第十章 植物的成熟、衰老与器官脱落

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1、第十章植物的成熟、衰老与器官脱落 Ⅰ教学大纲基本要求和知识要点一、教学大纲基本要求了解胚和胚乳的发育，以及种子中贮藏物质的积累过程；熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化；掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法；熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素；掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程，并了解影响脱落的内外因素及调控方法。二、知识要点种子中的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和脂类，它们分别贮藏在不同组织的细胞器中。禾本科植物的胚乳主要贮藏淀粉与蛋白质，胚中盾片主要贮藏脂类与蛋白质。子叶

2、的贮藏物质因植物而不同，如大豆、花生的子叶以贮藏蛋白质和脂肪为主，而豌豆、蚕豆的子叶则以贮藏淀粉为主。种子粒重及其组成成分主要由基因控制，但基因的表达又受外界环境条件的影响。在种子成熟过程中，影响光合作用的各种因素都会影响种子的发育。小麦种子灌浆期间若遇高温，特别是夜温偏高，则不利于干物质积累，从而影响籽粒的饱满度。温度、水分条件对种子的化学成分有显著的影响。土壤水分供应不足，种子灌浆较困难，通常淀粉含量少，而蛋白质含量高。我国北方雨量及土壤含水量比南方少，所以北方栽种的小麦比南方栽种的小麦蛋白质含量高。温度

3、高低直接影响着油料种子的含油量和油分性质，成熟期适当低温有利于油脂的积累，而低温、昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成，相反情形下则利于饱和脂肪酸的形成。因此，最好的干性油是从纬度较高或海拔较高的地区生长的油料种子中获得的。植物营养条件对种子的化学成分也有显著影响。氮是蛋白质组分之一，适当施氮肥能提高淀粉性种子的蛋白质含量。钾肥能促进糖类的运输，增加籽粒或其它贮存器官的淀粉含量。合理施用磷肥对脂肪的形成有良好作用。但在种子灌浆、成熟期过多施用氮肥会使大量光合产物流向茎、叶，引起植株贪青迟熟而导致减产。 果实的生

4、长模式主要有单“S”形生长曲线和双“S”形生长曲线两类。果实的细胞数目和细胞大小是决定果实大小的主要因子，尤其是后者。许多果实在成熟过程中发生以下变化：呼吸跃变、淀粉水解成蔗糖、葡萄糖、果糖等可溶性糖；有机酸含量减少，糖酸比上升；多聚半乳糖醛酸酶(PG)等胞壁水解酶活性上升，果实软化；形成微量挥发性物质，散发出特有的香味；单宁等物质转化，涩味下降；叶绿素含量下降，花色苷和类胡萝卜素等增加。使果实表现出特有的色、香、味。休眠是生理或环境因素引起植物生长暂时停止的现象，种子休眠主要是由于胚未成熟、种(果)皮的限制

5、以及萌发抑制物的存在引起的。解除种子休眠的方法有：机械破损、浸泡冲洗、层积、药剂、激素、光照和X射线等处理。种子活力是指种子萌发速度、生长能力和对逆境的适应性；种子老化是指种子活力的自然衰退；种子劣变则是指种子生理机能的恶化。正常性种子通常在干燥低温下可以长期贮藏，而顽拗性种子在贮藏中忌干燥和低温。存在这种区别的一个重要原因是前者含有较多的LEA蛋白，而后者较少。许多植物或其器官以芽休眠的形式渡过不良条件。短日照、ABA等对芽休眠有促进作用。GA能有效地解除芽休眠，而青鲜素等能防止芽萌发。衰老是植物发育的组成

6、部分，是植物在自然死亡之前的一系列恶化过程。它可以在细胞、组织、器官以及整体水平上发生。植物衰老时在生理生化上有许多变化，主要表现在光合色素逐渐丧失，DNA和RNA含量下降，蛋白质水解，光合和呼吸作用下降，促进生长的生长素，细胞分裂素和赤霉素等植物激素含量下降，而诱导衰老和成熟的激素如ABA、乙烯、茉莉酸等含量增加。另外细胞膜降解、细胞器破坏、细胞发生自溶。有关衰老的学说有：自由基损伤学说、蛋白质水解学说、激素平衡学说等。这些学说都有一定的实验证据，但还不能解释不同器官的衰老机理。正常的脱落是衰老引起的，是植

7、物适应环境、保存自己和保证后代繁衍的一种生物学特性。器官脱落可受多种因子的诱导，如落叶树木叶子的脱落起因于短日照的环境信号。短日照有利于ABA的合成，ABA又刺激乙烯的合成，而ABA和乙烯激活了纤维素酶、果胶酶和过氧化物酶活性，促使离层的溶解。Ⅱ习题一、名词解释衰老活性氧休眠一稔植物脱落正常脱落真正休眠自由基胁迫脱落强迫休眠生物自由基生理脱落程序性细胞死亡二、写出下列符号的中文名称O21O2?OHRO?PuFAHbFeLFPP?PP?P（P）nP?MDAJAMJGSH-PXVitcSODPODCATGSH-R

8、PCD三、填空题1.活性氧是指性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，主要有（）、（）、（）和（），植物体内活性氧主要是在（）和（）中产生的。2.植物衰老的类型包括（）、（）、（）和（）。3.细胞的保护酶主要有（）、（）、（）等。4.膜脂过氧化产物是（）。5.非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂）有（）、（）、（）、（）。6.植物衰老的最基本特征是（）。7.叶片衰老最明显的标志是（），叶片衰老的顺序是从（