植物的生长发育及其调控1

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1、第六章植物生长发育的调控在一系列物质和能量代谢基础上，种子萌发形成幼苗，不断地长出根、茎和叶，开花结果，衰老死亡。生长发育受内部和外部因子的影响和调节。外部因子：主要是指光、温度、日照长度、重力、化学物质等；内部因子：主要是体内产生的化学信号——激素。这些化学和物理因子通过信号转导，诱导相关基因表达，调控生长发育。第一节植物的生活周期与植物的生长过程一、植物的生活周期（lifecycle）(生活史)对种子植物而言，从上一代种子开始，经过营养生长与生殖生长，又形成新一代种子形成所经历的周期。生活周期的顺利进行是由植物体所包含基因预先决定并受内部和外部环境因子的制约，

2、在生活周期的不同阶段，由不同的基因在起作用，是基因在时间上和空间上顺序表达的结果。二.植物生长发育的多型性植物的发育环境和植物自身各部分的相互关系都处于经常变更之中，受内部和外部环境因子的影响和制约，植物个体发育也存在着多型性（polymorphism）和生理功能的复杂性。长命植物：如红桧、红豆杉等（寿命上前年、上百年）短命植物：沙漠菊（寿命只有3个多星期）一次结实植物：含一年生（水稻、小麦等）、冬性和二年生（冬小麦、甜菜）、少数多年生（龙舌兰）植物等；多次结实植物：一旦长成成体植物，即可每年开花结实。植物的营养生长生长(growth)：由于细胞的分生（及扩大）引

3、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。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。植物生长的细胞学基础细胞分裂期：（分生生长期）细胞伸长期：（延长生长期）细胞分化期：体积小、数量多、细胞核大、细胞壁薄、细胞质稠密，呼吸强、代谢旺。体积增大、形成液泡（小→大），细胞核、细胞质被挤到边缘，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。分裂、长大、分

4、化植物生长的“慢—快—慢”特征生长量的表示法1)生长积量：测定时的实际数量。2)生长速率：绝对生长速率：单位时间内，植物材料生长的绝对增加量。相对生长速率：单位时间内，植物材料绝对增(RGR）加量占原来生长量的相对比例。(AGR)生长曲线：以时间为横坐标，生长量为纵坐标，可得一条曲线，即生长曲线。若以生长积量表示生长量，则得“S型”曲线；若以绝对生长量表示，则得一抛物线。第二节种子萌发一、种子萌发(seedgermination)：在适宜的外界环境条件下，种子的胚由休眠状态转变为活动状态，进而形成幼苗的过程。种子萌发的条件内在因素种子的寿命种子的成熟度种子的休眠抑

5、制萌发的物质外部条件水分温度氧气光照种子具有完整的胚，并有胚乳或子叶内丰富的营养物质为是种子萌发形成幼苗的关键所在。1.种子的寿命(longevity)：种子从完全成熟到丧失生活力（或死亡）所经历的时间，称为种子的寿命。分类：短命种子：几小时~几周。如，杨(几周)、柳（12h）中命种子：几年~几十年。多数栽培作物。如，小麦、水稻等长命种子：百年~千年，莲花。种子丧失活力的原因：①酶的破坏；②营养物的消耗；③有害代谢物的积累。种子的贮藏条件：低温、干燥、乏氧。2.种子的成熟度后熟作用(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

6、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。标准：“全成熟、先天足，成苗壮”3.种子的休眠(drmancy)种子即使处于适宜的外界条件下也不萌发，这种现象，叫休眠。种子生长的暂时停顿起因于内部的生理抑制或种皮的障碍。种子的休眠原因形态后熟：种胚分化发育不全，因而处于休眠状态。如，银杏、人参、当归等。生理后熟型：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。种皮障碍抑制物质：盐、含N或释放氰化物的物质、有机酸、生物碱等。硬实：豆科、茄科、百合科多种植物中，种子具有坚硬而不透水的果皮或种皮，称为硬实。硬实可通过擦破

7、种皮、极端高、低温、浓硫酸处理、高水压和高频发生器等物理、化学方法破除。不透气、不透水、机械障碍保护层——角质、蜡质种皮厚结构致密（胚乳油脂，紧紧包裹在胚外）二.种子萌发的生理生化变化吸水过程的变化快速吸水阶段（吸胀）：水分透过种皮到达胚，使种子中的蛋白质及其他胶体物发生水合作用（衬质势吸水）。物质准备阶段：酶的形成或活化，从而使代谢加强，为萌发的形态变化奠定物质基础。形态变化阶段（露白）：在代谢活动活化的基础上，使胚根细胞伸长，胚根突破种皮而伸出。吸水过程的三阶段淀粉——糖脂肪——甘油、脂肪酸蛋白质——氨基酸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

8、物质从贮藏