植物生理学教案第八章植物的营养生长

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1、第八章植物的营养生长教学时数：6学时左右。教学目的与要求：使学生了解植物从种子萌发到花芽分化（进入生殖生长）之前营养生长阶段的生理及形态变化过程；掌握植物生长的规律及植物运动的类型与机理；使学生了解光形态建成的概念，光形态建成与光合作用的关系与区别，光敏色素的发现与分布；掌握光敏色素的化学性质和光化学转换，光敏色素在光形态建成过程中的反应，光敏色素的生理作用及作用机理，蓝光和紫外光反应；达到理论联系实际，应用本章的理论去指导生产实践，例如适时播种、正确采取相应的农业管理措施等，解决农、林、果、蔬及花卉生产中实际问题。教学重点：光敏色素的发现与分布；光敏色素的化学性质和光化学转换；光敏色素

2、在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理；蓝光和紫外光反应。教学难点：光敏色素在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理。本章主要阅读文献资料：1.吴国芳等编：《植物学》（第二版），高等教育出版社。2.王镜岩主编：《生物化学》（第三版），高等教育出版社。3.王宝山主编：《植物生理学》，科学出版社，2004年版。4.宋叔文、汤章城主编：《植物生理与分子生物学》，科学出版社，1998年（第二版）。本章讲授内容：第一节种子的萌发种子萌发的概念A.从植物生理学的角度：成熟的植物种子在适宜的条件下，胚根伸出种皮即为种子萌发。B.从生产实践的角度：成熟的植物种子在适宜的条件

3、下，形成一株独立生活幼苗的过程。一、种子的休眠1.种子休眠的概念与意义休眠（dormancy）是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，是植物抵制和适应不良自然环境的一种保护性的生物学特性。包括被迫休眠与生理休眠。2.种子休眠的原因1）种皮（果皮）的限制作用2）种子未完成后熟作用形态后熟型－－胚未完全发育生理后熟型－－种子内部的有机物质和植物激素尚未完成转化。3）抑制物质的存在3.种子休眠的解除方法机械破损、层积处理、温度处理、化学处理、清水冲洗、物理因素二、种子的寿命15种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间为种子的寿命（seedlongevity）。包括短命种子、中命种子、长命种子。

4、种子的寿命不仅与其遗传特性有关，而且受贮藏条件（温度、水分、氧气、仓虫和微生物）的影响。自然条件下：柳树种子12h内有发芽能力，杨树种子30～40天，多数栽培作物的种子1～数年。据报道，种子寿命在10年以上的有700多种，100年以上的有60多种，500年以上的有20多种。我国辽宁普兰店泥炭土层中发现的莲子，经14C测定，证明已有1000年之久。1967年加拿大人曾报道，在北美地区的旅鼠洞中发现了20多粒北极羽扇豆种子，经14C测定寿命至少为1万年。在播种试验中，有6粒发芽并长成植株。要延长种子的寿命，必须将种子的代谢活动降到尽可能低的水平，使其长期处于休眠状态。种子的贮藏条件：A：本身

5、含水量低；B：环境条件：低温、干燥、缺氧。三、种子的萌发1.种子萌发的外界条件种子萌发必需的主要外界条件：足够的水分，充分的氧气，适宜的温度，光照或黑暗。1）水分对植物种子萌发的影响①软化种皮易透氧，易于胚根突破种皮；②使细胞质转变为溶胶状态，增加代谢活动；③促进可溶性物质向幼嫩的器官运输：A.提供呼吸底物；B.形成新的结构物质。豆类种子萌发时的吸水量大于禾谷类种子。例如：豌豆种子萌发时吸水量占原干重的186%；蚕豆为157%；大豆120%；水稻30～40%；小麦47～60%。2）氧气对植物种子萌发的影响种子萌发时伴随着强烈的代谢活动和物质运输，有氧呼吸是提供能量和物质的基本保证。一般农

6、作物的种子萌发时需要环境中含氧量在10%以上。含脂肪较多的种子（如：棉花、花生等）萌发时比淀粉种子（如：小麦、水稻等）要求更多的氧气。在农业生产中应注意播种的深度和天气的变化等。3）温度对植物种子萌发的影响种子萌发时一系列活跃的代谢活动均在酶的催化下完成，酶的活力与温度关系密切。影响种子萌发的温度有三个基点：最高温度、最低温度、最适温度。种子萌发的最适温度是指在最短的时间内，种子萌发达到最高百分率的温度。最高和最低温度分别是种子萌发的极限温度，低于最低或高于最高温度时种子不能萌发。植物因原产地不同，种子萌发时对温度的要求不同。掌握植物种子萌发时的温度三基点，是决定适宜播种期的主要依据之一

7、。4）光和黑暗对植物种子萌发的影响15需光种子（lightseed）：必须在光照下才能萌发的种子。如莴苣、烟草、山药、拟南芥等。需暗（嫌光）种子（daikseed）：必须在黑暗处才能萌发的种子。如瓜类、茄子、番茄、苋菜等。多数高等植物的种子萌发时对光无严格要求。需光种子：R促进萌发、R－FR抑制萌发、R－FR－R促进萌发。需暗种子：R抑制萌发；FR和黑暗促进萌发。光敏色素Pfr/Ptot高时，促进需光种子萌发抑制需暗种子萌发；Pfr