植物生理学标准课件11（植物的生殖和衰老）

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1、第一节受精生理一、花粉的构造和成分花粉(pollen)是花粉粒(pollengrain)的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。二细胞花粉:一个营养细胞和一个生殖细胞三细胞花粉:一个营养细胞和两个精细胞。第十章植物的生殖和衰老1.构造外壁:主要由纤维素和孢粉素(pollenin)等物质构成。外壁蛋白由绒毡层合成，为孢子体起源。内壁:基本成分是纤维素和果胶。内壁蛋白由花粉本身的细胞合成，为配子体起源。活性蛋白质：糖蛋白、酶、应变素、凝集素等。壁蛋白是花粉与雌蕊组织发生相互识别的物质。2.成分水分、蛋白质类、碳水化合物、植物激素、色素、矿质元素、维生素类。二、花粉寿命和贮存贮存条件：干燥、低温

2、、增加空气CO2的浓度三、雌蕊的结构柱头、花柱和子房三部分组成。柱头：表皮覆盖着一层亲水的蛋白质膜。花柱：引导组织子房：外部为子房壁，内部为子房室，子房室内产生1至多个胚珠，胚珠包括珠心、珠被、珠柄、珠孔和合点。水稻柱头生活力随开花后时间的变化四、柱头的生活力五、花粉和雌蕊的相互识别识别反应：决定于花粉壁蛋白与柱头乳突细胞表面的蛋白质膜之间的关系。细胞表面在分子水平上的化学反应和信号传递。亲和——花粉管萌发，穿过柱头，直至受精。不亲和——花粉管生长受阻。配子体型不亲和GSI孢子体型不亲和SSI六、花粉萌发和花粉管的生长花粉萌发时，磷酸化酶、淀粉酶、转化酶等酶活性剧烈增加。呼吸速率剧增，蛋白质合

3、成加快。花粉管的定向生长原因：1.Ca2+起着信号作用从顶端到基部存在着由高低的Ca2+浓度梯度。与助细胞有关，助细胞含有高水平的液泡Ca2+。2.花粉管可能有向电性生长花粉萌发和花粉管的生长具有集体效应花粉管顶端区的结构示意图七、双受精一个精细胞与卵细胞融合，另一个精细胞与中央细胞的两个极核。六、受精对雌蕊代谢的影响1.呼吸速率的急剧变化2.生长素含量显著增加烟草授粉后不同时间雌蕊细胞各部分生长素含量的变化玉米的双受精七、影响受精的环境因素1.温度水稻：25～30℃2.湿度RH70%～80%3.其他土壤水肥条件、通风、透光第二节种子的发育种子的发育：胚的发育、胚乳的发育、贮藏物质的积累。受精

4、胚胎发生期细胞分裂胚胎形成种子形成期细胞生长物质积累成熟休止期完熟种子种子脱水进入休眠早熟发芽胚胎发芽种子萌发一、种子的发育1.胚胎发生期以细胞分裂为主2.种子形成期以细胞扩大为主，物质积累3.成熟休止期物质积累逐渐停止，含水量降低。拟南芥植物野生型的胚胎发育阶段示意图大豆胚的发育进程二、贮藏物质的积累淀粉、蛋白质和脂类三、环境条件对种子贮藏物质积累的影响风旱不实现象—干燥与热风使种子灌浆不足。干旱影响籽粒化学成分温度对油料种子含油量和油分性质的影响。营养条件对种子化学成分的影响N、K、P第三节果实发育和成熟果实成熟：是果实充分成熟以后到衰老之间的一个发育阶段。果实完熟：成熟果实经过一系列的质

5、变，达到最佳食用的阶段。一、果实的生长（一）生长模式单“S”形生长模式：苹果、梨、香蕉、板栗、核桃、柑橘、枇杷、菠萝、草莓等慢—快—慢的生长节奏双“S”形生长模式：桃、李、杏、梅、樱桃等慢—快—慢—快的生长节奏缓慢生长期：内果皮木质化、果核变硬、胚迅速生长。（二）影响果实大小的因子细胞数目、细胞体积和细胞间隙的大小。二、单性结实单性结实：植物不通过受精能形成果实现象。（一）天然单性结实单性结实的果实的生长依靠子房自身产生的生长物质。天然无籽果实内含较高的IAA和GA。（二）刺激性单性结实花粉或花粉浸出液植物生长调节剂三、果实的成熟（一）跃变型果实和非跃变型果实跃变型果实：乙烯生成有两个调节系统

6、系统Ⅰ：负责呼吸跃变前果实中低速率的基础乙烯生成。系统Ⅱ：负责呼吸跃变时成熟过程中乙烯自我催化。（二）物质的转化肉质果实成熟时色、香、味的变化1.果实变甜成熟后期，淀粉水解转变为可溶性糖——蔗糖、葡萄糖、果糖。2.酸味减少有机酸来源于碳代谢、三羧酸循环、氨基酸的脱氨等。合成抑制转变为糖用于呼吸消耗中和香蕉、苹果、柑橘在完熟过程中糖含量的变化3.涩味消失单宁被过氧化物没分解或凝结成不溶性的单宁盐4.香味产生酯、醇、酸、醛和萜烯类。5.由硬变软细胞壁物质降解。原果胶—果胶—果胶酸—半乳糖醛酸6.色泽变化叶绿素消失，呈现类胡萝卜素和花色素的颜色转反义ACC合成酶基因的番茄(左)和其亲本(右)第四节植

7、物的休眠休眠：植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。生理休眠：适宜条件下，植物自身原因造成的休眠。强迫休眠：由于不利于生长的环境条件引起的植物休眠。一、种子休眠（一）种子休眠的原因1.胚未成熟（1）胚未完成发育（2）胚形态发育完全，生理未成熟。后熟作用：在休眠期内发生生理、生化的过程。2.种皮（果皮）限制种皮不能透水或透水性弱——硬实种子种皮不