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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,#,第一节花发育生理,分化叶原基的生长点开始形成花原基,苍耳接受短日诱导后生长锥的变化,形态变化,生理生化变化,花芽分化开始后，细胞代谢增高，,有机物转化剧烈。,可溶性糖,氨基酸、蛋白质,核酸的合成速度,一、花发育的遗传调控,ABC,模型,典型的花器官具有四轮基本结构，从外到内依次为萼片、花瓣、雄蕊和心皮分别由,A,、,AB,、,BC,和,C,组基因决定。,控制花结构的这些基因按功能可分为三大类：,心皮,A,组基因控制第,1,、,2,轮花器官的发育。,其功能丧失会使第,1,轮花萼变成心皮，第,2,轮花瓣变成雄蕊。,心皮,心皮 雄蕊,雄蕊 心皮,ABC,模型,-A,组基因,B,组基因控制第,2,、,3,轮花器官的发育。,其功能丧失会使第,2,轮花瓣变成萼片，第,3,轮雄蕊变成心皮。,ABC,模型,-B,组基因,ABC,模型,-C,组基因,C,组基因控制第,3,、,4,轮花器官的发育。,其功能丧失会使第,3,轮雄蕊变成花瓣，第,4,轮心皮变成萼片。,萼片 花瓣 雄蕊 雌蕊,萼片 花瓣,花瓣 萼片,2.,内源激素对花芽分化的调控,CTK,、乙烯、,ABA,促进花芽分化,GA,抑制多种果树花芽分化,IAA,低浓度促进，高浓度抑制,3.,环境因子,光照、温度、水分、矿质营养,花器官形成所需要的条件,1.,营养状况,(,二,),、花的性别,植物性别分化的特点：,性别的差别主要表现在,花器官,上；,性别分化的,多样化,；,性别分化的,不稳定性,，极易受到环境因素或化学物质的影响。,1,、植物性别表现类型,高等植物性别表现的主要类型,性别表现类型,同一植株上可能形成的花型,代表植物举例,雌雄同株同花型,两性花,小麦，番茄，拟南芥,雌雄同株异花型,雄花和雌花,玉米，黄瓜，白麦瓶草,雌雄异株型,雄花或雌花,菠菜，大麻，杨，柳,雌花两性花同株型,雌花和两性花,金盏菊，灰绿藜,雌花两性花异株型,雌花或两性花,小蓟,雄花两性花同株型,雄花和两性花,硬毛茄，槭树，元宝枫,雄花两性花异株型,雄花或两性花,柿树,三性花同株型,雌花和雄花和两性花,番木瓜,三性花异株型,雌花或雄花或两性花,番木瓜,2,、性别分化的调控,性别决定基因,基础性基因,ts1,与,ts2,突变体,(1),性别决定的遗传控制,(2),年龄,(3),环境条件,光周期,温周期,营养条件,(3),性别表达的激素调控,IAA,ETH,，,CTK,雌花,GA,雄花,(4),栽培措施,烟熏、机械损伤,第二节雄配子体发育生理,一、花药的基本结构及发育过程,植物配子体的发生与发育,雄配子体发生与发育的细胞生物学机制,表皮,内壁层,中间层,中期花药,绒毡层,小孢子,母细胞,四分体,小孢子,减数,分裂,Callase,花药原基,L1,L2,L3,孢原细胞,三细胞花粉粒,精细胞,营养,细胞核,花粉壁,Pollen,mitosis II,二细胞花粉粒,液泡,营养,细胞核,生殖,细胞,Pollen,mitosis I,单细胞,花粉粒,精细胞,营养细胞核,花粉管,脱水,萌发,配子体发生与发育,小孢子的发生,生殖细胞分化发育,花粉管,micropyle,pollen tube,funiculus,ovule,pollen tube,micropyle,Central cell,nucleus,synergids,funiculus,egg,embryosac,vacuole,花粉粒萌发,花粉管在,雌蕊中生长,花粉管被指,引向胚珠生长,花粉管进入,胚囊，释放精子,花粉管生长是授粉受精必不可少,的,花粉与柱头相互作用,花粉管的顶端极性生长,花粉管的导向作用,花粉管与助细胞互作,调控机制,花粉粒的结构,花粉的内壁蛋白和,外壁蛋白示意图,外壁,纤维素，角质，,孢粉素，蛋白质,（糖蛋白、酶、凝集素）,内壁,果胶质，胼胝质，,蛋白质（水解酶）,化学组成,色素,类胡萝卜素、类黄酮等,碳水化合物,氨基酸和酰胺，脯氨酸,矿质元素,脂类和维生素,内源激素,酶,（水解酶、转化酶,）,水稻花粉：,10,15,分钟；,小麦花粉：几小时内活力开始下降；,玉米花粉：约,1,2,天；,某些果树：几周到几个月；,向日葵：可达,1,年；,蔷薇科的某些果树：几年中保持活力。,采用超低温、真空和冷冻干燥技术贮藏花粉,花粉生活力,第三节雌配子体发育生理,(,一,),雌蕊和胚珠的结构与发育过程,二、雌蕊,由一个或多个包着胚珠的心皮连合成为雌性生殖器官。由柱头、花柱和子房组成。,水稻：约,6,7,天；,小麦：麦穗完全抽出后第,3,天,玉米：花丝抽齐后,1,5,天,柱头生活力,第四节授粉受精生理,三、授粉与受精,（一）授粉,授粉：发育成熟的花粉落在雌蕊柱头上,的过程。,自花授粉,异花授粉,花粉与柱头的识别作用,识别,是一类细胞与另一类细胞在结合过程中通过物理、化学的信息交流，发生特殊反应。,花粉外壁蛋白,柱头乳突细胞表面的蛋白质表膜,2.,花粉萌发,花粉萌发,：花粉粒在柱头上经过识别，从柱头的分泌物中吸收水分而水合，其内部压力增大，花粉粒内壁从外壁上的萌发孔向外突出形成花粉管。,雌蕊的结构模式,及花粉的萌发过程,1.,花粉落在柱头上；,2.,吸水；,3.,萌发；,4.,侵入花柱细胞；,5.,花粉管伸长至胚囊,3.,花粉管的生长,花粉管顶端区的结构示意图,花粉管的生长局限于顶端区域；,花粉管生长的趋化性；,（二）受精,双受精,受精作用,卵细胞与精子相互融合的过程,。,高等植物的双受精：,精子,+,卵细胞 合子 胚,精子,+,极核 胚乳,玉米的双受精,2.,受精后的生理生化变化,大量物质运输,呼吸强度明显提高,生长素含量增加,3.,自交不亲和性的分子基础,自交不亲和性,许多植物的花粉落在同花的雌蕊柱头上不能成功受精的现象。,遗传学上自交不亲和性是受一系列复等位,S,基因所控制。,自交不亲和分为配子体型,(GSI),和孢子体型,(SSI),两类。,孢子体型自交不亲和,由花粉亲本的,S,等位基因控,制，基因产物存在于花粉外壁；,识别在柱头上进行，即花粉外壁蛋白与柱头表膜蛋白的识别，花粉不萌发。,SSI,存在于少数几种植物内，如十字花科、菊科等。,配子体自交不亲和,由花粉本身的,S,基因产物控制；,花粉可以在柱头上萌发，但是在花柱中花粉管破裂或生长停顿；,GSI,存在于,60,余科植物中，如茄科、百合科、禾本科等，是主要的,SI,类型,（三）影响授粉受精过程的因素,（,1,）花粉的活力,（,2,）柱头的活力,（,3,）糖,（,4,）硼,（,5,）环境条件,温度、,pH,（,6,）花粉密度,花粉萌发的集体效应：,在一定面积内，花粉数量越多，萌发和生长越好。,
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