植物的生长生理和运动

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1、ChapterEightPlantPhysiologyofGrowth8.1植物生长、发育和分化的概念8.1.1生长周期：任何生物体，总是有序地经历发生、发展和死亡等过程，称为生命周期(lifecycle).孢子体阶段配子体阶段减数分裂有丝分裂8.1.2植物生长(growth)：在生命周期中，生物的细胞、组织和器官数目、体积或干重的不可逆增加过程。它通过原生质的增加、细胞分裂和细胞体积的扩大来实现。营养器官(根、茎、叶)的生长称为营养生长(vegetablegrowth);繁殖器官的生长称为生殖生长(reproductivegrow

2、th)。8.1.3植物分化(differentiation)：从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程。如：受精卵分裂转化为胚。8.1.4植物发育(development)：在生命周期中，生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化过程。如：叶原基的分化到成熟叶片的过程。8.2细胞的生长和分化植物的生长是以细胞的生长为基础—通过细胞分裂增加细胞数目，通过细胞伸长增加细胞的体积，通过细胞分化形成不同的组织和器官。细胞的生长和分化分三个時期：细胞分裂期、细胞伸长期、细胞分化期8.2.1细胞分裂期形态

3、特点：细胞体积小，排列紧密,质浓厚，无液泡,DNA大量增加。影响细胞分裂的因素：1、温度：低，分裂周期延长：高，缩短。材料温度（℃）分裂周期(h)豌豆1525.53014.392、植物激素：GA解除DNA抑制状态和促进DNA合成，CTK促进蛋白质合成及调节细胞质分裂，IAA促进rRNA的合成。3、维生素：特别是B组维生素，缺乏时，细胞不能分裂。4、氧气：缺氧，影响能量供应另外多胺也能促进细胞分裂。6、植物激素的变化ABA等抑制剂下降，IAA、GA、CTK含量上升。（1）细胞体积显著增加（2）细胞壁物质合成（3）DNA、RNA、蛋白质

4、含量增加。（4）能量供应如：豌豆根尖呼吸速率加快2~6倍，蚕豆转化酶增加25倍。8.2.2细胞伸长期呼吸作用的加强和蛋白质的积累是细胞生长的基础。8.2.3细胞的分化细胞分化（celldifferentiation）：指分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的过程。分生组织细胞分化成不同的组织，是植物基因在时间和空间顺序表达的结果。8.2.3.1细胞分化的理论基础—细胞全能性8.2.3.2极性是分化的第一步极性的存在使形态学上端分化出芽，下端分化出根。(如木贼孢子发芽、柳条吊挂试验)。极性产生的原因：一是细胞不均等分裂，如

5、根毛的发生、气孔母细胞形成等；二是IAA在茎中的极性传导，如蒲公英切段试验。低糖浓度（<2.5%），有利于木质部形成；高糖浓度（>3.5%），有利于韧皮部形成；中糖浓度(2.5%~3.5%)，木质部、韧皮部都形成，且中间有形成层。1、糖浓度8.2.3.3影响细胞分化的因素2、植物激素CTK/IAA比值：高，芽；低，根；中等，不分化。乙烯也能促进根的形成，高浓度的GA则抑制根的形成。IAA/GA比值高—木质部；低—韧皮部。3、光照8.3植物的组织培养(planttissueculture)8.3.1概念：在无菌条件下，分离并在培养基中

6、培养离体植物组织(器官、组织或细胞)的技术。组织培养的理论依据是植物细胞具有全能性。所谓细胞全能性(totiptency)，是指植物体的每个细胞携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。8.3.2组织培养的优点：可以研究被培养部分这部分称为外植体，在不受植物体其他部分干扰下的生长和分化的规律，并且可以用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。组织培养的特点是：取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制。外植体培养基愈伤组织胚状体或植株接

7、种脱分化再分化8.3.3组织培养的过程消毒脱分化：原已分化的细胞，失去原有的形态和机能，又恢复到没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。再分化：脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型的细胞的过程。8.3.4培养基及其成分1、无机营养物：大量元素和微量元素2、碳源：蔗糖，维持细胞的渗透压3、维生素：B1(必需)，B6、烟酸、肌醇(对生长起促进作用)4、生长调节物质：2，4-D，NAA，KT等5、有机附加物：Gly、酵母汁、椰子乳、水解乳蛋白等。凝固剂：琼脂0.6-1.0%；pH5-6;灭菌:压力—0.8-0.9Kg.cm-2,

8、15-20分钟培养温度：24-28℃；有的要求昼夜温差，如花、果实，昼温23-25℃，夜温15-17℃光照：1000-3000Lx注意通气其它条件：1、植物体的无性快速繁殖及脱毒无性快速繁殖—园艺作物、农作物及林木的育苗脱毒—马铃薯、