体空间，再跨越质膜进入韧皮部的筛管伴胞复合体的过程。筛管伴胞复合体的过程。伴胞：普通伴胞和转移细胞伴胞：普通伴胞和转移细胞蔗糖是主要运输的糖蔗糖是主要运输的糖逆浓度梯度的主动运输，通过逆浓度梯度的主动运输，通过蔗糖蔗糖-H+共运共运输体介导输体介导21植物生理学22植物生理学n n证据：分子生物学的实验结果证据：分子生物学的实验结果n n用免疫学技术定位用免疫学技术定位用免疫学技术定位用免疫学技术定位HH+ATPATP酶，发现它存在于伴酶，发现它存在于伴酶，发现它存在于伴酶，发现它存在于伴胞的质膜（拟南芥）和传递细胞中（蚕豆）。在胞的质膜（拟南芥）和传递细胞中（蚕豆）。在胞的质膜（拟南芥）和传递细胞中（蚕豆）。在胞的质膜（拟南芥）和传递细胞中（蚕豆）。在传递细胞中，传递细胞中，传递细胞中，传递细胞中，HH+ATPATP酶主要集中在质膜面向维酶主要集中在质膜面向维酶主要集中在质膜面向维酶主要集中在质膜面向维管束鞘和韧皮部薄壁细胞的折叠处。管束鞘和韧皮部薄壁细胞的折叠处。管束鞘和韧皮部薄壁细胞的折叠处。管束鞘和韧皮部薄壁细胞的折叠处。n n在拟南芥中已经克隆得到一种蔗糖在拟南芥中已经克隆得到一种蔗糖在拟南芥中已经克隆得到一种蔗糖在拟南芥中已经克隆得到一种蔗糖质子共运输质子共运输质子共运输质子共运输体体体体SUC2,SUC2,这个载体在伴胞的定位与这个载体在伴胞的定位与这个载体在伴胞的定位与这个载体在伴胞的定位与HH+-ATPase-ATPase在伴在伴在伴在伴胞的分布有关胞的分布有关胞的分布有关胞的分布有关.n n有时，有时，有时，有时，HH+ATPATP酶和蔗糖酶和蔗糖酶和蔗糖酶和蔗糖质子共运输体共同存质子共运输体共同存质子共运输体共同存质子共运输体共同存在于筛管质膜上。在于筛管质膜上。在于筛管质膜上。在于筛管质膜上。23植物生理学（三）共质体途径（三）共质体途径n n共质体装载是指蔗糖从叶肉细胞通过胞间连共质体装载是指蔗糖从叶肉细胞通过胞间连丝顺浓度梯度进入韧皮部筛管的过程。丝顺浓度梯度进入韧皮部筛管的过程。n n伴胞：中间细胞伴胞：中间细胞n n运输的糖主要是寡聚糖运输的糖主要是寡聚糖24植物生理学25植物生理学n n有一些植物的光合同化物韧皮部装载是有一些植物的光合同化物韧皮部装载是多途径的多途径的,既有质外体途径既有质外体途径,也有共质体也有共质体途径。例如：西葫芦，途径。例如：西葫芦，它的叶片支脉的它的叶片支脉的伴胞既有中间细胞，也有普通型的伴胞，伴胞既有中间细胞，也有普通型的伴胞，推测前者装载蔗糖是通过共质体途径，推测前者装载蔗糖是通过共质体途径，而后者则是通过质外体途径。而后者则是通过质外体途径。26植物生理学n n韧皮部装载的形式与植物种类、发育阶韧皮部装载的形式与植物种类、发育阶段和气候有关。段和气候有关。n n乔木、灌木或攀缘植物等，它们的韧皮乔木、灌木或攀缘植物等，它们的韧皮部装载以共质体方式进行。而豆科、菊部装载以共质体方式进行。而豆科、菊科、十字花科、紫草科、禾本科植物的科、十字花科、紫草科、禾本科植物的韧皮部装载主要以质外体方式进行。韧皮部装载主要以质外体方式进行。n n一般而言，韧皮部和周围细胞间有丰富一般而言，韧皮部和周围细胞间有丰富胞间连丝的植物大多生长在热带和亚热胞间连丝的植物大多生长在热带和亚热带地区，而胞间连丝极少的植物大多生带地区，而胞间连丝极少的植物大多生长在温带和气候干旱的区域。当然，也长在温带和气候干旱的区域。当然，也有中间类型和例外的情况。有中间类型和例外的情况。27植物生理学n n以质外体途径进行韧皮部装载的植物有以质外体途径进行韧皮部装载的植物有相对更高的生长速率和对环境胁迫更好相对更高的生长速率和对环境胁迫更好的适应能力，而以共质体途径进行韧皮的适应能力，而以共质体途径进行韧皮部装载的植物，生长速率相对较低。部装载的植物，生长速率相对较低。n n总之，植物中不同装载类型的进化和它总之，植物中不同装载类型的进化和它们对环境的适应是将来重要的研究领域。们对环境的适应是将来重要的研究领域。28植物生理学二、有机物在筛管中二、有机物在筛管中长距离运输的动力长距离运输的动力n n（一）压力流动学说（一）压力流动学说、基本论点：、基本论点：有机物在筛管当中随着液体的流动而移动，有机物在筛管当中随着液体的流动而移动，这种液体流动的动力是由于输导组织两这种液体流动的动力是由于输导组织两端的压力势差引起的。压力势差的建立端的压力势差引起的。压力势差的建立是源端韧皮部装载和库端韧皮部卸出的是源端韧皮部装载和库端韧皮部卸出的结果。又叫集体流动学说结果。又叫集体流动学说29植物生理学30植物生理学生产细胞：生产细胞：生产细胞：生产细胞：成熟叶细胞光合作用成熟叶细胞光合作用成熟叶细胞光合作用成熟叶细胞光合作用不断产生溶质，维持不断产生溶质，维持不断产生溶质，维持不断产生溶质，维持低渗透势。低渗透势。低渗透势。低渗透势。导管（相当于模型中的导管（相当于模型中的D管）上运水分；管）上运水分；筛管（模型中的筛管（模型中的C管）管）下运有机物质。下运有机物质。消耗细胞：消耗细胞：根、果实、分生组织等的根、果实、分生组织等的生长、呼吸、贮藏等消耗生长、呼吸、贮藏等消耗溶质，维持高渗透势。溶质，维持高渗透势。31植物生理学32植物生理学2、实验证据：筛孔是开放的筛孔是开放的筛孔是开放的筛孔是开放的溢泌现象：说明筛管内有溢泌现象：说明筛管内有溢泌现象：说明筛管内有溢泌现象：说明筛管内有很强的压力很强的压力很强的压力很强的压力33植物生理学有机物在不同高度的浓度有机物在不同高度的浓度有机物在不同高度的浓度有机物在不同高度的浓度烟草韧皮部渗出物浓度从基部到烟草韧皮部渗出物浓度从基部到树冠树冠-升高升高(渗透势降低渗透势降低)34植物生理学计算出维持集流所需的压力差为计算出维持集流所需的压力差为计算出维持集流所需的压力差为计算出维持集流所需的压力差为0.12-0.46MPa.0.12-0.46MPa.实际测出的源库间压力差实际测出的源库间压力差实际测出的源库间压力差实际测出的源库间压力差0.41MPa,0.41MPa,足以推动筛管足以推动筛管足以推动筛管足以推动筛管集流的运行集流的运行集流的运行集流的运行.同位素实验表明同位素实验表明同位素实验表明同位素实验表明,在单一的筛管中在单一的筛管中在单一的筛管中在单一的筛管中,同化物运输是同化物运输是同化物运输是同化物运输是单向的单向的单向的单向的.源端装载和库端卸出能被呼吸抑制剂抑制源端装载和库端卸出能被呼吸抑制剂抑制源端装载和库端卸出能被呼吸抑制剂抑制源端装载和库端卸出能被呼吸抑制剂抑制,长距长距长距长距离运输受呼吸抑制剂的影响不大离运输受呼吸抑制剂的影响不大离运输受呼吸抑制剂的影响不大离运输受呼吸抑制剂的影响不大.35植物生理学(二)、收缩蛋白学说 筛管细胞内腔中有许多微纤丝，这些微筛管细胞内腔中有许多微纤丝，这些微纤丝由纤丝由P蛋白丝构成，能借助水解蛋白丝构成，能借助水解ATP得得到的能量进行收缩伸张，推动有机物在到的能量进行收缩伸张，推动有机物在筛管中运输筛管中运输36植物生理学37植物生理学实验依据：实验依据：某些植物维管组织有收缩蛋白。测定发现维某些植物维管组织有收缩蛋白。测定发现维管组织周围薄壁细胞的呼吸速率很强，可管组织周围薄壁细胞的呼吸速率很强，可为运输提供能量。如果用呼吸抑制剂或低为运输提供能量。如果用呼吸抑制剂或低温处理，有机物的运输停止温处理，有机物的运输停止其它学说：细胞质泵动学说、电渗学说同化物在韧皮部运输的动力可能不止一种，而是几种。以上所讲各种机制可能都对有机物运输起着共同的作用。38植物生理学三、韧皮部卸出三、韧皮部卸出韧皮部卸出：指光合同化物从韧皮部的筛管韧皮部卸出：指光合同化物从韧皮部的筛管韧皮部卸出：指光合同化物从韧皮部的筛管韧皮部卸出：指光合同化物从韧皮部的筛管-伴伴伴伴胞复合体进入库细胞的过程胞复合体进入库细胞的过程胞复合体进入库细胞的过程胞复合体进入库细胞的过程（一）共质体途径：（一）共质体途径：（一）共质体途径：（一）共质体途径：蔗糖通过胞间连丝直接进入蔗糖通过胞间连丝直接进入蔗糖通过胞间连丝直接进入蔗糖通过胞间连丝直接进入库组织库组织库组织库组织n n如正在发育的幼根、幼叶如正在发育的幼根、幼叶如正在发育的幼根、幼叶如正在发育的幼根、幼叶n n证据：证据：证据：证据：跨膜运输的抑制剂对甜菜和烟草幼叶跨膜运输的抑制剂对甜菜和烟草幼叶跨膜运输的抑制剂对甜菜和烟草幼叶跨膜运输的抑制剂对甜菜和烟草幼叶的蔗糖卸出无影响的蔗糖卸出无影响的蔗糖卸出无影响的蔗糖卸出无影响n n初生根尖存在大量的胞间连丝初生根尖存在大量的胞间连丝初生根尖存在大量的胞间连丝初生根尖存在大量的胞间连丝39植物生理学（二）质外体途径：（二）质外体途径：蔗糖从蔗糖从SE-CC通过扩散被动地或在运输载通过扩散被动地或在运输载体的帮助下主动地卸出到质外体，再由质体的帮助下主动地卸出到质外体，再由质外体进入库组织外体进入库组织质外体卸出可分为两种类型：质外体卸出可分为两种类型：类型类型：蔗糖在质外体要分解，如甘蔗茎，蔗糖在质外体要分解，如甘蔗茎，玉米、高粱籽粒玉米、高粱籽粒类型类型：蔗糖在质外体不分解，如小麦蔗糖在质外体不分解，如小麦籽粒，豆科种子，甜菜主根籽粒，豆科种子，甜菜主根40植物生理学41植物生理学n n糖从质外体进入库细胞是由载体介导的糖从质外体进入库细胞是由载体介导的消耗能量的糖消耗能量的糖H+共运输。共运输。n n卸出的途径和机制因植物和器官而有所卸出的途径和机制因植物和器官而有所不同，也会随发育阶段和生理状态变化。不同，也会随发育阶段和生理状态变化。42植物生理学第三节、有机物的分配一源、库、流的概念一源、库、流的概念n n1 1 源：指制造和输出同化物的部位或器官，如源：指制造和输出同化物的部位或器官，如源：指制造和输出同化物的部位或器官，如源：指制造和输出同化物的部位或器官，如成熟叶片成熟叶片成熟叶片成熟叶片n n2 2 库：利用（消耗）或储藏同化物的部位或器库：利用（消耗）或储藏同化物的部位或器库：利用（消耗）或储藏同化物的部位或器库：利用（消耗）或储藏同化物的部位或器官，如根、果实、种子官，如根、果实、种子官，如根、果实、种子官，如根、果实、种子n n源和库可以相互转化源和库可以相互转化源和库可以相互转化源和库可以相互转化n n双子叶植物的叶子在发育最初是作为库器官存双子叶植物的叶子在发育最初是作为库器官存在的，随着发育的进行，当叶片伸展大约在的，随着发育的进行，当叶片伸展大约25%25%时，开始从库到源转变；伸展时，开始从库到源转变；伸展40%-50%40%-50%时，通时，通常转变已完成。常转变已完成。43植物生理学n n3 流：光合产物从源到库的运输过程流：光合产物从源到库的运输过程消耗库消耗库：同化物进入后大部分用于生长同化物进入后大部分用于生长 消耗（根系、幼茎）消耗（根系、幼茎）储藏库储藏库：同化物进入后大部分转化为淀同化物进入后大部分转化为淀 粉、蛋白质、脂肪等储藏物粉、蛋白质、脂肪等储藏物 （块根、块茎、种子）（块根、块茎、种子）分泌库分泌库：产生分泌物质（蜜腺、盐腺）产生分泌物质（蜜腺、盐腺）44植物生理学二源、库、流的相互关系二源、库、流的相互关系研究方法：剪叶、遮光、去穗、同位素示踪等n n1.源对库的影响源对库的影响源是库光合产物的供应者叶面积、光合速率、光合时间n n2.库对源的影响库对源的影响（1）库依赖于源而生存，同时库的接纳能力对源的同化效率及运输分配能力产生重大影响（反馈效应）45植物生理学（2）库对源可发挥）库对源可发挥“动员动员”和和“征调征调”作作用，迫使其内含物向库转移用，迫使其内含物向库转移一般情况，有机物是从浓度高处向低处流一般情况，有机物是从浓度高处向低处流动；但灌浆期，有机物逆浓度梯度运向动；但灌浆期，有机物逆浓度梯度运向籽粒，这种作用叫征调或动员。籽粒，这种作用叫征调或动员。n n3.源、库各自具有调节能力源、库各自具有调节能力n n4.源、库对流的影响源、库对流的影响46植物生理学三、有机物分配的规律n n（一）有机物质分配的基本规律（一）有机物质分配的基本规律n n1.植物体内有机物运输分配总方向是植物体内有机物运输分配总方向是由源到库。由源到库。基本规律如下：基本规律如下：优先分配给生长中心优先分配给生长中心生长中心是在一定时间之内正在生长的主要器官生长中心是在一定时间之内正在生长的主要器官或部位，其特点是年龄幼小、代谢旺盛、生长或部位，其特点是年龄幼小、代谢旺盛、生长迅速，对养分竞争能力强迅速，对养分竞争能力强47植物生理学就近供应就近供应大豆和蚕豆开大豆和蚕豆开花结荚时叶片花结荚时叶片同化产物主要同化产物主要供给本节的花供给本节的花荚荚49植物生理学同侧运输同侧运输50植物生理学51植物生理学（二）影响有机物分配的内在因素（二）影响有机物分配的内在因素（1 1）源的供应能力）源的供应能力）源的供应能力）源的供应能力：叶片制造的同化物超过本身需叶片制造的同化物超过本身需叶片制造的同化物超过本身需叶片制造的同化物超过本身需要的多余部分，即为供应能力。要的多余部分，即为供应能力。要的多余部分，即为供应能力。要的多余部分，即为供应能力。（2 2）运输能力）运输能力）运输能力）运输能力：源、库之间疏导系统的结构、畅通：源、库之间疏导系统的结构、畅通：源、库之间疏导系统的结构、畅通：源、库之间疏导系统的结构、畅通程度、距离远近等。程度、距离远近等。程度、距离远近等。程度、距离远近等。（3 3）库的竞争能力）库的竞争能力）库的竞争能力）库的竞争能力：库对同化物的吸取能力。：库对同化物的吸取能力。：库对同化物的吸取能力。：库对同化物的吸取能力。又叫又叫又叫又叫库强度库强度库强度库强度，库强度库容量，库强度库容量，库强度库容量，库强度库容量 库活力，库活力指库库活力，库活力指库库活力，库活力指库库活力，库活力指库的代谢活性。一般认为催化库中蔗糖降解或淀粉合的代谢活性。一般认为催化库中蔗糖降解或淀粉合的代谢活性。一般认为催化库中蔗糖降解或淀粉合的代谢活性。一般认为催化库中蔗糖降解或淀粉合成的有关酶活性可以代表。成的有关酶活性可以代表。成的有关酶活性可以代表。成的有关酶活性可以代表。水稻、小麦：强势花，弱势花水稻、小麦：强势花，弱势花水稻、小麦：强势花，弱势花水稻、小麦：强势花，弱势花52植物生理学四四、有机物的、有机物的再再分配分配1.1.生殖器官对营养体有机物的调集生殖器官对营养体有机物的调集生殖器官对营养体有机物的调集生殖器官对营养体有机物的调集一般情况，有机物是从浓度高处向低处流动；但在某些一般情况，有机物是从浓度高处向低处流动；但在某些一般情况，有机物是从浓度高处向低处流动；但在某些一般情况，有机物是从浓度高处向低处流动；但在某些情况下，有机物逆浓度梯度运向生殖器官，这种作用情况下，有机物逆浓度梯度运向生殖器官，这种作用情况下，有机物逆浓度梯度运向生殖器官，这种作用情况下，有机物逆浓度梯度运向生殖器官，这种作用叫征调、调集或动员。叫征调、调集或动员。叫征调、调集或动员。叫征调、调集或动员。2.2.衰老叶片中有机物的撤退衰老叶片中有机物的撤退衰老叶片中有机物的撤退衰老叶片中有机物的撤退生产中的应用：蹲棵生产中的应用：蹲棵生产中的应用：蹲棵生产中的应用：蹲棵,可增产可增产可增产可增产5%5%左右左右左右左右五源库理论与作物产量五源库理论与作物产量(自学自学)53植物生理学第四节、外界条件对有机物运输第四节、外界条件对有机物运输与分配的影响与分配的影响n n一温度一温度n n1.三基点现象：三基点现象：最适温度20-30之间，高于或低于此温度会降低运输速度菜豆叶中碳水化合物菜豆叶中碳水化合物运输与温度的关系运输与温度的关系54植物生理学低温抑制运输低温抑制运输：A.低温降低呼吸速率，提供的能量少 B.低温增加筛管汁液的粘度高温阻碍运输：A.叶片呼吸过强，消耗养分过多，可供 运输的物质减少 B.高温时筛管内很快形成胼胝质，堵塞筛孔55植物生理学n n2.温度除了影响运输的快慢，也影响运输的温度除了影响运输的快慢，也影响运输的方向方向 有机物向温度较高的方向运输较多一点n n3.温度对同化物分配的影响主要通过影响源温度对同化物分配的影响主要通过影响源或库器官的代谢活性而实现或库器官的代谢活性而实现n n4.昼夜温差对有机物的运输分配有显著的影昼夜温差对有机物的运输分配有显著的影响响 夜温较高，昼夜温差小，有机物向子粒分配 降低；昼夜温差大，有利于果实、种子有机物的累积56植物生理学二二 水分水分水分供应少，使得光合作用下降、可运出的蔗糖浓度降低。但筛管集流的纵向运输速度不受影响。干旱也影响有机物的分配。干旱也影响有机物的分配。n n例如，植物一般在营养生长期受干旱时，有限的同化物向根分配相对增多，植株根冠比增加。n n在灌浆期，干旱条件下，冬小麦14C-同化物运入籽粒的比例比浇水时大。57植物生理学三 光照n n1.对叶片有机物输出的影响对叶片有机物输出的影响:n n马铃薯,番茄,大豆等在连续光照下同化物输出受阻;n n向日葵,玉米,甘蔗,棉花等,光照促进有机物外运n n2.光照对有机物分配的影响光照对有机物分配的影响n n3.光的波长对同化物分配也有影响光的波长对同化物分配也有影响58植物生理学四 矿质元素1.氮（）氮（）缺氮减少碳同化物向茎和叶方向的分配，向根缺氮减少碳同化物向茎和叶方向的分配，向根的运输则增强；生育后期施氮过多，营养生的运输则增强；生育后期施氮过多，营养生长过旺，不利于同化物向籽粒分配长过旺，不利于同化物向籽粒分配2.磷（磷（P）促进光合作用促进光合作用,运输需要运输需要ATP供能供能,促进碳水化促进碳水化合物的运输合物的运输磷促进同化物由叶片向外运出，籽粒、果实成磷促进同化物由叶片向外运出，籽粒、果实成熟期喷施磷肥可以提高产量，改善品质。熟期喷施磷肥可以提高产量，改善品质。59植物生理学3.钾（钾（K）促进碳水化合物的运输；促进库中蔗糖转促进碳水化合物的运输；促进库中蔗糖转化为淀粉化为淀粉4.硼（硼（B）促进蔗糖合成；植物体内碳水化合物的运促进蔗糖合成；植物体内碳水化合物的运输（糖输（糖-硼复合物）硼复合物）由于 B、P、K可促进有机物的运输分配，因此在生产中小麦灌浆期，棉花、果树的开花期可进行叶面喷施60植物生理学五五 植物激素植物激素n n1.植物激素对运输的影响主要是参与了维植物激素对运输的影响主要是参与了维管束的分化发育。管束的分化发育。n n筛管的总横截面积、筛孔或胞间连丝的半径筛管的总横截面积、筛孔或胞间连丝的半径筛管的总横截面积、筛孔或胞间连丝的半径筛管的总横截面积、筛孔或胞间连丝的半径n nIAAIAA、GAGA3 3、乙烯、乙烯、乙烯、乙烯n n2.植物激素也可通过调节库强度来影响同植物激素也可通过调节库强度来影响同化物的分配。化物的分配。生产上利用2，4-D、NAA等处理葡萄、番茄的生殖器官以达到高产的目的61植物生理学内容提要内容提要n n（一）基本内容（一）基本内容（一）基本内容（一）基本内容n n1 1有机物质运输的途径、方向、速度、形式和机理有机物质运输的途径、方向、速度、形式和机理n n2 2有机物质的分配方向和规律有机物质的分配方向和规律n n3 3影响有机物质运输分配的环境因素影响有机物质运输分配的环境因素n n（二）重点（二）重点（二）重点（二）重点n n1 1实验证明有机物质运输途径和方向实验证明有机物质运输途径和方向n n2 2有机物质运输的压力流动学说内容及实验证据有机物质运输的压力流动学说内容及实验证据n n3 3源库理论及其对农业生产的指导意义源库理论及其对农业生产的指导意义n n（三）基本概念（三）基本概念（三）基本概念（三）基本概念n n质质外外体体 共共质质体体 转转移移细细胞胞 装装载载 卸卸出出 代代谢谢源源 代代谢谢库库 生长中心生长中心 库强度库强度62植物生理学