植物衰老与脱落生理

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1、植物衰老与脱落生理植物衰老生理一、有关植物衰老的基本概念二、衰老过程中的主要事件三、影响植物衰老的因素四、衰老调控的分子机制研究五、衰老的主要学说一、有关植物衰老的基本概念（一）植物衰老的概念衰老是一个受到多种发育和环境信号调控的、程序性的、导致死亡的一系列衰退过程，是植物细胞、组织器官、乃至整体发育的最后一个阶段。（二）植物衰老的主要类型：1整体衰老（overallsenescence）2地上部分衰老（topsenescence）3脱落衰老（deciduoussenescence）4渐进衰老（progressive）例如一年生植物会在同一

2、个时间，全株死亡,属于整体衰老；由于一定季节的到来,地上部衰老死亡,而后由地下部生长更新,属于地上部衰老;第三种是脱落衰老,通常出现在二年生植物或某些多年性植物，其叶子衰老脱落,而茎和根仍保持生命力；最后一种情况是渐进式衰老，也就是最老的叶片会衰老掉落，而其它部位叶片则会继续正常生长.二、衰老过程中的主要事件细胞水平的变化：细胞结构解体生理生化水平的变化：色素、光合作用、呼吸作用、生物大分子、植物激素等的变化分子水平的变化：（1）衰老下调基因（senescencedown-regulatedgene，SDG）（2）衰老上调或诱导表达的基因：

3、常被称为衰老相关基因(senescence-associatedgene，SAG)植物衰老的细胞结构及生理生化变化（一）细胞的衰老１.生物膜的生理生化变化２.生物膜结构变化3.细胞器衰老特征（二）器官衰老１.叶片衰老•叶片衰老时生理生化变化：•叶片衰老时细胞变化：•叶片衰老时形态变化：２.花器官的衰老•花瓣衰老过程中的生理生化变化：•花辨衰老过程中细胞结构变化：图9-8各种磷脂酶的分类及其作用位置O2R-CH=CH-CH2-CH=CH-R`───→R-CH-CH=CH－CH=CH-R`脂氧合酶OH或R-CH=CH－CH=CH-CH-R`OH

4、图9-10菜豆衰老叶片中生理生化变化Leopold等学者根据叶色将叶片衰老分为五级：０级－全叶青绿；１级－叶尖失绿坏死；２级－叶尖叶缘失绿坏死；３级－半叶失绿坏死；４级－全叶坏死。图9-11牵牛花瓣皮层细胞的衰老过程1.液泡自身吞噬(液泡膜内陷)；2.液泡收缩，细胞质变稀；3.液泡膜破裂引起细胞器自溶；4.整个细胞自溶解体形态变化与分类花瓣衰老在形态上不外乎萎蔫、脱落、变色三种及细胞自溶现象等，因此把花瓣衰老分为三种类型，即①初始脱落②初始萎蔫③变色但不脱落（如火鹤等）。由于衰老受激素特别乙烯调节，所以又把它分为四类①萎蔫由乙烯调节如兰花②

5、萎蔫不由乙烯调节如菊花③脱落由乙烯调节④脱落不由乙烯调节花瓣衰老进程中的花色变化花朵从开放到凋谢，花瓣内部花色素的组成和含量均发生不同程度的改变，花色也多数发生变化。引起花色变化的原因很多，但主要受花瓣衰老时细胞内部环境条件改变以及花朵开放后光照、水分等外部因素的影响。花瓣内部环境对花色的影响（1）花色素种类与含量对花色的影响不同花在衰老进程中花色素变化是不同的。有些花中明显下降，甚至消失；有些花却急剧合成，导致花瓣颜色加深。例如，有一种玫瑰花瓣初放时为橙色，衰老时转为深红色，在这期间花色素苷增加近10倍；兰花中花色素苷随着花朵萎蔫而增加；

6、有些花如矮生菊破晓时呈亮蓝色，由于分解花色素苷的酶活性增加，下午就逐渐褪色，甚至变成白色。花瓣内部环境对花色的影响（2）细胞内pH值对花色的影响细胞内pH值是影响花色变化的主要因素之一，花色素苷通常在酸性环境下呈现红色，在碱性环境下呈现蓝色，这是H+对花色素分子结构影响的结果。例如月季、飞燕草、天竺葵等的花瓣衰老时，常因细胞液pH值提高而由红变蓝。pH值提高可归因于蛋白质降解而释放出氮。用含糖保鲜剂处理切花可延缓蛋白质水解，也延缓了pH值上升和花色变蓝（Halery和Mayak，1979）。青芙蓉、牵牛花、倒挂金钟以及牛舌草等花瓣衰老时由蓝

7、色或紫色变成红色，是因为有机酸如天冬氨酸、酒石酸等含量增加而降低了细胞液pH值的缘故（Yazaki，1976）。生物大分子衰老过程中生物会发生变化。花瓣衰老过程中会有有机物丧失，蛋白质的合成与分解（与分解有关的酶的合成），蔗糖等营养物质外运（证据是蔗糖转化酶活性降低）等4、水分花瓣衰老过程中，往往失水大于吸水，导致水分亏缺，出现萎蔫或弯头。这是因为导管水分吸收和运输能力及细胞持水能力下降的结果。而切花保鲜剂中通常有糖的成分是因为糖一方面能补充因呼吸所消耗掉的呼吸底物，另一方面糖能调节花瓣的渗透能力，提高花瓣的保水力，从而延长寿命。激素乙烯C

8、TK与GAIAAABA⑴乙烯①“睡眠”现象，如香石竹花瓣的内卷②花冠的褪色和内卷，如牵牛花③萼片褪色和萎蔫以及合蕊梗和唇瓣④解体脱落（金鱼草、香豌豆、飞燕变色，花色素苷合成，如兰