植物体内有机物的运输与分配.ppt
第六章植物体内有机物的运输与分配,第三章 植物体内有机物的运输与分配,第一节概述,一运输的形式,方法：（1）收集伤流液（2）蚜虫吻针法（3）同位素示踪法形式：多数是糖类（主要是蔗糖），其次为氨基酸、无机和有机离子,部分含有植物内源激素,为什么蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式？,蔗糖具有很高的水溶性，适于筛管中运输。蔗糖具有很高的稳定性，适用于从源运到库蔗糖具有较高的能量。蔗糖具有很高的运输速率。,（1）蔗糖是主要光合产物（2）蔗糖具有很好的理化性质,3 交替途径,1 质外体途径,二 运输途径,2 共质体途径,（一）短距离运输,韧皮部：环割实验证明韧皮部组成：,环割实验,韧皮部,筛 管,伴 胞,薄壁细胞,（二）长距离运输,1）筛管分子：含有细胞质，具有质膜，内质网、膜上有许多载体，进行活跃的物质运输，为活细胞。P蛋白（韧皮蛋白）：供能推动作用胼胝质：堵塞筛孔1,3-葡聚糖,韧皮部组成,左图为筛板侧面筛管区的外部图形。右图为由两个筛管分子连接形成筛管的纵切剖面。,2）伴胞：每个筛管分子，筛关细胞和伴胞配对并列。补充筛管分子功能的不足，如合成蛋白质。与筛管分子间有大量的胞间连丝，可为筛分子运输ATP、光合产物和蛋白质等必需物质。果树花期进行枝条环割促进坐果,筛管分子和伴胞来源于同一个形成层细胞的分裂。伴胞通常具有浓的细胞质和大量的线粒体。,筛分子-伴胞复合体,韧皮部薄壁细胞,伴胞,三、有机物运输方向,同化物运输方向：既可上，又可下，还能双向运输，也可横向运输,1、速度：不同植物存在差异，范围50-1050 cm/h。不同生育期不同，幼龄快；随运输物质种类而异。,四、运输的度量,比集运转率：单位时间内通过韧皮部横切面干物质的量。g/(cm2h),一、压力流动学说二、胞质泵动学说三、收缩蛋白学说,第二节有机物运输的动力,1930年明希(E.Mnch)提出了的压力流动学说基本论点:由于源库两端的压力势差，是同化物在筛管内随液流流动的动力。,源端：水势降低，吸收水分，膨压增加库端：水势提高，水分流出，膨压降低。源库间产生压力梯度，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。,图 压力流学说示意图虚线箭头为水流，实线箭头为同化物流,一、压力流动学说,（1）韧皮部中存在正压力：蚜虫吻针实验。,（2）在光下注入叶内物质很快地被运出，黑暗中则不能。,不支持证据：,（1）韧皮部存在双向运输（2）不适用于裸子植物,支持证据：,二、胞质泵动学说,胞纵连束纵跨筛分子，束内环状的蛋白质反复、有节奏地收缩和张弛，产生蠕动，将细胞质长距离泵走，糖随之流动。可以解释双向运输。,筛分子,筛分子,胞纵连束,三、收缩蛋白学说,筛管中含有大量的P蛋白（phloem protein,P-protein）,P蛋白遍布于筛管中，在一些植物中形成丝网状或交织的管状，P蛋白可能参与筛管中物质的主动运输，耗能，,第三节 有机物的分配与调控,一、代谢源与代谢库及其相互关系,代谢源：指制造或输出有机物质的器官或组织。如功能叶，萌发种子的子叶或胚乳；代谢库：指储存或输入有机物质的器官或组织。如根、茎、果实、种子等。源库的概念是相对的，可变的：如幼叶是库，当叶片长大长足时，它就成了源。,源库关系：,源是库的供应者，而库对源具有调节作用。库源两者相互依赖，又相互制约。源限制型 源小库大，疏花疏果 库限制型 库小源大，保花保果（环割）源库互作型（共同限制型）同时增大源和库。,二、有机物分配的规律,（一）物质的方向：由源至库（二）分配特点：按源库单位分配：通常把在同化物供求上有对应关系的源与库合称为源-库单位。如：玉米果穗和棒三叶。优先分配生长中心：营养生长是茎叶，生殖生长是果实和种子。就近分配，同侧运输。成龄叶之间无同化物供应关系,同化物各器官之间再分配。生殖器官对营养体同化物的征调。花器官中细胞内含物在受惊后的被征调,三、同化物的再分配与再利用,有机物质经过一次分配后，可进行再分配再利用的现象。,四光合产物分配与产量形成的关系,光合产物向各个器官的运输与分配直接关系到植物体的生长和经济产量的高低。,经济产量=生物产量经济系数,生物产量：由光合作用高低所决定。经济产量：除受光合作用高低影响外，更重要的决定于光合产物向经济器官中的分配。,提高经济产量需考虑如下三个因素：1 输出器官的推力，即源的输出能力。2 输入器官的拉力，即库吸收产物的能力。3 疏导组织的运输能力。,五、有机物运输与分配的调控,（一）代谢调控1 细胞内蔗糖浓度2 功能叶内磷含量3 细胞内的能量代谢（二）激素调控：除乙烯外，其它4大类激素都促进物质的运输和分配,(三）环境影响1 营养元素：主要是N、P、K、B,2光照：,光照促进有机物质的运输，白天晚上光照促进蔗糖的形成光合产生较多的ATP，有利于源端的装载。,3 温度：分配速度：同化物运输在2030，达到最大速率，高温和低温都降低分配速度。分配方向：土温高，向根运输多气温高，向顶部运输多昼夜温差：晚上温度低，呼吸慢，同化物消耗少，积累更多糖分。新疆的水果甜，昼夜温差,4水分：,缺水降低同化物的运输速率，主要原因：集流变慢光合生产受到抑制,
