植物生理学-第八章.ppt

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1、第八章 植物的营养生长,由于细胞的分生（及扩大）引起植物体积与重量的不可逆增加，使植物由大变小，由胚最终变成完整植株，这种量上的增加，就是生长。,生长(growth)：,发育(development)：,由于细胞的分化引起处于不同部位的细胞群发生质的变化，形成执行各种不同功能的组织与器官（机械组织、保护组织等），这种质的转变，就是发育。,种 子 植 物 的 生 活 周 期,第一节 种子生理,一、种子休眠：,类型：,被迫休眠：由于环境不适而引起的休眠。,生理休眠：由于生理原因而引起的休眠（深休眠）。,意义：,理论意义,实践意义,休眠原因：,保护层 角质、蜡质,种皮厚,结构致密,种皮障碍,不透气、

2、不透水、机械障碍,后熟作用(afterripening)：,种子采收后，需经过一段继续发育的过程，（或者完成形态建成，或者进行一系列生理生化变化），达到真正成熟，使其具备发芽能力，该过程叫后熟作用。,该类型种胚分化发育不全，因而处于休眠状态。如，银杏、人参、当归等。,该类型种胚分化发育虽已完全，但生理上尚未完全成熟，仍不能萌发。如，苹果、梨、桃杏等。,影响种子萌发的外界条件,水分、温度、氧气、光照,吸水过程的变化呼吸作用的变化贮藏物质的变化核 酸 的 变 化激 素 的 变 化植 酸 的 变 化,种子萌发的生理生化变化,吸水过程的变化,I 急剧吸水阶段II 滞缓吸水阶段III 重新迅速吸水阶段,

3、苍耳两枚种子（休眠和非休眠种子）吸水和萌发的关系,呼吸作用的变化,上升阶段滞缓阶段再度急剧上升,贮藏物质的变化,大分子转变为小分子不溶性物质转变为可溶性物质从贮藏部位（胚乳、子叶）转移到生长部位（胚）淀 粉 可溶性糖蛋白质 氨 基 酸 含氮化合物脂 肪 糖,核 酸 变 化,激素的变化,IAA 束 缚 型 自由型GA 含量升高CTK、ETH 含量升高ABA 及抑制剂 含量下降,植酸（肌醇六磷酸）的变化,第二节 植物生长的细胞学基础,细胞分裂期：细胞伸长期：细胞分化期：,体积小、数量多、束缚水/自由水 高细胞核大、细胞壁薄、细胞质质稠密呼吸强、代谢旺,体积增大、形成液泡（小 大）细胞核、细胞质挤到

4、边缘代谢旺盛、干物质积累,细胞体积定型、胞壁加厚结构特化、功能专一代谢与呼吸均低于伸长阶段,细胞的分化,影响分化的因素：,分化(differentiation)：,由分生组织的细胞发育成结构与功能 不同的组织细胞的过程。,激素,CTK/IAA 根与芽的分化（器官）,愈伤组织,GA/IAA 木质部与韧皮部的分化（组织）,形成层,蔗糖,愈伤组织,低（1.5 2.5%）木质部,中（2.5 3.5%）木+韧,高（4%以上）韧皮部,组织培养（tissue culture）,组织培养的理论基础：植物细胞具有全能性,细胞全能性(totipotency):,每一个细胞都包含着产生一个完整植株的全套基因，在适宜

5、的条件下，任何一个细胞都能形成一个完整的植物个体。,德国植物生理学家 Haberlandt,1902；1958年美国斯蒂伍特证实,组 织 培 养 的 过 程,配制相应的培养基灭菌、消毒：培养基、外植体接种：超净工作台培养：固体培养、液体培养移栽,组 织 培 养 阶 段,外植体,愈伤组织,小植株,脱分化,再分化,胚状体,愈 伤 组 织 的 分 化,组织培养的应用,培育新品种快速无性繁殖生产次生代谢物获得无病毒植株保存和运输种子资源,第三节 植物生长的基本特征,生长量：“慢快慢”时 间：周期性空 间：相关性生 理：异质性,植物生长的“慢快慢”特征,生长大周期和生长曲线,了解生长大周期的意义,植 物

6、 的 生 长 曲 线,植 物 生 长 的 周 期 特 性,植 物 生 长 的 相 关 性,地上部分与地下部分相关主茎生长与侧枝生长相关营养生长与生殖生长相关,地上部分与地下部分相关,相互协调相互制约,根/冠（R/T）：地下器官（块茎、鳞茎）/地上部分（茎叶）。,主茎生长与侧枝生长的相关性,顶端优势：主茎顶芽生长抑制侧芽生长的现象。,顶端优势产生的机理：,1。营养学说：戈贝尔（1900）,顶芽构成了“营养库”，垄断了大部分营养物质。,2。激素学说：蒂曼、Skoog,主茎顶芽合成IAA，极性向下运输，在侧芽积累，而芽对IAA比茎敏感，因此侧芽受到抑制。,3。营养物质定向运转学说：,4。多种内源激素

7、协调作用：,IAA,顶 端 优 势,营养生长与生殖生长,相互依存：相互制约：,果树的大小年现象多年生一次性开花植物,植物生长的独立性,极性：再生作用：,植物的器官、组织或细胞的形态学两端在生理上所具有的差异性（异质性）。,与植物体分离的部位具有恢复植物其余部分的能力。,第四节 影响植物生长的环境条件,温 度光 照水 分气 体矿质元素,温度,生存极限温度：,生长温度三基点：,维持植物生命活动的最低温度和最高温度，叫生存的最低温度和最高温度，两者合称为植物生存的极限温度。,保持植物生长的最低温度、最高温度和最适温度。,变温对植物生长的影响：,光照,直接影响：光合产物及物质运输,间接影响：光质、光强

8、,光质对植物生长的影响：,蓝紫光 抑制生长,紫外光 抑制更强,提高IAA氧化酶，降低IAA水平,抑制淀粉酶，阻止淀粉利用,光范型作用：,光对植物形态建成（高矮、叶色等）的直接影响。,光形态建成：由光所控制的形态建成。,豌豆黄化幼苗 正常苗,每昼夜光照,5 10,红 光（660nm）黄化苗 正 常,远红光（730nm）正常苗 黄化苗,光强对植物生长的影响：,强光的影响：,抑制细胞伸长，促细胞分化,株型,弱光的影响：,利于细胞伸长，不利细胞分化,株型,无光的影响：,利于细胞伸长，不利细胞分化,植株细长，叶片不展开,细胞大，壁薄植株多汁，叶片黄色,第五节 植物的运动,向性运动：感性运动:近似昼夜节律

9、（生物钟）：,向光性 向化性向地性 向水性,外界因素单方向刺激所引起的生长运动。,无一定方向的外界因素均匀作用于整株植物或某些器官所引起的运动。,感夜运动 感震运动 感触运动,蓝紫光 红光 黄光,向光性产生的原因：,激素学说：Went(1928),抑制物的存在：(1975),光质对向光性反应的影响：,向光性作用光谱：,与胡萝卜素及核黄素的吸收光谱相似。,胚芽鞘向光性弯曲的作用光谱和核黄素、-胡萝卜素的吸收光谱,根 的 向 地 性 反 应,平 衡 石,向 地 性,含 羞 草 的 感 震 运 动,菜 豆 初 生 叶 的 昼 夜 节 奏 运 动,昼 夜 变 温 对 番 茄 生 长 的 影 响,光 敏 素 控 制 的 幼 苗 发 育,生 长 曲 线,植 物 的 再 生 作 用 和 极 性,土壤含水量对根冠比的影响,组 织 培 养 的 过 程,