植物的成熟与衰老生理 2.ppt

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1、植物的成熟与衰老生理受精卵发育成胚，胚珠发育成种子，子房及其周围的组织（包括花被、胎座等）膨大形成果实；植物的开花，意味着其进入成熟期，紧随这一过程的三大生理机制包括：多数植物种子和某些植物的营养繁殖器官在成熟后进入休眠；随着植株的成熟，会发生衰老和器官脱落现象。植物的成熟与衰老生理§1种子成熟时的生理生化变化§2种子及延存器官的休眠§3果实的生长和果实成熟时的生理生化变化§4植物的衰老§5植物器官的脱落§1种子成熟时的生理生化变化一、物质的变化种子成熟时贮藏物质的变化，大体上和种子萌发时的变化相反；植物营养

2、器官制造的养料以可溶性的低分子化合物如蔗糖和氨基酸等运往种子；在种子内逐渐转化为不溶性的高分子化合物淀粉、蛋白质和脂肪等并贮藏起来。物质的变化1、糖类的变化：淀粉种子在其成熟过程中，可溶性糖（蔗糖、葡萄糖等）含量降低，而淀粉、纤维素等不溶性糖含量增高。2、蛋白质的变化：种子中的蛋白质，是由营养器官运输来的氨基酸或酰胺合成的。豆科种子在成熟过程中，先在豆夹中合成蛋白质（暂时贮存态），而后降解，以酰胺态运到种子，重新合成蛋白质。小麦、水稻、玉米等种子的贮藏物质以淀粉为主，通常称为淀粉种子；形成初期籽粒中主要是积累

3、可溶性糖，淀粉含量相对较少，而中后期可溶性糖减少，淀粉逐渐增加。在形成淀粉的同时，还形成了构成细胞壁的不溶性物质，如纤维素和半纤维素。蚕豆中含N物质由叶运到豆荚然后又由豆荚运到种子的情况豆科种子为例：氨基酸、酰胺→荚果皮，合成蛋白质暂存↓分解酰胺↓运往种子↓氨基酸↓蛋白质3、脂肪的变化：脂肪种子在成熟过程中一般先积累糖类，而后再转化为脂肪和蛋白质。因此随着种子的成熟，糖含量降低，脂肪含量增高；脂肪种子成熟时先合成饱和脂肪酸，而后再转变为不饱和脂肪酸。脂肪种子先合成脂肪酸，而后合成脂肪。大麻种子成熟期间脂肪酸含

4、量的变化油料种子在成熟过程中干物质的积累情况（1）可溶性糖；（2）淀粉；（3）千粒重（4）含N物质；（5）粗脂肪种子分类淀粉种子：富含淀粉，仅含少量蛋白质和脂肪。油质种子：富含脂肪、蛋白质，糖类很少。豆类种子：淀粉、蛋白质含量大，脂肪很少。物质变化总趋势：可溶性糖-----转为不溶性糖和脂肪（纤维素、淀粉、油脂）；氨基酸或酰胺----合成蛋白质；脂肪变化：糖-----饱和脂肪酸-----不饱和脂肪酸——脂肪；4、非丁的变化：种子在合成淀粉的过程中会积累大量的无机磷酸，这些无机磷酸主要是以肌醇六磷酸（植酸）

5、盐（植酸钙镁，或称非丁）形式贮存在种子中。肌醇六磷酸(植酸)是一种主要的磷酸贮藏物，约占贮藏磷酸总量的50%以上。当种子成熟脱水时，它常与Ca、Mg等结合形成非丁（植酸钙镁）。水稻成熟种子中有80%的磷以非丁形式存在，贮存于糊粉层中；当种子萌发时，非丁分解释放出Pi、Ca和Mg，供给胚生长利用。二、呼吸作用的变化幼嫩种子干物质积累迅速，代谢旺盛，呼吸速率高，随着成熟，干物质积累减慢，呼吸随之降低，种子成熟脱水时，呼吸显著降低。三、含水量的变化：幼嫩种子中细胞含水量高，呈溶胶态，代谢旺盛，随着种子成熟，含水量逐

6、渐降低，完全成熟时，种子脱水（仅含束缚水），细胞质转变为凝胶态。有机物质的合成是脱水过程，因此随着种子成熟，其含水量逐渐下降。种子成熟时，幼胚中有浓厚的细胞质而无液泡，自由水很少，种子的生命活动由代谢活跃转入代谢微弱的休眠状态。四、内源激素的变化种子发育初期，IAA、GA、CTK的含量很高，到成熟期含量降低，完全成熟时上述三种激素消失（主要是转变为束缚态）。在成熟后期，随着种子的脱水，ABA含量明显增高，导致LEA（胚胎发育晚期丰富表达蛋白）的合成，以及成熟和休眠。种子成熟过程中内源激素的变化玉米素（CK）→

7、GA→IAA→ABA（参与细胞分裂）（调节有机物运输和积累）（参与种子休眠）依次出现高峰，脱落酸在籽粒成熟期含量大大增加。五、环境条件对种子成熟和化学成分的影响1、光：种子中的贮藏物质主要是通过光合作用转化而来。因此光照强、光照时间长，籽粒品质好、产量高。2、温度：温度高，呼吸消耗大，温度低，不利于物质运输与转化。温度适宜利于物质的积累，促进成熟。适当的低温有利于油脂的积累；昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。3、水分：水分过多（阴雨天过多）和干旱都影响籽粒产量和品质。机理：a.影响可溶性糖的运输和转化。b.

8、影响呼吸和光合速率c.促进转录和翻译的正常进行d.影响胞内离子浓度，酸碱度、酶活性。(1).空气相对湿度：高，延迟种子成熟；低，加速成熟；大气干旱，阻碍物质运输，合成酶的活性降低，水解酶活性增高，干物质积累减少。(2).土壤含水量：“风旱不实现象”：干燥和热风使种子灌浆不足而减产的现象。灌浆成熟时常常遭受到“干热风”。风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高可溶性糖来不及转化为淀粉，与糊精胶结在一起，形