精品课程植物生理学课件 10 植物的生长生理.ppt

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1、第十章植物的生长生理Growthphysiology本章主要介绍植物营养器官的生长，这一过程是十分重要的。农业生产中：如果以营养器官为收获物，直接影响；如果以生殖器官为收获物，间接影响第一节       种子的萌发1.影响种子萌发的外界条件1）水分吸水是种子萌发的第一步。吸水后，生理作用才能逐渐开始，因为（1）水可以软化种皮：透氧，胚易于突破；（2）使细胞质由凝胶状转入溶胶状：代谢加强，酶活性增加，贮藏物分解；（3）促进可溶性物质的运输种子吸水的程度、与速率与下列因素相关：（1）种子成分：淀粉或油料种子吸水达到风干重量的30～

2、70％即可萌发；蛋白质种子吸水要超过干种子重量时，才能萌发。种子萌发时最低吸水量占风干重的百分比作物吸水率（％）作物吸水率（％）水稻35棉花60小麦60豌豆186玉米40大豆120油菜48蚕豆157（2）温度：在一定温度范围内，温度越高，吸水越快，萌发也越快。（3）环境中的水分状况：土壤中有效水分含量高时，有利于种子的吸水和萌发，干旱则相反；水分过多，会造成温度降低、氧气缺乏，不利于种子萌发。2）氧气（1）需氧量：一般需要氧气浓度在10％以上才能萌发。（2）缺氧：3）温度（1）三基点：（2）种子萌发需要的温度范围几种植物种子萌

3、发的温度范围种类最低温度最适温度最高温度小麦3～520~2830~40水稻10～1230~3740~42玉米8～1032~3540~45花生12~1525~3741~46大豆6~825~3039~404）光照（1）需光种子：在有光条件下良好萌发，在黑暗中则不能萌发或发芽不好。（2）需暗种子：在光下萌发不好，在黑暗中萌发良好。（3）中光种子：萌发不受光照影响。2.种子萌发的生理、生化变化1)种子的吸水：三个阶段：急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水，表现出快慢快的特点。（1）阶段I－吸涨吸水阶段：A.是依赖于原生质胶体吸涨作用的物理

4、性吸水。B.无论是死种子还是活种子、休眠与否同样可以吸水；C.通过吸涨吸水，原生质由凝胶转变为溶胶状态，细胞结构和功能恢复。（2）阶段II－缓慢吸水阶段：A.由于原生质水合程度趋于饱和，细胞膨压增加等因素，出现的一个吸水暂停或速度变慢的阶段；B.细胞中基因开始表达；C.酶促反应和呼吸作用增强；D.贮存物质开始分解，一方面给胚的发育提供营养，另一方面，也降低了水势，提高了吸水能力。（3）阶段III－生长吸水阶段：A.在贮存物质转化的基础上，原生质组分的合成旺盛，细胞吸水再一次加强；B.种子形态上发生可见的变化；C.胚根突出种皮后

5、，有氧呼吸加强；D.新生器官生长加快，表现为种子的吸水和鲜重持续增加。2）呼吸作用的变化和酶的形成（1）呼吸的变化在胚根突出种皮之前，种子的呼吸主要是无氧呼吸，在胚根长出之后，便以有氧呼吸为主了。（2）酶的形成：萌发种子中酶的来源有两种：A.从已经存在的束缚态的酶释放或活化而来；支链淀粉葡萄糖苷酶。B.通过蛋白质合成而形成的新酶。a-淀粉酶。3)有机物的转变种子中贮存着大量的有机物，主要有淀粉、脂肪和蛋白质。不同的植物种子中，三种物质的含量差异很大，通常以含量多的物质为依据，将种子区分为：淀粉种子、油料种子和豆类种子(蛋白质种

6、子)。（1）碳水化合物的转变参与淀粉降解的酶：淀粉酶：有α-淀粉酶和β-淀粉酶α-淀粉酶：为淀粉内切酶，任意水解淀粉分子内的α-1，4-糖苷键；β-淀粉酶：淀粉外切酶，从非还原端按顺序分解α-1，4-糖苷键。脱支酶：分解α-1，6-糖苷键麦芽糖酶：分解麦芽糖形成葡萄糖。贮存的淀粉还可以发生磷酸解：在磷酸的参与下，淀粉磷酸化酶降解淀粉形成葡萄糖-1-磷酸。淀粉酶：高温下活性高，低温活性低；淀粉磷酸化酶：在低温下具有较高的活性。（2）脂肪的转变A.脂肪在脂肪酶的作用下分解为甘油和脂肪酸；B.脂肪酶在酸性条件下活性高，具有自我催化的

7、性质；C.脂肪酸进入乙醛酸体，经β氧化形成乙酰CoA；D.乙酰CoA经乙醛酸循环形成琥珀酸，进入TCA循环。（3）蛋白质的转变水解蛋白质的酶有蛋白酶和肽酶两类。蛋白酶：分解蛋白质成许多小肽；如木瓜蛋白酶，菠萝蛋白酶等；肽酶：将小肽完全降解成氨基酸，谷类作物含有二肽酶，能水解二肽为氨基酸。由蛋白质分解生成的氨基酸进一步可以：A.形成新的氨基酸重新构成蛋白质或其他用途；B.多余的氨基酸通过氧化脱氨作用，分解为游离氨和酮酸；C.植物体氨含量稍多，就会引起中毒，植物利用酰胺的形式保存氨，既可以解除氨毒害，又可以随时释放以供所需。初次合

8、成：利用土壤中吸收的或硝酸还原产生的氨合成氨基酸的过程；再度合成：利用酰胺释放出的氨合成氨基酸的过程。酰胺：既是氨的贮藏者，也是供应者，有时还是主要的运输形式。萌发种子中有机物质的转化3.种子的寿命种子寿命（seedlongevity）：是指种子从采收到失去发芽力的时间。不同