植物生长发育过程认识课件.ppt

任务二： 植物生长发育过程认识,子任务1：认识植物种子萌发,植物生长发育过程认识,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,植物休眠的主要原因及调控,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,认识植物休眠及调控,子任务1：认识植物种子萌发,解除芽的休眠温度（低温或高温处理）或长日照；植物生长调节剂 GA或ETH可打破休眠。芽休眠的延长生长调节剂 萘乙酸NAA、青鲜素MH,种子萌发过程认识,种子萌发 种子从吸水到胚根突破种皮期间所发生 的一系列生理生化变化的过程。从形态角度看，种子吸水后胚生长突破种皮并形成幼苗的过程。从生理角度看，种子吸水后由相对静止状态转为生理活动状态，呼吸作用增强，储存物质被分解并转化为可供胚利用的物质，引起胚生长的过程。,子任务1：认识植物种子萌发,子任务1：认识植物种子萌发,种子萌发过程认识,种子萌发的三个阶段及生理转变过程示意图,种子萌发过程认识,子任务1：认识植物种子萌发,种子萌发过程认识,子任务1：认识植物种子萌发,种子萌发时营养物质转移过程,种子萌发过程认识,子任务1：认识植物种子萌发,种子萌发全过程,子任务1：认识植物种子萌发,种子萌发的调控,内源激素的调节作用 赤霉素GA 诱导水解酶产生，贮藏物降解。细胞分裂素CTK 促使细胞分裂，胚根、胚芽分化与生长生长素IAA 促进胚根、胚芽伸长和幼苗向重性生长。,影响种子萌发的外界条件,子任务1：认识植物种子萌发,子任务1：认识植物种子萌发,影响种子萌发的外界条件,1.水分,子任务1：认识植物种子萌发,影响种子萌发的外界条件,2.温度,变温比恒温更利于种子的萌发,子任务1：认识植物种子萌发,影响种子萌发的外界条件,子任务1：认识植物种子萌发,提出问题,在哪种环境条件下种子才能萌发呢？假设种子的萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气。打破种子休眠后，种子萌发的速率有何变化？用温水处理需萌发的种子，与正常情况下种子萌发做比较,子任务1：认识植物种子萌发,实验设计,1,2,3,4,子任务1：认识植物种子萌发,实验结果统计,1,2,3,4,子任务2：认识植物的生长,植物生长发育过程认识,植物生长、分化和发育的概念,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,1.地上部分与地下部分的相关性,R/T是指植物地下部分与地上部分重量之比（根干重或鲜重茎、叶干重或鲜重）。 根冠比能反映植物的生长状况，以及环境条件对地上部分与地下部分生长的不同影响。不同物种有不同的根冠比，同一物种在不同的生育期根冠比也有变化。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,土壤水分土壤中常有一定的可用水，所以根系相对不易缺水。而地上部分则依靠根系供给水分，又因枝叶大量蒸腾，所以地上部水分容易亏缺。因而土壤水分不足对地上部分的影响比对根系的影响更大，使根冠比增大。反之，若土壤水分过多，氧气含量减少，则不利于根系的活动与生长，使根冠比减少。水稻栽培中的落干烤田以及旱田雨后的排水松土，由于能降低地下水位，增加土中含氧量而有利于根系生长，因而能提高根冠比。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,光照 在一定范围内，光强提高则光合产物增多，这对根与冠的生长都有利。但在强光下，空气中相对湿度下降，植株地上部蒸腾增加，组织中水势下降，茎叶的生长易受到抑制，因而使根冠比增大；光照不足时，向下输送的光合产物减少，影响根部生长，而对地上部分的生长相对影响较小，所以根冠比降低。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,矿质营养 不同营养元素或不同的营养水平，对根冠比的影响有所不同。氮素少时，首先满足根的生长，运到冠部的氮素就少，使根冠比增大；氮素充足时，大部分氮素与光合产物用于枝叶生长，供应根部的数量相对较少，根冠比降低。磷、钾肥有调节碳水化合物转化和运输的作用，可促进光合产物向根和贮藏器官的转移，通常能增加根冠比。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,温度 通常根部的活动与生长所需要的温度比地上部分低些，故在气温低的秋末至早春，植物地上部分的生长处于停滞期时，根系仍有生长，根冠比因而加大；但当气温升高，地上部分生长加快时，根冠比就下降。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,修剪与整枝 修剪与整枝去除了部分枝叶和芽，当时效应是增加了根冠比。然而其后效应是减少根冠比。这是因为修剪和整枝刺激了侧芽和侧枝的生长，使大部分光合产物或贮藏物用于新梢生长，削弱了对根系的供应。另一方面，因地上部分减少，留下的叶与芽从根系得到的水分和矿质(特别是氮素)的供应相应地增加，因此地上部分生长要优于地下部分的生长。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,中耕与移栽 中耕引起部分断根，降低了根冠比，并暂时抑制了地上部分的生长。但由于断根后地上部分对根系的供应相对增加，土壤又疏松通气，这样为根系生长创造了良好的条件，促进了侧根与新根的生长，因此，其后效应是增加根冠比。苗木、蔬菜移栽时也有暂时伤根，以后又促进发根的类似情况。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,影响根冠比的主要因素,生长调节剂 三碘苯甲酸、整形素、矮壮素、缩节胺等生长抑制剂或生长延缓剂对茎的顶端或亚顶端分生组织的细胞分裂和伸长有抑制作用，使节间变短，可增大植物的根冠比。GA、油菜素内酯等生长促进剂，能促进叶菜类如芹菜、菠菜、苋菜等茎叶的生长，降低根冠比而提高产量。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,2.主茎与侧枝的相关性,顶端优势 植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。内源激素调控顶端形成的生长素通过极性运输下运到侧芽，侧芽对其比顶芽敏感，而生长受抑制。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,顶芽去除后的影响,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,农业生产上应用顶端优势,保持顶端优势 生产上有时需要利用和保持顶端优势，如麻类、向日葵、烟草、玉米、高粱等作物以及用材树木，需控制其侧枝生长，而使主茎强壮，挺直。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,农业生产上应用顶端优势,去除顶端优势生产上有时则需消除顶端优势，以促进分枝生长，如水肥充足，植株生长健壮，则有利于侧芽发枝、分蘖成穗；棉花打顶和整枝、瓜类摘蔓、果树修剪等可调节营养生长，合理分配养分；花卉打顶去蕾，可控制花的数量和大小；茶树栽培中弯下主枝可长出更多侧枝，从而增加茶叶产量；苗木移栽时的伤根或断根，则可促进侧根生长；有些化学药剂可以消除顶端优势，增加侧芽生长，提高农作物产量，其作用与剪去顶芽相似，如三碘苯甲酸（简称TIBA）已成功地应用于大豆生产中。这种方法称为化学去顶。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,营养生长与生殖生长的相关性,依存关系 营养器官生殖器官（养料）生殖器官影响营养器官制约关系营养生长过旺，影响生殖器官的生长发育。,子任务2：认识植物的生长,植物生长的相关性,环境因素对植物生长的影响,生存极限温度 生存温度最低点植物生长温度生存温度最高点三基点温度最低温度、最适温度和最高温度 协调温度指能使植株生长最健壮的温度，通常比生长最适温度低。,子任务2：认识植物的生长,1.温度,植物生长的相关性,间接作用：光合作用（高能反应）直接作用：对植物形态建成作用（低能反应）,子任务2：认识植物的生长,植物生长对水分供应最为敏感，若缺乏水分，细胞的分裂、生长与分化都受影响。,3.水分,子任务3：认识植物的发育,光周期对植物成花的影响,内容1,低温对植物成花的影响,内容2,植物生长发育过程认识,光周期对植物成花的影响,光周期：一天中白天和黑夜的相对长度。光周期现象：植物对于白天和黑夜相对长度的反应或每天昼夜长短影响植物开花的现象。光周期影响植物开花的现象是1920年美国科学家加纳尔（W.W.Garner）和阿拉尔特（H.A.Allard）发现的。,子任务3：认识植物的发育,基本概念,光周期对植物成花的影响,各种植物成花所需要的日照条件是不同的，但都有一个临界日长。根据植物对临界日长的要求和反应不同，可将植物分成长日植物、短日植物和日中性植物三种类型。另外还有长短日植物和短长日植物两个过渡类型。,子任务3：认识植物的发育,植物按光周期的分类,光周期对植物成花的影响,各种植物成花所需要的日照条件是不同的，但都有一个临界日长。根据植物对临界日长的要求和反应不同，可将植物分成长日植物、短日植物和日中性植物三种类型。另外还有长短日植物和短长日植物两个过渡类型。,子任务3：认识植物的发育,植物按光周期的分类,光周期对植物成花的影响,在昼夜24小时周期中，日照长度长于一定的时数（临界值）才能开花的植物，延长光照或者缩短黑暗可提早开花否则延迟开花或不开花。 常见的长日植物有小麦、萝卜、菠菜、油菜、甘蓝大白菜、天仙子和金光菊等。,子任务3：认识植物的发育,长日植物,光周期对植物成花的影响,在昼夜24小时周期中，日照长度短于一定的时数（临界值）才能开花的植物，延长黑暗或缩短光照可提早开花，否则延迟开花或不开花。 常见的短日植物有大豆、水稻、玉米、菊花、牵牛、紫苏和苍耳等。,短日植物,子任务3：认识植物的发育,光周期对植物成花的影响,在不要求一定的昼夜长短，自然条件下一年四季均能开花的植物。 常见日中性植物有四季豆、黄瓜、番茄、茄子、四季草莓和一些四季开花的花卉等。,日中性植物,子任务3：认识植物的发育,光周期对植物成花的影响,临界日长：引起长（短）日植物开花的最短（长）的日照长度。 日中性植物没有临界日长。长日植物的临界日长不一定大于短日植物的临界日长，长日植物和短日植物的区别不在于开花的临界日长是多少，而在于植物是在长于还是短于临界日长的条件下开花或促进开花。,临界日长,子任务3：认识植物的发育,光周期对植物成花的影响,这些植物开花要求双重的日照条件，如果把这些植物一直放在长日或短日条件下，便停留于营养生长。如果继短日之后给以长日或继长日之后给以短日，植物便能开花。前者称短-长日植物，如瓦松；后者称长-短日植物，如夜香树。,子任务3：认识植物的发育,长-短日植物和短-长日植物,光周期对植物成花的影响,光周期诱导：植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数的适宜光周期后，即使再处于不适合的光周期下，仍能正常开花的现象，这种诱导效应叫做光周期诱导。光周期诱导的条件：感光部位，日照强度，光的波长，暗中断处理，温度。,子任务3：认识植物的发育,光周期诱导,光周期对植物成花的影响,结论：发生光周期反应的部位是芽，感受光周期的部位是叶。,子任务3：认识植物的发育,光周期诱导的部位怎样用实验来证明？,光周期对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,开花刺激物的传导,光周期对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,开花刺激物的传导,光周期对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,暗期与光周期诱导决定能否成花？,光周期对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,暗期与光周期诱导决定能否成花？,光周期对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,光周期在农业生产上的应用,低纬度SDP 高纬度LDP 中纬度SDP, LDP同一纬度地区，LDP多在日照较长的春末夏初开花，而SDP多在日照较短的秋季开花。,子任务3：认识植物的发育,1.植物的地理分布与光周期特性,光周期在农业生产上的应用,长日植物：南种北引，生育期缩短，应引晚熟品种；北种南引，生育期延长，应引早熟品种。短日植物：南种北引，生育期延长，应引早熟品种；北种南引，生育期缩短，应引晚熟品种。,子任务3：认识植物的发育,2.引种,光周期在农业生产上的应用,人工调节花期加速时代繁育,子任务3：认识植物的发育,3.育种,4.促进营养生长,5.控制花期,低温对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,春化作用,1.发现： 1918年，加斯纳（Gassner），冬黑麦在萌发期或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而春黑麦则不需要。 1928年，李森科（Lysenko），萌动的冬小麦种子经低温处理后春播，开花春化2.概念：某些植物生长发育到一定时期，需要一段是时间的低温诱导才能促使植物开花结果，低温在植物体内所引起的这种生理变化称为春化作用。,低温对植物成花的影响,低温 12水分（40%）氧气（呼吸作用）营养（呼吸底物）,子任务3：认识植物的发育,春化作用的条件,低温对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,春化作用的机理,1.感受低温的时期 种子吸胀萌动时 苗期2.感受低温的部位 分生组织 能进行细胞分裂的部位 芹菜等：茎尖生长点 温室，茎尖生长点低温处理春化； 栽培在低温下，茎尖25，不能通过春化,低温对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,春化作用的机理,低温对植物成花的影响,子任务3：认识植物的发育,春化作用的应用,1. 人工春化处理 闷罐法2.调种引种 北方品种-南方，不能满足低温要求，不开花结实3.控制花期 1）低温处理促进花芽分化（石竹等）春播； 2）利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎，高温处理以解除春化，防止开花，增产。,子任务4：认识植物的生殖、成熟与衰老,认识植物的生殖与成熟,内容1,认识植物衰老与脱落,内容2,植物生长发育过程认识,认识植物的生殖与成熟,子任务3：认识植物的发育,授粉生理,1.花粉与柱头的相互识别 花粉壁蛋白质（外壁糖蛋白）与柱头表面蛋白质 亲和：花粉管萌发、生长、受精 不亲和：柱头胼胝质，阻碍花粉管传入柱头2.花粉色素和柱头特殊酶类有关。,认识植物的生殖与成熟,子任务3：认识植物的发育,授粉受精后的生理生化变化,（1）呼吸速率增加；（2）IAA含量增加；（3）生长抑制物下降；（4）整株植物的水分、矿质吸收及有机物转化和运输加快。,认识植物的生殖与成熟,子任务3：认识植物的发育,影响受精的因素,1.花粉的活力、寿命 2.柱头的活力 开花当天最强，以后逐渐下降。3.环境条件温度 2530；相对湿度 70%80%；4.其他：土壤水肥条件、通风、透光、硼,认识植物的生殖与成熟,子任务3：认识植物的发育,种子成熟过程中的生理生化变化,1.贮藏物质的变化2.呼吸速率的变化3.有机物质的转化4.内源激素的变化,认识植物的生殖与成熟,子任务3：认识植物的发育,外界条件对种子与果实成熟的影响,1.水分 干旱不利于淀粉的累积，有利于蛋白质的积累；2.温度 昼夜温差大，有利于不饱和脂肪酸的形成；3.光照 阳光充足，昼夜温差大，糖分增多；4.营养条件 N肥，蛋白质含量高；K肥有利于淀粉积累；P、K肥有利于脂肪的形成。,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,植物衰老,植物的衰老是指一个器官或整个植株的生命功能衰退，最终导致自然死亡的过程。四种类型：整体衰老（一二年生植物） 地上部衰老（多年生草本） 脱落衰老（多年生落叶木本植物） 渐进衰老（多年生常绿木本植物）,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,植物衰老的生物学意义,一、二年生，物质营养器官生殖器官 避开严冬不利条件；多年生，叶子衰老脱落之前，物质茎、芽、根；一、二年生，基部叶片受光不足，顺序衰老，有利于植物保存营养物质；某些不良因素，早衰、减产。,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,衰老时的生理生化变化,（1）光合速率下降；（2）呼吸速率下降（3）蛋白质含量下降；（4）核酸的含量下降；（5）植物内源激素的变化,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,器官的脱落,脱落是指植物器官（如叶片、花、果实、种子或枝条等）自然离开母体的现象。类型：正常脱落 衰老或成熟引起 胁迫脱落 由于逆境条件引起 生理脱落 因植物自身的生理活动引起,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,器官的脱落,脱落是指植物器官（如叶片、花、果实、种子或枝条等）自然离开母体的现象。类型：正常脱落 衰老或成熟引起 胁迫脱落 由于逆境条件引起 生理脱落 因植物自身的生理活动引起,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,器官的脱落机理,离层与脱落纤维素酶、果胶酶活性增强，壁分解ETH（2）植物激素与脱落IAA类ETH与脱落率呈正相关。ABA GA和CTK（间接）,认识植物的衰老与脱落,子任务3：认识植物的发育,影响脱落的外界因素,（1）光 光弱脱落增加 SD促进落叶，LD延迟落叶（2）温度 高温呼吸增加，水分失调；低温酶活性降低，物质吸收运转减缓（3）水分 干旱IAA和CTK下降，ETH和ABA 升高 淹水缺氧（4）氧 高氧ETH脱落 低氧抑制呼吸脱落（5）矿质营养 缺N、Zn影响IAA合成 缺B花粉败育不孕或果实退化 缺Ca影响细胞壁合成 缺N、Mg、Fe影响叶绿素合成,Thank You !,