植物的生长发育及其调控

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,第四章 植物的生长发育及其调控,第四章 植物的生长发育及其调控,植物的生长发育实质上是基因在一定时间、空间上顺序表达的过程，而基因的表达则受内、外因素的影响和调节。,内部因素,遗传基础,植物激素,外部因素,光照,温度,氧气,日照长度等,第一节 植物激素对生长发育的调控,植物激素(Plant hormone)指一些在植物体内合成，能从产生部位运送到作用部位，对生长发育有显著调节作用的微量有机物。,一、生长素类,1、分布：分布广，主要在生长旺盛和幼嫩的部位。如：茎尖、根尖、受精子房等。,2、生理作用：,（1）促进植物生长,不同器官适宜的激素浓度不一样，浓度增大反而会起抑制作用。,（2）生长素还能促进细胞分裂、果实发育和单性结实。,达,尔,文,实,验（,1880,年）,Went,的燕麦实验,植物的顶端优势,指主茎的顶芽抑制侧芽的生长，主根抑制侧根生长的现象。主要通过植物激素的再分配（redistribution）。,二、赤霉素类和分裂素类,（一）赤霉素类,1、分布：赤霉素普遍存在于高等植物体内。赤霉素在植物体内没有极性运输，体内合成后可做双向运输。,2、生理作用,（1）促进细胞分裂和茎的伸长这是赤霉素最显著的生理效应，,（2）促进抽苔开花,（3）打破休眠,（4）促进雄花分化和提高结实率,（5）促进单性结实,对照,GA3处理天,（二）分裂素类,1、分布：细胞分裂素普遍存在于旺盛生长的、正在进行分裂的组织或器官。,2、生理作用：,（1）促进细胞分裂,（2）促进芽的分化 植物组织培养试验发现CTK/IAA比例可对愈伤组织根芽分化起到调控作用。高比值有利于芽的分化，反之则有利于根的形成。比值适当愈伤组织保持生长而不分化。,（3）促进细胞扩大,（4）促进侧芽发育，解除顶端优势,（5）延缓叶片衰老,三、脱落酸和乙烯,（一）脱落酸,1、分布：高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下ABA含量会迅速增多。,2、生理作用,(1)促进休眠：,(2)促进气孔关闭：ABA可引起气孔关闭，降低蒸腾，这是ABA最重要的生理效应之一。,(3)抑制生长：ABA能抑制整株植物或离体器官的生长，也能抑制种子的萌发。,(4)脱落：,(5)增加抗逆性,（二）乙烯,1、分布：一般情况下，乙烯就在合成部位起作用，乙烯在植物体内易于移动,2、生理作用,（1）改变生长习性,（2）促进成熟,（）促进脱落,（4）促进开花和雌花分化,四、植物激素间的相互作用,1、协同,2、拮抗,3、反馈,4、连锁,第二节 植物的营养生长极其调控,植物个体发育的阶段性,种子的萌发和幼苗的形成,营养生长,生殖生长,一、种子的萌发,1、种子的休眠,2、种子萌发的条件,足够的水分、适宜的温度、充足的氧气,二、植物的生长和运动,1,、植物生长的周期性,季节的周期性,昼夜周期性,无论细胞、器官或整个,植株的生长速率都表现,出慢,快,慢的规律。,2,、植物生长的相关性,地上与地下的相关性：根深叶茂，本固枝荣。,主枝与侧枝的相关性：顶端优势,营养器官与生殖器官的相关性：表现为既相互依赖又相互制约。,3,、植物的运动,向性运动：向光性、向水性、向化性、向重力性等,感性运动：是由没有一定方向的外界刺激引起的运动。其中一部分属于生长运动，一部分属于非生长运动。,第三节 光和温度对植物生长的影响,一、光,光对生长的抑制作用,蓝紫光,光促进组织的分化,光促进植物正常的形态建成,光形态建成,/,光形态发生指光作为一种信号去激发受体，推动细胞内发生一系列生物化学反应来调节不同基因的表达，最终表现为控制植物生活史中不同发育阶段的形态发生过程。,植物主要是通过体内的光受体来感受环境中的光信号，目前已发现三种光受体：,光敏素,photochrome,红光和远红光受体，与黄化苗转化以及光周期现象有关。,隐花色素,crytochrome,蓝光、近紫外光受体，与植物的向光性、下胚轴的伸长和气孔的开闭有关。,紫外光受体,UV-B photoreceptor,具抑制生长的作用。,二、温度,植物生长的温度三基点,生长的温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化反应。,第四节 植物的生殖生长极其调控,一、低温和花的诱导,低温与成花的关系春化作用,春化现象：植物开花需要低温的现象。,春化作用：低温对植物开花起促进作用。,舂化处理：人工给予低温处理萌动种子，使它完成舂化作,用的过程。,植物对低温反应的类型：,1,类：对低温的要求是绝对的。,如二年生，多年生,2,类：对低温的要求是相对的。低温处理有利于促进，未处理生育期延长,（三）,春化在农业中的应用：,春化处理、调种引种、调控花期。,二、光周期和花的诱导,光周期是指一天中白天和黑夜的相对长度。,光周期现象指植物对白天和黑夜相对长度变化的反应。,光周期与成花的关系光周期作用,临界日长,critical day-length,对短日植物来说，是指引起植物开花的最长日照时数；对长日植物来说，是指引起植物开花的最短日照时数。,（一）光周期现象的特点,1,、植物类型,短日植物：日照长度短于一定的临界,值，才能开花的植物。,长日植物：日照必须长于一定临界,值才能开花的植物。,日中性植物：开花对日照长短要求,不严格，在自然条件下就能开花的植物。,如番茄、黄瓜、辣椒、茄子等。,短日植物,长日植物,2,、光周期诱导：植物只要得到足够合适的光周期后，在任何日照长度下都能开花的现象。如一般,1,10,左右。,3,、光期与暗期的作用：,暗期决定花原基的形成,；光周长度决定花原基的数量,4,、光周期刺激的感受部位和传递,叶片是感受光周期的部位。叶片（传递）芽开花,（二）光周期现象的应用,1,、引种和育种应用,例：长日植物，北种南引，生育期会延长，所以应引早熟种。,短日植物，北种南引，生育期会缩短，所以应引晚熟种。,规律：一般东西引种较南北引种容易成功，但注意海拔高度。,2,、控制花期,花卉应用：人工控制光周期可促进或延迟开花。例：菊花，早晚遮光，提早开花。,3,、调节营养生长和生殖生长,收获营养体的抑制开花。例：短日植物南种北引；提早播种，利用春夏季长日照,