第十二章植物的成熟和衰老生理

,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,*,*,*,植物的成熟和衰老生理,第十二章 植物的成熟和衰老生理,第一节 种子成熟时的生理生化变化,第二节 果实成熟时的生理生化变化,第三节 种子和延存器官的休眠,第四节 植物的衰老,第五节 植物器官的脱落,第十二 植物的成熟和衰老生理,受精后 受精卵,胚 胚珠,种子 子房壁,果皮 子房,-,果实,第一节 种子成熟时的生理生化变化,1,淀粉质种子,还原糖,非还原糖和淀粉都有所增加,.,淀粉的合成途径,:,淀粉磷酸化酶的作用,n(G-1-P)+,受体 直链淀粉,+,nPi,直链淀粉合成酶,UDPG+,受体,UDP+,(1-4)G-,受体,外界影响的因素,:,温度,PH,磷酸,酶,酶,2,油质种子,末成熟种子的酸值高,脂肪酸含量越多,油的品质就越差,.,种子的碘值,随着种子的成熟度而增加,.,3,种子成熟时蛋白质的变化,豆类种子 荚子 酰胺态,(,氮,)-,氨基酸,(,种子,),蛋白质,4,种子形成过程中激素变化,吲哚乙酸存在玉米籽粒中,1951,赤霉素在菜豆中被鉴定出,1963,在玉米中提取出细胞分裂素,作用参与种子和幼苗的生长,控制果实的生长和发育,对于干物质运往种子起着调节作用,第二节 果实成熟时的生理生化变化,一,果实生长,肉质果实,营养器官,-S,形生长曲线,核果,(,桃,杏,樱桃,),非核果,-,双,S,曲线,樱桃,苹果,果实重量,时间,苹果生长的,S,形曲线和樱桃生长的双,S,形曲线,珠心 珠被 果核 胚,二,生理生化变化,大部分从营养器官运来,果实积累的物质,小部分自己合成,碳水化合物,:,生硬无甜味,-,淀粉酶,可溶性糖,果酸的变化,:,硬 细胞壁中原果酸胶 原果酸酶,果酸酶 果酸钙,有机酸变化,苹果酸,柠檬酸,酒石酸,氧化,K,+,Ca,2+,中和,有机酸,糖,单宁物质,涩味,单宁,过氧化物酶,芳香物质,酯类,乙酸戊酯,柠檬醛,色素,绿色,黄色,红色,橙色,类胡萝卜,.,花青素苷,三,果实成熟时蛋白质和激素的变化,成熟时,RNA,明显增加,.,激素有规律参与代谢反应,生长时,IAA,GA,CYT,含量增加,成熟,乙烯量最高,.,透性,加强氧化,.,促进酶活性,四,呼吸跃变,(,骤变,),香蕉,梨,桃,番木瓜,芒果,鳄梨,-,呼吸骤变,凤梨,葡萄,草莓,柠檬,-,非呼吸骤变,乙烯,-,乙烯利,熏烟,温水浸泡,喷酒法,.,摘后日期,/D,呼吸速率,/mlco,2,kg,-1,h,-1,10,20,30,40,20,40,60,果实成熟过程中的呼吸骤变,第三节 种子和延存器官的休眠,休眠,:,成熟种子在合适的萌发条件下仍不萌发的现象,.,一,种子的休眠和破除,内因性休眠,:,不论外界条件多么好,不经过一定时间是不会萌发的,深沉休眠,外因性休眠,:,种子已具备发芽能力,但由于外界条件不适宜,种子仍处于相对静止产状态,.,强迫休眠,深沉休眠,:,种皮不透水或不透气,苍耳,野燕麦种皮不透气,紫蓿,紫云英不能透水或透水性弱,苋菜能透水,透气,但种皮坚硬,破除,细菌和真菌分泌酶,时间长,物理化学方法,磨擦紫云英种皮,氨水,(1:50),处理松树种子,98%,浓硫酸,皂荚种子,1h 40,温水浸泡,86h,种子末完成后熟,胚已经完全发育,适宜条件仍不萌发,它们一定要经过休眠,在休眠内发生的生理生化过程,-,后熟,蔷薇科,(,苹果,桃,梨,),松柏类植物,破除,层积处理,:,湿砂分层堆积 低温,51-3,个月,种皮透性增加,呼吸加强,有机物水解,胚末发育完全,银杏,人参,珙桐,在果皮,种皮,胚中有某些抑制物质存在,香豆素,-,莴苣种子 洋白蜡树,-,脱落酸,挥发油,生物碱,有机酸,-,子叶,胚乳,种皮,果肉,沙漠的滨藜属,-,生长抑制剂 水,休眠与植物激素,乙烯 丁香,GA,茄子 对于有后熟的种子处理效果更好,落叶杉种子萌发时,抑制剂消失,GA,积累,.,玉米种子 游离,IAA,增加,ABA,能诱导种子的休眠,而,GA,解除,ABA,的作用,1971,Kahn,A.A,种子萌发和休眠的假说,GA CK,抑制剂,(,包括,ABA),共同作用,GA,对于萌发是必需的,不管有无抑制剂的存在,它的缺乏导致休眠,CK,的作用是阻止抑制剂的影响,从而使,GA,的作用得以表现出来,抑制剂,(,如,ABA),的存在和,GA,的缺乏,都有可引起休眠,.,二,延存器官休眠的打破和延长,块茎,鳞茎 赤霉素,第四节 植物的衰老,衰老,:,指细胞,器官或整个植株生理功能衰退,最终自然死亡的过程,单稔植物,:,一次开花,一年生和二年生植物,一些多年生植物,.,多年生木本和草本植物,.,营养和生殖交替,一,衰老时的生理生化变化,蛋白质显著下降,核酸含量的变化,光合速率下降,呼吸速率下降,生长速率的下降是植物衰老的一个普遍现象,.,二,影响衰老的条件,光,光延缓叶片衰老是通过环式光合磷酸化供给,ATP,用于聚合物的再合成,或降低蛋白质,叶绿素和,RNA,的降解,.,红光能阻止蛋白质和叶绿素含量的减少,(,光敏素参与衰老调节,),温度,低温,高温,水分,干旱,营养,营养缺乏 夺取营养,细胞分裂素,保绿作用 拟南芥 烟草,半胱氨酸蛋白酶启动子和,ipt,基因的嵌合基因,Cyt,延长蔬菜贮藏 防止落花落果,三,植物衰老的原因,营养亏缺理论,:,库 生殖器官是一个很大的库,垄断分配,聚集养料,.,植物激素调控理论,:,细胞分裂素 花,果实,衰老的激素的产生,-,营养体,赤霉素阻止蒲公英和白蜡树的衰老有效,生长可阻碍有些树木的衰老,CK,对草本更有效,信号转导途径,糖,信号分子 受体,-,已糖激酶,已糖激酶基因,烟草,有些环境因素,高温,缺水,缺氮,电离辐射,病原体,-,导致体内激素不平衡,第五节 植物器官的脱落,脱落,:,指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程,.,具重要的生理意义,一,影响脱落的因素,内部因素,植物激素,生长刺激剂,(IAA,NAA,2.4-D),分别在近轴和远轴施生长刺激剂,在近轴端,离层形成,脱落,在远轴端,抑制离层形成,根据以上,1955,年,Addicott,提出了,“,生长素梯度学说”,近轴,远轴,离层,d,p,调节离层形成的速度,决定于离层生长素含量的梯度大小,而不是生长素的绝对量,dp,离层不形成,dp,离层形成,.,乙烯促进叶柄的脱落,诱导离层内的纤维素酶,果胶酶形成,.,促使生长素纯化,乙烯和生长素浓度对脱落的关系,.,赤霉素,脱落酸,1982,Addicott,脱落是果胶和胞壁等物质和可溶性糖的平衡,.,促进水解酶的合成,-,脱落,促进合成酶的形成,-,延缓脱落,1,DNA,RNA,蛋白质,水解酶,果胶质等,糖等,合解酶,蛋白质,RNA,DNA,ABA,GA,乙烯,O,2,O,2,乙烯,IAA,CK,能量,能量,作业,休眠 生长素梯度学说 呼吸骤变 后熟 脱落,衰老,1,肉质果实成熟时有哪些生理生化变化,?,2,植物器官脱落与植物激素的关系如何,?,3,植物衰老时发生了哪些生理生化变化,?,4,采收后的甜玉米其甜度越来越低,为什么,?,