第9章植物生长生理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第9章植物生长生理,第一节 种子萌发的生理,种子萌发必须有适当的外界条件， 即,足够的水分,、,充足的氧,和,适宜的温度,根据种子萌发对光的需求分为：,(补充),需光种子：,莴苣、烟草、拟南芥等。,嫌光种子：,西瓜属、黑种草属。,一、种子萌发的生理生化变化,(一)种子的吸水,再迅速吸水,停止吸水,急剧吸水,3个阶段,利用亲水物质的吸胀,作用,细胞利用水进行代谢,与代谢相连的渗透性,吸水,(二),呼吸作用的变化,急剧上升,滞缓,再急剧上升,显著下降,2. 酶的两种来源：,(三),酶系统的形成,1. 酶系统：,脂酶、蛋白酶、磷酸酶、水解酶,(1),已存在的束缚态酶的释放或活化,(2),通过新的RNA诱导下合成的蛋白质，形成,新的酶。,(四),有机物的转变,根据种子中含量最多的有机物，将,种子分为淀粉种子、油料种子（脂类较,多）、豆类种子（蛋白质较多）。,1.种子萌发时，淀粉会被淀粉酶、脱支酶和,麦芽糖酶等水解为葡萄糖。,-淀粉酶,小分子糊精,-淀粉酶,麦芽糖,-淀粉酶,-淀粉酶,极限糊精,脱支酶(R酶),葡萄糖,麦芽糖酶,葡萄糖 + 葡萄糖-1-磷酸,直链淀粉,支链淀粉,淀粉,淀粉磷酸化酶(P,酶),磷酸,低温,夏天香蕉变甜,冬天，红薯和果实变甜,2.,脂肪在脂肪酶作用下水解成,甘油和脂肪酸,3.蛋白质在蛋白酶作用下分解成小肽，小肽,在肽酶作用下完全水解成氨基酸。,图：萌发种子中物质的转化情况,应选择大而重的种子（饱满的种子）,二、种子的寿命,(一)定义,（补充）,从种子成熟到失去发芽力的时间。,(二)影响种子寿命的主要因素,温度、湿度,低温、干燥利于大多数种子寿命,的保持，但,顽拗性种子,（荔枝、龙眼、,椰子、芒果等）不行。,第二节 细胞生长的生理,一、细胞分裂的生理,二、细胞伸长的生理,三、细胞分化的生理,一、细胞分裂的生理,(一)细胞分裂周期,新生的持续分裂的细胞从第一次,分裂形成的细胞到下一次再分裂成为,两个子细胞为止所经历的过程。,包括分裂期（M期）和分裂间期,(二)细胞周期的控制,关键酶是依赖于细胞周期蛋白的,蛋白激酶（CDK）,细胞分裂周期,一般为10 - 30 h,(四)激素和维生素对细胞周期的影响,IAA、CTK、GA：,加快细胞分裂。,缺少B族维生素,(B,1,、B,6,、烟酸)，,细胞分裂停止。,(三)细胞分裂的特点,（补充）,大量合成蛋白质与核酸，细胞不断,分裂，数目增加，体积变化不大。,(二)细胞周期的控制,关键酶是依赖于细胞周期蛋白的蛋,白激酶（CDK）,二、细胞伸长的生理,(一)特点,形成大液泡，细胞体积迅速增大。,(二)生理变化,呼吸速率加快、核酸、蛋白质合,成增加，纤维素等构成胞壁的物质合,成也增多。,(三)生长素的酸生长假说：,生长素诱导细胞壁酸化并使其可,塑性增大而导致细胞伸长的理论。,(四)细胞伸长与赤霉素,GA,提高木葡聚糖内转糖基酶（XET）,活性，增加细胞壁伸展性，细胞伸长。,喷施GA增加菊花、唐菖蒲等的茎长。,三、细胞分化的生理,细胞分化：,分生组织的幼嫩细胞发,育成为具有各种形态结构和生理代谢功,能的成形细胞的过程。,细胞的形态建成：,植物细胞通过生,长和分化最终形成一定的形态的过程。,(一)细胞全能性,4.组织培养：,在无菌条件下，分离并在培,养基中培养离体植物组织（器官或细胞）,的技术。,1.细胞全能性：,植物体的每个细胞都带有,一套完整的基因组，并具有发育成完整,植株的潜在能力。,2.脱分化：,已分化的细胞和组织，在一定,条件下丧失其特有形态和功能的过程。,3.再分化：,脱分化的细胞在一定条件下，,分化成完整植株的过程。,胡萝卜的体细胞胚胎发生细胞全能性的体现,韧皮部,组培的应用：,快繁、单倍体育种、培育脱毒苗、,品种改良、生产药用次生物质等。,组织培养的理论依据：,植物细胞全能性。,(二)极性,在,器官、组织甚至细胞中，在不同,的轴向上存在着某种形态结构和生理生,化上的梯度差异。,合子在第一次分裂形成基细胞和顶,细胞就是,极性现象,。,极性一旦建立，很难逆转。,极性是由于细胞不均等分裂造成的。,3.植物激素：,CTK与IAA的比值,决定了愈伤,组织根和芽的分化。,高：,促进芽的分化；,低：,促进根的分化；,中：,只生长而不分化。,(三)影响细胞分化的条件,1.糖：,低糖形成木质部，高糖形成韧皮部，,中糖形成维管束。,2.光：,黑暗利于愈伤组织诱导和根的分化，,光利于芽的分化。,（补充）,第三节 植物营养器官的生长,1.控制茎生长最重要的组织,顶端分生组织、近顶端分生组织。,2.生长大周期,整个生长过程中，生长速率表现出,慢-快-慢,的规律。,一、营养器官的生长特性,(一)茎的生长特性,3.有,顶端优势现象,(二)根的生长特性,具有生长大周期和顶端优势。,移栽时进行,断根,，促发侧根，提高,成活率。,枝插、叶插、压条繁殖,利用的是能,长出不定根的特性。,不定根：,非正常位置长出的根或生,长位置不固定的根。,用,IBA和NAA,，促扦插枝条生根。,(三)叶的生长特性,1.双子叶植物,的叶子全叶均匀生长,2.单子叶植物,叶片基部保持生长能力,如韭菜、葱,叶片被切断后，很快,长出新的。,(一)温度,2.生长的最适温度：,生长最快的温度。,二、影响营养器官生长的条件,3.协调的最适温度：,比生长的最适温度,略低的温度。,(用于生产),1.温度三基点：(温带植物),最低(510)、,最适(2535)、 最高温度(3540)。,4.生长的温周期现象：,植物对昼夜温度周期,性变化的反应。,昼温高夜温低，利于植物生长发育。,3.抑制多种作物根的生长（,促进根内,ABA,合成,）,1.促进幼苗发育,（使卷曲叶片展开）,(二)光,2.抑制茎的伸长生长（,高山植物长得矮小，,密度过大时茎细而长易倒伏,）,4.生产上，合理密植，,加强肥水管理，使,茎秆粗壮不倒伏。,(三)水分,(四)矿质营养,(五)植物激素,2.,土壤水过多，通气不良，根短且侧根多；,反之，根生长慢、木栓化、吸水能力降低。,3.,水多时叶大而薄，水少时叶小而厚。,1.,在小麦、水稻等第2、3节间伸长期控水。,氮,过多，茎易徒长倒伏。,GA,3,促茎伸长，,矮壮素,抑制茎伸长，,生产上用,GA,3,促进水稻抽穗，减少包颈率。,第四节 植物生长的相关性,相关性：,植物各部分间的相互制约与,协调的现象。,植物的相关性的种类：,根,（地下部）,与地上部的相关性，主茎与侧枝,、主根与,侧根的相关性,，,营养生长与生殖生长的相,关性。,一、根,（地下部）,和地上部分的相关性,2.,促根生长的措施：,移栽炼苗、蹲苗。,1.根冠比：,地下部与地上部干重或鲜重之比。,(一)相互促进,(“根深叶茂”、“本固枝荣”),(二)相互抑制,1.,根为地上部提供水分和矿物质、,CTK,、,植物碱等含氮化合物。,2.,地上部为根系提供糖、维生素等有机物。,3.外界条件对的根冠比影响,（补充）,(1)水分：,亏缺时大，充足时小。,“旱长根， 水长苗”,(2)矿质：,N多根冠比小；P、K充足根冠比大。,(3)光照：,强光照根冠比大。,(4)温度：,高时根冠比小。,(5)修剪,降低根冠比,（补充）,顶端优势,：,顶芽优先生长，而侧芽,生长受抑制的现象。,例：,桧柏、杉树；向日葵、烟草。,顶端优势的应用：,果树整形修剪；,棉花整枝；喷施TIBA消除大豆顶端优势、增加分枝、提高结荚率；蔬菜育苗移栽,时断根。,二、主茎和侧枝生长的相关性,三、营养生长和生殖生长的相关性,(二)相互抑制,1.营养生长过旺抑制生殖生长,玉米等贪青晚熟，影响籽粒成熟。,棉花的整,枝、打顶等，控制营养生长。,(一)相互统一,2.生殖生长过旺抑制营养生长,果树的大小年等，采用疏花疏果等,措施，防止大小年。,植物的运动：,植物体的器官在空间产生,位置移动。,第五节 植物的运动,包括,向性运动,和,感性运动,。,向性运动是由生长引起的不可逆的运动,一、向性运动,步骤：,感受,传导,反应,概念：,由光、重力等外界刺激产生,的运动，运动方向由刺激方向决定。,类型：,向光性、向重力性、向化性、,向水性。,(一)向光性,1.概念：,植物随光照入射的方向而弯曲的,反应。,(2)负向光性：,背光弯曲,（,根,）,(1)正向光性：,向光弯曲（,地上部,）,3.类型：,(3)横向光性：,与光的方向相垂直（向日葵、,棉花、花生等的叶片）,2.感受光的部位：,茎尖和生长中的茎、根,尖、叶片、芽鞘尖端。,叶镶嵌,横 向 光 性,生长素分布不均匀是不均衡生长的原因之一,4.机制：,（1）,生长素分布不均匀,（2）,抑制物质分布不均匀,（3）,溶质控制叶枕运动细胞太阳追踪,蓝光是诱导向光弯曲最有效的光谱,(二)向重力性 （向地性）,1.概念：,植物在重力影响下，保持一定方,向生长的特性。,2.类型：,正向重力性(根)、负向重力性(茎)、,横向重力性(地下茎侧水平方向生长)。,平衡石-淀粉体（根冠、茎维管束周围的1-2层细胞）,(三)向化性,由某些化学物质在植物周围分布,不均匀引起的定向生长。,(四)向水性,当土壤中水分分布不均匀时，根,趋向较湿的地方生长的特性。,例：,根的向肥性。,二、感性运动,植物受无定向的外界刺激而引起,的运动。,(一)偏上性和偏下性,1.偏上性：,叶片、花瓣或其它器官向下弯,曲生长的特性。,2.偏下性：,叶和花瓣向上弯曲生长的现象。,包括：,生长性运动（不可逆）、,紧张性运动（可逆） 。,灯笼花,如：,合欢叶子,白天上举夜间下垂或,闭合，,牵牛花,白天开放，夜晚关闭。,(二)感夜性,植物体局部，特别是的叶子和花，,能接受光的刺激而作出一定反应的现象。,(四)感震性：,由震动引起细胞膨压变化而引,起的植物器官运动。,(三)感热性：,植物由于温度变化引起反应的,生长或感性运动。,如：,温度变化引起郁金香花的开闭。,如：,触摸后含羞草小叶闭合，大叶下垂。,三、生理钟,（生物钟）,生物对昼夜的适应而产生生理上周,期性波动的内在节奏。,叶子,的升起和下降运动的每一周期,接近,27h,，因其近似24h，所以这样的周,期叫做,近似昼夜节奏,。,谢谢,