《植物生理学》课件 第十章 植物的生长生理U.ppt

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1、第十章植物的生长生理本章主要内容:种子的萌发（重点）植物细胞的生长和分化（了解）植物组织培养（重点）植物生长的周期性（重点）植物的运动（了解）学习植物的生长生理意义植物生长与产量之间的关系营养器官与产量：生殖器官与产量：种子与产量：壮苗—高产的基础需要掌握植物生长生理及规律植物的个体发育是从形成合子开始，但由于农业生产往往是从播种开始，因此，一般将植物从种子萌发到形成新种子的整个过程称为植物的发育周期。第一节种子的萌发一、种子萌发概念生理学：干种子从吸水到胚根（或胚芽）突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化过程。农业生产上：从播种到幼苗出土（“突破地皮”）之间所发生的一系列生理生化变化过程。

2、种子萌发生理生化变化的实质：完成植物由异养到自养的转变。二、种子的生活力种子的生活力（seedviability）从本质上讲就是种子的生活能力或活力（vigor），它直接通过种子的发芽力而得到体现。个体：种子的生活力或发芽力有两层含义：种子能否正常发芽芽的长势强弱程度和发芽速度群体：种子的生活力或发芽力也包含上述两层含义外，还可通过幼苗的整齐度及壮苗所占比率等来衡量。三、种子寿命种子寿命（seedlongevity）：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间。根据种子寿命的长短种子分类：正常性种子（orthodoxseed）：可耐脱水和低温、寿命一般较长的种子。顽拗性种子（recalcitra

3、ntseed）：不耐脱水和低温、寿命往往很短的种子。影响种子寿命的因素：湿度、温度、生物污染种子生活力的快速鉴定发芽试验：理化手段：如：TTC（2，3，5-三苯基氯化四唑）法、染料法、荧光法等。方法：省时、生料，准确、可靠。四、影响种子萌发的外界条件（一）水分◎干种子要能够正常萌发，首先要吸收足够的水分。◎水分进入种子体内，有两方面的重要性：1）、促使原生质从凝胶态转变为溶胶态，从而使代谢加强；2）、使种皮软化，并使之透气性增强，因而利于呼吸增强及胚根突破种皮。◎干种子吸水主要是物理性的吸胀吸水。（二）氧气◎种子要能够正常萌发，还要保证正常的有氧呼吸。因为萌发期间种子内部有机物的分解、合成与

4、转变以及营养物质的运输等都需要有氧呼吸提供能量。◎种子萌发所需氧气的含量通常应在10%以上。（三）温度◎种子萌发所需温度也有“三基点”。其高低与植物原产地有关。◎变温处理有利于种子萌发，且有利于提高种子的抗逆性。（四）光◎需光种子（lightseed）：少数种子。如莴苣、烟草、拟南芥等◎需暗种子（darkseed）：少数种子。如西瓜属、黑种草属等◎绝大多数植物的种子萌发对光照没有要求，有光无光均可萌发。四、种子萌发的生理生化变化（一）种子的吸水种子的吸水可分为3个阶段：①急剧的吸水阶段：由吸胀作用引起，所有干种子都有这种吸水过程。②吸水的停止阶段：细胞吸水达饱和，体内各种代谢开始旺盛进行。③

5、重新迅速吸水阶段：胚根已突破种皮，胚根长出后的再次大量吸水。死种子不能进行该过程。（二）、种子的呼吸作用种子萌发时的呼吸作用与吸水过程相似，也可分为三个阶段：①种子吸胀吸水阶段，呼吸作用也迅速增强。此时的呼吸由已存在于种子细胞中而在吸水后活化的酶所催化的。②吸水停滞阶段呼吸也停滞（此时胚根尚未突破种皮，呼吸需氧受限；有些酶尚未大量合成）。③再次大量吸水阶段呼吸作用又迅速增强。初期的呼吸主要是无氧呼吸，而随后是有氧呼吸（三）、酶的活化与合成种子萌发时酶的来源有：①已经存在于种子中、吸水后被活化的酶，如β-淀粉酶等；②种子吸水后新合成的酶，如α-淀粉酶等。其中有些酶合成所需的mRNA是在种子形成

6、过程中就已产生的。这样的mRNA被称为长命mRNA。（三）有机物的转变种子分类：淀粉种子、油料种子和豆类种子1.淀粉的转变：被淀粉酶水解为麦芽糖，再由麦芽糖酶分解为葡萄糖，供细胞代谢所利用，或转化为蔗糖。2.脂肪的转变：脂肪酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。甘油在酶的催化下变成磷酸甘油，再转变成磷酸二羟丙酮参加糖酵解反应，或转变为葡萄糖等。脂肪酸氧化分解为乙酰辅酶A，通过乙酸酸循环变为蔗糖。3.蛋白质的转变：种子萌发经历从异养到自养的过程。第二节细胞的生长和分化（略讲）植物的组织和器官，以至整体的生长，是以细胞的生长为基础的，即通过细胞分裂增加细胞数目和通过细胞伸长增加体积来实现的。一、细胞分裂

7、的生理（一）细胞周期：具有分裂能力的植物细胞由母细胞分裂后形成的子细胞到下次分裂为新的子细胞之间的过程。一个完整的细胞周期包括分裂期（M期）和分裂间期。分裂期（M期）：前、中、后、末期；分裂间期：G1、S和G2期。（二）细胞的伸长：细胞分裂后形成的子细胞除最靠近生长点顶部的一些细胞保留分裂能力外，大部分子细胞进入伸长生长阶段。细胞伸长阶段的特征是：细胞体积显著增加；细胞质及细胞壁物质增加；液泡出现等。植物生长