植物生理學十二章

第十二章植物的成熟和衰老生理一.漢譯英并解釋名詞呼吸躍變：(respiratoryclimacteric)指當果實成熟到一定程度時，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又下降的現象。單性結實：(porthenocarpy)是指子房不經過受精作用而形成不含種子果實的現象。單性結實可分為天然的單性結實和人工的單性結實兩種類型。天然的單性結實又稱自發(fā)單性結實。指在自然條件下，不經傳粉或其他任何刺激，便能發(fā)育結實的現象。如香蕉、臍橙、鳳梨、溫州蜜桔及葡萄的某些品種。人工的單性結實又稱刺激單性結實。指需要通過某種誘導才能引起單性結實的現象。誘導因素(刺激物)包括異種植物的花粉、生長調節(jié)物質或其他化學物質，低溫、高溫、高光強度等。例如，用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱頭，用2,4-D、吲哚乙酸等刺激瓜類和番茄的柱頭，用赤霉素噴灑或浸泡玫瑰香葡萄果穗來誘導單性結實，均取得良好效果。休眠：(dormancy)是植物的整體或某一部分(成熟種子、芽和鱗莖等)生長暫時停頓的現象，是植物抵制不良自然環(huán)境的一種自身保護性的生物學特性。衰老：(senescence)指植物器官或整個植株生理機能的衰退，是植物生長發(fā)育的正常過程，其結果導致死亡。衰老是受植物遺傳控制的、由基因編碼的程序控制。程序性細胞死亡：(programmedcelldeath,PCD)細胞程序性死亡是生物體發(fā)育過程中普遍存在的，是一個由基因決定的細胞主主動的有序的死亡方式。具體指細胞遇到內、外環(huán)境因子刺激時，受基因調控啟動的自殺保護措施，包括一些分子機制的誘導激活和基因編程，通過這種方式去除體內非必需細胞或即將發(fā)生特化的細胞。脫落：(abscission)是指植物細胞、組織或器官與植物體分離的過程，如樹皮和莖頂的脫落；葉、枝、花和果實的脫落。離層(abscissionlayer)在葉將脫落時，葉柄基部或靠近基部的部分，有一個區(qū)域內的薄壁組織細胞開始分裂，產生一群小型細胞，以后這群細胞的外層細胞壁膠化，細胞形成游離狀態(tài)，因此支持力量變得異常薄弱，這個區(qū)域就稱為離層。生長素梯度學說：(auxingradienttheory)Addicott等(1955)提出，是說決定脫落的不是生長素絕對含量，而是相對濃度，即離層兩側生長素濃度梯度起著調節(jié)脫落的作用。當遠基端濃度高于近基端時，器官不脫落；當兩端濃度差異小或不存在時，器官脫落；當遠基端濃度低于近基端時，加速脫落。二.思考題小麥種子和香蕉果實在成熟期間發(fā)生了哪些生理生化變化？答：(1)果實變甜。果實成熟后期，淀粉可以轉變成為可溶性糖，使果實變甜。酸味減少。未成熟的果實中積累較多的有機酸。在果實成熟時，有機酸含量下降，這是因為：有的轉變?yōu)樘牵挥械淖鳛楹粑孜镅趸癁槎趸己退?；有些則被鈣離子、鉀離子等所中和。澀味消失。果實成熟時，單寧可被過氧化物酶氧化成無澀味的過氧化物，或單寧凝結成不溶于水的膠狀物質，澀味消失。香味產生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，還有一些特殊的醛類，如橘子中檸檬醛可以產生香味。由硬變軟。這與果肉細胞壁中層的果膠質水解為可溶性的果膠有關。色澤變艷。果皮由綠色變?yōu)辄S色，是由于果皮中葉綠素逐漸破壞而失綠，類胡蘿卜素仍存在，呈現黃色，或因花色素形成而呈現紅色。舉例說明生長調節(jié)劑在打破種子或器官休眠中的作用。答：(1)生長素：當生長素含量降至最低時，葉片就會脫落，外施生長素于離區(qū)的近基一側，則加速脫落，施于遠基一側，則抑制脫落。其效應也與生長素濃度有關。脫落酸：幼果和幼葉的脫落酸含量低，當接近脫落時，它的含量最高。主要原因是可促進分解細胞壁的酶的活性，抑制葉柄內生長素的傳導。（3）乙烯：棉花子葉在脫落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯釋放量增多，會促進脫落。（4）赤霉素：促進乙烯生成，也可促進脫落。細胞分裂素延緩衰老，抑制脫落。哪些生理學原理可以用于生產上防止落花落果？答：（1）生長素：由于植物生長素能促進子房壁發(fā)育成果實，因此，它可被用來防止落花落果。生長素能促進子房發(fā)育成果實，所以未完成雙受精的花蕾或完成雙受精但種子發(fā)育不良的子房，因為缺少生長素，就可能導致子房停止發(fā)育，造成落蕾落鈴。農業(yè)生產上常用一定濃度的生長素類似物噴灑植株可以達到保蕾保鈴的效果。（2）脫落酸：幼果和幼葉脫落酸含量低，當接近脫落時，它的含量最高。脫落酸能促進分解細胞壁酶的分泌，也能抑制葉柄內生長素的傳導，所以促進器官脫落。（3）乙烯：在葉片脫落過程中，乙烯能促進離層中纖維素酶的合成，并促進該酶由原生質體釋放到細胞壁中，引起細胞壁分解，同時也刺激離層區(qū)近側細胞膨脹，葉柄便分離開。（4）赤霉素和細胞分裂素也影響脫落，不過都不是直接的。赤霉素促進乙烯的形成，所以赤霉素也促進脫落的作用。細胞分裂素的含量在果實脫落時相當低，細胞分裂素抑制脫落的原因，可能是由于延緩衰老的緣故。所以，要?；ū９?，需要采取下列兩種措施：（1）改善營養(yǎng)條件，使花果得到足夠的光合產物?？梢栽黾铀使剐纬奢^多光合產物，供應花果發(fā)育需要；也要適當修剪，甚至抑制營養(yǎng)枝的生長，使養(yǎng)分集中供應果枝發(fā)育；（2）應用植物生長調節(jié)劑，如PP輕和S-3307等可以控制營養(yǎng)枝333生長，促進花芽分化；赤霉素、萘乙酸、2，4-D和2，4，5-T等可防止落花落果，增加坐果率。（3）合理疏花疏果也是保證年年平衡高產和保證品質的重要措施，可采用萘乙酸和萘乙酰胺。從下列果實中取出種子立刻播在土中，種子不能很快萌發(fā)，請解釋原因。Q松樹⑥桃④珙桐Q菜豆Q番茄答：松樹和桃樹種子未完全成熟，它們一定要經過休眠，在胚內部發(fā)生某些生理生化變化，才能萌發(fā)。這些種子在休眠期內發(fā)生的生理生化過程，稱為后熟。另外松樹種子外皮堅硬，雖能透水、透氣，但因種皮太堅硬，胚不能突破種皮，也難以萌發(fā)。洪桐的胚沒有發(fā)育完全，同時果皮和種子的子葉含有抑制物質,要在濕砂中層積長達1?2年之久，才能發(fā)芽。菜豆子葉和番茄種子果肉中有抑制物，需要除掉抑制物。所以從這些果實中取出種子立刻播在土中，種子不能很快萌發(fā)。市面上出售的方形西瓜，這是怎么得來的？答：使用方形玻璃容器。在瓜長到拳頭大小時，可進行上模處理。模具為方形玻璃容器，長40厘米、寬25厘米，大小可調節(jié)。在模具的壓力下，西瓜變?yōu)榉叫危笤龠m當調寬模具，如此進行2-3次，可長出色澤均勻、瓜形端正的方形西瓜。西瓜成熟時撤除模具。即可得到方形西瓜。蘋果表面上長出字母，這是怎樣得來的？答：紅光能阻止蛋白質和葉綠素含量的減少，遠紅光照射則消除紅光的阻止作用，光照過弱，不僅使光合速率降低，形成的光合產物少，而且會阻礙光合產物運送到葉片和花果。蘋果表面要長出字母，必須用東西把太陽光遮住。你想要什么圖象，當蘋果還未完全成熟之前，貼上字母的不干膠，太陽一曬，就出字母了。為什么果樹有大小年現象？怎樣克服它？答：果樹的發(fā)芽，長葉，開花等早春的生長活動都是有果樹上一年的儲備營養(yǎng)來完成，同時，幼果生長階段正是花芽分化期，因此，