第7章植物的生長生理上1

教學(xué)目標(biāo)

1.

了解種子萌發(fā)的基本過程及其影響因素。

2.

掌握植物細(xì)胞全能性、組織培養(yǎng)的概念。

3.

掌握植物生長大周期的概念。

4.

了解植物營養(yǎng)器官生長的影響因素。

5.

掌握植物生長的相關(guān)性。

6.

了解植物運(yùn)動(dòng)、生理鐘的概念。

現(xiàn)在是1頁\一共有99頁\編輯于星期一1任何一種生物的個(gè)體，總是要有序地經(jīng)歷發(fā)生、發(fā)展和死亡等時(shí)期，人們把一生物體從發(fā)生到死亡所經(jīng)歷的過程稱為生命周期(lifecycle)。開花植物的生長周期

現(xiàn)在是2頁\一共有99頁\編輯于星期一2

嚴(yán)格說，生命周期是從受精卵分裂形成胚開始的，但人們習(xí)慣上還是以種子萌發(fā)作為個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)是從播種開始的。播種后種子能否迅速萌發(fā)，達(dá)到早苗、全苗和壯苗，這關(guān)系到能否為作物的豐產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在是3頁\一共有99頁\編輯于星期一3第一節(jié)種子的萌發(fā)第二節(jié)細(xì)胞的生長與分化第三節(jié)植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用第四節(jié)植物生長的周期性

第五節(jié)植物生長的相關(guān)性第六節(jié)環(huán)境因素對(duì)生長的影響第七節(jié)光形態(tài)建成與光受體第八節(jié)植物的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在是4頁\一共有99頁\編輯于星期一4第一節(jié)種子的萌發(fā)一、種子萌發(fā)的概念二、種子的生活力與種子活力三、影響種子萌發(fā)的外界條件四、種子萌發(fā)的生理生化變化現(xiàn)在是5頁\一共有99頁\編輯于星期一5第一節(jié)種子的萌發(fā)一、種子萌發(fā)的概念

種子萌發(fā)是指干種子吸水膨脹到胚的一部分突破種皮并繼續(xù)生長的過程。

通常以胚根或胚芽生長的長度達(dá)到一定量時(shí)作為種子萌發(fā)的標(biāo)志?，F(xiàn)在是6頁\一共有99頁\編輯于星期一6

種子萌發(fā)過程包括吸脹、萌動(dòng)和發(fā)芽三個(gè)階段。種子萌發(fā)必須具備兩方面的條件:

一是種子本身具有生活力并完成了休眠；

二是要有適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件如：水、溫、氣、光等?，F(xiàn)在是7頁\一共有99頁\編輯于星期一7二、種子生活力與種子活力

1、種子生活力（seedviability）:是指種子能夠萌發(fā)的潛在能力或種胚具有的生命力。一般來說，種子的生活力就是指種子的發(fā)芽力。沒有生命力的種子是不能萌發(fā)的。概念現(xiàn)在是8頁\一共有99頁\編輯于星期一8種子活力可以用活力指數(shù)（vigorindex,Vi）表示:Vi=SGt/Dt

S為幼苗生長勢（如地上部分或根的平均鮮重）Gt/Dt為種子的發(fā)芽指數(shù)：Gt在時(shí)間為t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

2、種子活力

（seedvigor）:是指種子在田間狀態(tài)（即非理想狀態(tài)）下迅速而整齊地萌發(fā)并形成健壯幼苗的能力。概念現(xiàn)在是9頁\一共有99頁\編輯于星期一9現(xiàn)在是10頁\一共有99頁\編輯于星期一103、種子的壽命

是指種子從完全成熟到喪失發(fā)芽力的時(shí)間。

植物壽命的決定因素是什么？一是由遺傳性決定；二是受外部條件的影響(環(huán)境、空氣、陽光、水源、土壤等）（與貯藏條件有關(guān))現(xiàn)在是11頁\一共有99頁\編輯于星期一11長命的種子：

如睡蓮種子，可活幾百年。

短命的種子：

如柳樹種子只有12小時(shí)；現(xiàn)在是12頁\一共有99頁\編輯于星期一12

紅睡蓮（NymphaearubraRoxb.）

著名水生觀賞植物。根莖埋于水下泥中，葉花漂浮水面，花紅色。花全日開放，晝開夜合，故名睡蓮。原產(chǎn)印度，現(xiàn)已廣為種植?，F(xiàn)在是13頁\一共有99頁\編輯于星期一13古蓮：蓮的種子壽命最長，可超過千年以上。下圖是從煤層中挖掘出來的蓮子，萌芽后精心培育長出的蓮，稱為古蓮?，F(xiàn)在是14頁\一共有99頁\編輯于星期一14多數(shù)作物種子的壽命在一般貯藏條件下約為1～3年

花生種子的壽命只有1年；小麥、水稻、玉米、大豆的種子壽命只有2年；黃瓜、南瓜、西瓜的種子壽命為3～6年；許多果樹、茶樹、花卉的種子壽命則不到一年。

現(xiàn)在是15頁\一共有99頁\編輯于星期一15

為什么有的種子壽命特別長？

從種子的萌發(fā)過程來看，濕度、溫度是影響種子壽命的重要因素。壽命長的種子都具有十分堅(jiān)硬、致密的種皮，它不易透水、透氣，所以，它們的壽命就特別長?，F(xiàn)在是16頁\一共有99頁\編輯于星期一16

良好的貯藏條件可明顯延長種子的壽命，最重要的是干燥、低溫，如能配合低氧更利延長種子壽命?，F(xiàn)在是17頁\一共有99頁\編輯于星期一17

現(xiàn)在許多種子采用小包裝密封貯藏，罐頭真空貯藏，能明顯延長壽命。但有后熟作用的種子不能干燥貯藏，因干燥后，無法完成后熟作用，會(huì)喪失生活力，所以只能在濕潤、通氣、低溫條件下貯藏，即層積砂藏?，F(xiàn)在是18頁\一共有99頁\編輯于星期一18三、影響種子萌發(fā)的外界條件

1.水分

2.溫度

3.氧氣

4.光照現(xiàn)在是19頁\一共有99頁\編輯于星期一19三、影響種子萌發(fā)的外界條件

1、水分吸水是種子萌發(fā)的第一步，種子只有吸收一定水后，才可以開始其它的生理活動(dòng)，才能萌發(fā)?，F(xiàn)在是20頁\一共有99頁\編輯于星期一20

表作物種子萌發(fā)時(shí)的最低吸水量（占風(fēng)干重的百分率）作物種類

吸水率（%）作物種類

吸水率（%）

水稻

35棉花

60小麥

60豌豆

186玉米

40大豆

120油菜

48蠶豆

157現(xiàn)在是21頁\一共有99頁\編輯于星期一211）水使種皮軟化，通透性增大，有利氣體交換和呼吸增強(qiáng)，也有利于種胚突破種皮；2）使胞質(zhì)由凝膠變?nèi)苣z、酶由鈍化變活躍，生長激素物質(zhì)由結(jié)合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)等；

現(xiàn)在是22頁\一共有99頁\編輯于星期一22

3）水分參與貯藏物質(zhì)的降解，促進(jìn)可溶性物質(zhì)運(yùn)輸，為種胚長成幼根、幼芽提供足夠的物質(zhì)和能量。

4）充足的水保證胚細(xì)胞的分裂與伸長?，F(xiàn)在是23頁\一共有99頁\編輯于星期一232、溫度

種子的萌發(fā)是由一系列酶催化的生化反應(yīng)引起的，因而受溫度的影響，并有溫度的三基點(diǎn)?，F(xiàn)在是24頁\一共有99頁\編輯于星期一24

在最低溫度時(shí)，種子能萌發(fā)，但所需的時(shí)間長，發(fā)芽不整齊，容易受微生物侵染造成腐爛，即所謂低溫爛種?，F(xiàn)在是25頁\一共有99頁\編輯于星期一25萌發(fā)的最適溫度：是在短時(shí)間范圍內(nèi)使種子萌發(fā)達(dá)到最高百分率的溫度。現(xiàn)在是26頁\一共有99頁\編輯于星期一26

高于最適溫度，雖然萌發(fā)速率較快，但發(fā)芽低。低于最低溫度或高于最高溫度時(shí)，種子就不能萌發(fā)?，F(xiàn)在是27頁\一共有99頁\編輯于星期一27

表7-

幾種作物種子萌發(fā)的溫度三基點(diǎn)作物種類

最低溫度/0C最適溫度/0C最高溫度/0C玉米、高粱類

8~1032~3540~45大、小麥類3~520~2830~40水稻

10~1230~3740~42棉花

10~1225~3238~40大豆

6~825~3039~40花生

12~1525~3741~46黃瓜

15~1831~3738~40番茄

15

25~30

35現(xiàn)在是28頁\一共有99頁\編輯于星期一28

為了提前播種，早稻可采用薄膜育秧，其他作物可利用溫室、溫床、風(fēng)障等設(shè)施育苗?，F(xiàn)在是29頁\一共有99頁\編輯于星期一293、氧氣

種子萌發(fā)需要充足的氧氣，因?yàn)樵诿劝l(fā)過程中，貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸、胚根胚芽的活躍生長，都需要旺盛的呼吸作用(特別是有氧呼吸)提供充足的能量和物質(zhì)。現(xiàn)在是30頁\一共有99頁\編輯于星期一30

一般作物種子氧濃度需要在10%以上才能正常萌發(fā)，當(dāng)氧濃度在5%以下時(shí)，很多作物種子不能萌發(fā)。

含脂肪較多的種子在萌發(fā)時(shí)需氧量更多，如花生、大豆和棉花等種子。因此這類種子要淺播。若是播后遇雨，要及時(shí)松土排水，改善土壤通氣條件，否則會(huì)引起爛種?，F(xiàn)在是31頁\一共有99頁\編輯于星期一31

水稻對(duì)缺氧的忍受能力較強(qiáng)，其種子在淹水的情況下能靠無氧呼吸來萌發(fā)。然而即便如此，它的正常萌發(fā)還是需要氧氣的。

缺氧時(shí)，無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長有害的酒精等物質(zhì)。因此在水稻催芽時(shí)，要經(jīng)常翻種，注意氧的供給。播種后要淺灌勤灌，保持秧板的濕潤，以滿足幼苗對(duì)水分和氧氣的雙重需要?，F(xiàn)在是32頁\一共有99頁\編輯于星期一32

酒精對(duì)蛋白質(zhì)、細(xì)胞有毒害；無氧狀態(tài)放出的能量少；中間產(chǎn)物少?，F(xiàn)在是33頁\一共有99頁\編輯于星期一33

4、光照

多數(shù)植物種子萌發(fā)只要水分、溫度、氧氣條件滿足了就能夠萌發(fā)，萌發(fā)不受光照的影響。但萵苣、擬南芥、某些煙草及臺(tái)灣紅番茄等種子的萌發(fā)需要光的刺激，這類種子又稱需光種子?，F(xiàn)在是34頁\一共有99頁\編輯于星期一34

也有些種子，如西瓜屬、茄子、番茄、莧菜等種子，則需在黑暗中才能萌發(fā)，稱嫌光種子或需暗種子。

現(xiàn)在是35頁\一共有99頁\編輯于星期一351、種子的吸水

因萌發(fā)過程中種子的吸水量變化，種子鮮重的增加量有“快-慢-快"的特點(diǎn)，可把種子萌發(fā)分為三個(gè)階段。四、種子萌發(fā)的生理生化變化第一階段：吸脹吸水，是一個(gè)物理過程，速度快；第二階段：吸水緩慢，又稱吸水的停滯期(滯后期)；第三階段：胚根突破種皮后的快速吸水(滲透性吸水)。

現(xiàn)在是36頁\一共有99頁\編輯于星期一36現(xiàn)在是37頁\一共有99頁\編輯于星期一37現(xiàn)在是38頁\一共有99頁\編輯于星期一38

4、種子中貯藏有機(jī)物的轉(zhuǎn)化

主要指三大物質(zhì)轉(zhuǎn)化—脂肪、淀粉和蛋白質(zhì)。

共同特點(diǎn)是把大分子逐漸分解成小分子物質(zhì)，同時(shí)小分子物質(zhì)又可以合成復(fù)雜的有機(jī)物，如氨基酸又可以重新合成新的蛋白質(zhì)以利于幼苗生長的需要。現(xiàn)在是39頁\一共有99頁\編輯于星期一39現(xiàn)在是40頁\一共有99頁\編輯于星期一40現(xiàn)在是41頁\一共有99頁\編輯于星期一415、激素變化

①干種子→IAA、GA以結(jié)合態(tài)的形式貯藏起來；②吸水種子萌發(fā)過程：

結(jié)合態(tài)IAA、GA→游離態(tài)IAA、GA；

CTK和乙烯也不斷增加；

ABA降低，促進(jìn)生長激素的增加。

抑制生長的激素含量下降，促進(jìn)了胚的生長，有利萌發(fā)?，F(xiàn)在是42頁\一共有99頁\編輯于星期一426、能荷變化：休眠種子呼吸弱，生理活動(dòng)降至最低水平，需能很少，能荷值很??；種子萌發(fā)時(shí)，各種生理活動(dòng)大大加強(qiáng)，需提供較多的能量，如能量不足，降低生理活動(dòng)，也必影響萌發(fā)進(jìn)程，據(jù)測定，種子中的能荷只有達(dá)到0.5以上時(shí)才能萌發(fā)?，F(xiàn)在是43頁\一共有99頁\編輯于星期一43

第二節(jié)細(xì)胞的生長與分化

植物體的發(fā)育是以細(xì)胞的發(fā)育為基礎(chǔ)的。細(xì)胞的發(fā)育過程從細(xì)胞分裂開始，經(jīng)過逐漸伸長、擴(kuò)大，而后分化定型。全部發(fā)育過程可以分為三個(gè)時(shí)期：分生期、伸長期和分化期?，F(xiàn)在是44頁\一共有99頁\編輯于星期一44①分生期

形態(tài)特點(diǎn)：體積小、細(xì)胞壁薄、核小，由于吸收、同化，質(zhì)/核達(dá)最小時(shí)，細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞分裂過程最明顯生化變化是DNA變化，DNA維持到高水平，進(jìn)行有絲分裂，有絲分裂中期后核分裂為兩個(gè)子細(xì)胞?，F(xiàn)在是45頁\一共有99頁\編輯于星期一45代謝特點(diǎn)：

蛋白質(zhì)合成旺盛，CH20/蛋白質(zhì)小，核酸增加，呼吸作用強(qiáng)，大量吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)，以保證細(xì)胞分裂?，F(xiàn)在是46頁\一共有99頁\編輯于星期一46②延長期（伸長期）

形態(tài)特點(diǎn)：

細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)液泡→大液泡，把質(zhì)、核擠向細(xì)胞壁，靠滲透吸水，體積迅速擴(kuò)長，細(xì)胞生長快?，F(xiàn)在是47頁\一共有99頁\編輯于星期一47代謝上特點(diǎn)：

蛋白質(zhì)合成能力相對(duì)降低，CH2O/蛋白質(zhì)增大，液泡內(nèi)積累糖、無機(jī)鹽等，靠滲透大量吸水，與此同時(shí)呼吸提高，酶活力增強(qiáng)，蛋白質(zhì)、纖維素也有所增加，干重也有所增加?，F(xiàn)在是48頁\一共有99頁\編輯于星期一48③分化期

形態(tài)特點(diǎn)：體積停止擴(kuò)大、細(xì)胞壁加厚或角質(zhì)化、蠟質(zhì)化。原生質(zhì)分化出現(xiàn)新的細(xì)胞器(如葉綠體等），細(xì)胞轉(zhuǎn)入定型，組織化。代謝特點(diǎn)：代謝強(qiáng)度減弱，原生質(zhì)的代謝類型也進(jìn)一步分化?，F(xiàn)在是49頁\一共有99頁\編輯于星期一49

外表體積變化上表現(xiàn)為：

慢—快—慢的特點(diǎn)，這是器官生長和植株生長的基礎(chǔ)。現(xiàn)在是50頁\一共有99頁\編輯于星期一50

實(shí)際上，細(xì)胞發(fā)育的三個(gè)時(shí)期并無明顯的界線，分生期和伸長期尤為如此，且常相互重疊。同時(shí)，環(huán)境條件特別是水分和光照對(duì)細(xì)胞發(fā)育的進(jìn)程也有較大影響，如弱光，水分充足的條件可以延長伸長期，推遲分化過程；相反，強(qiáng)光、干燥的條件，則不利于細(xì)胞伸長生長，使分化提前。然而這三個(gè)時(shí)期在細(xì)胞發(fā)育的進(jìn)程中卻有一定的順序性和不可逆性。一旦進(jìn)入分化期，便不可能再逆轉(zhuǎn)到伸長期去了。現(xiàn)在是51頁\一共有99頁\編輯于星期一51第三節(jié)植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用

一、植物組織培養(yǎng)的定義二、組織培養(yǎng)的原理三、組織培養(yǎng)的過程四、組織培養(yǎng)的應(yīng)用現(xiàn)在是52頁\一共有99頁\編輯于星期一52第三節(jié)植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用

指在無菌條件下，將外植體(植物器官、組織、花藥、花粉、體細(xì)胞甚至原生質(zhì)體)接種到人工配制的培養(yǎng)基上培育成植株的技術(shù)。一、植物組織培養(yǎng)的定義概念現(xiàn)在是53頁\一共有99頁\編輯于星期一53根據(jù)外植體的種類組織培養(yǎng)可分為：

1.器官培養(yǎng)

2.花藥和花粉培養(yǎng)

3.組織培養(yǎng)

4.胚胎培養(yǎng)

5.細(xì)胞培養(yǎng)

6.原生質(zhì)現(xiàn)在是54頁\一共有99頁\編輯于星期一54

二、組織培養(yǎng)的原理

組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。

細(xì)胞全能性：

指植物體的每個(gè)細(xì)胞攜帶著一個(gè)完整基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。概念現(xiàn)在是55頁\一共有99頁\編輯于星期一55

外植體培養(yǎng)基愈傷組織胚狀體或植株接種脫分化再分化消毒脫分化：原已分化的細(xì)胞，失去原有的形態(tài)和機(jī)能，又恢復(fù)到?jīng)]有分化的無組織的細(xì)胞團(tuán)或愈傷組織的過程。

再分化：脫分化狀態(tài)的細(xì)胞再度分化形成另一種或幾種類型的細(xì)胞的過程。三、組織培養(yǎng)的過程概念現(xiàn)在是56頁\一共有99頁\編輯于星期一56培養(yǎng)基成分(1)水用蒸餾水或去離子水配制培養(yǎng)劑。(2)無機(jī)營養(yǎng)包括大量和微量必需元素。(3)有機(jī)營養(yǎng)糖(1%-4%蔗糖，維持滲透壓)、氨基酸和維生素。(4)天然附加物如椰子乳、酵母提取物、玉米胚乳、麥芽浸出物或番茄汁等。(5)植物生長物質(zhì)生長素類和細(xì)胞分裂素(2，4-D或NAA、KT或6-BA)?，F(xiàn)在是57頁\一共有99頁\編輯于星期一57凝固劑：瓊脂0.6-1.0%；pH5-6;

滅菌:

壓力—0.8-0.9Kg.cm-2,15-20分鐘培養(yǎng)溫度：24-28℃；有的要求晝夜溫差，如花、果實(shí)，晝溫23-25℃，夜溫15-17℃

光照：1000-3000Lx注意通氣其它條件：

現(xiàn)在是58頁\一共有99頁\編輯于星期一58

細(xì)胞分化受多種條件影響，如丁香組培中，低濃度蔗糖促進(jìn)愈傷組織細(xì)胞分化形成木質(zhì)部細(xì)胞，高濃度蔗糖促進(jìn)分化形成韌皮部細(xì)胞?，F(xiàn)在是59頁\一共有99頁\編輯于星期一59

中等濃度蔗糖，促進(jìn)木質(zhì)部、韌皮部和形成層細(xì)胞分化；激素中IAA/CTK比值大，促進(jìn)根分化，反之促進(jìn)芽分化；光可促進(jìn)機(jī)械組織發(fā)育，使莖桿堅(jiān)韌等?，F(xiàn)在是60頁\一共有99頁\編輯于星期一60

組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：

1、用極少量材料即可獲得大量植株，因而很經(jīng)濟(jì)；

2、在室內(nèi)進(jìn)行，培養(yǎng)條件易調(diào)控；

3、所需時(shí)間短，繁殖率高，即短時(shí)間內(nèi)即可獲得大量幼苗；

4、管理方便，培養(yǎng)的外部條件可實(shí)行自動(dòng)化控制?，F(xiàn)在是61頁\一共有99頁\編輯于星期一61

四、組織培養(yǎng)的應(yīng)用

(一)植物體無性系的快速繁殖

蘭花、甘蔗、桉樹和名貴品種的無性繁殖

(二)培育無病毒種苗

馬鈴薯、香蕉、蘋果、甘蔗、葡萄、桉樹、毛白楊、草莓、甜瓜、花卉

(三)新品種的選育

1.花培和單倍體育種

2.離體胚培養(yǎng)和雜種植株獲得

3.體細(xì)胞誘變和突變體篩選

4.細(xì)胞融合和雜種植株的獲得

(四)人工種子和種質(zhì)保存

(五)次生物質(zhì)工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)在是62頁\一共有99頁\編輯于星期一62

貴重藥物的工廠化生產(chǎn)紅豆杉組培，從其愈傷組織細(xì)胞中直接提取有效成分紫杉醇?，F(xiàn)在是63頁\一共有99頁\編輯于星期一63

貴重藥物的工廠化生產(chǎn)

人參組培，從其愈傷組織細(xì)胞中直接提取有效成分人參皂苷?，F(xiàn)在是64頁\一共有99頁\編輯于星期一64第四節(jié)植物生長的周期性

一、植物的生長曲線與生長大周期二、植物生長的溫周期性三、植物生長的季節(jié)周期性現(xiàn)在是65頁\一共有99頁\編輯于星期一65第四節(jié)植物生長的周期性

在植物的生長周期中，植物和器官的生長速率隨季節(jié)和晝夜發(fā)生有規(guī)律變化的現(xiàn)象。

一、植物的生長曲線與生長大周期

植物體或器官所經(jīng)歷的“慢—快—慢”的整個(gè)生長過程，被稱為生長大周期。

一年生植物(如玉米)的生長曲線呈S形。

概念現(xiàn)在是66頁\一共有99頁\編輯于星期一66

現(xiàn)在是67頁\一共有99頁\編輯于星期一67

概念現(xiàn)在是68頁\一共有99頁\編輯于星期一68

概念現(xiàn)在是69頁\一共有99頁\編輯于星期一69樹木年輪的形成是植物生長季節(jié)周期性的一個(gè)具體表現(xiàn)。

樹木的年輪一般是一年一圈。在同一圈年輪中，春夏季由于適于樹木生長，木質(zhì)部細(xì)胞分裂快，體積大，所形成的木材質(zhì)地疏松，顏色淺淡，被稱為“早材”；到了秋冬季，木質(zhì)部細(xì)胞分裂減弱，細(xì)胞體積小但壁厚，形成的木材質(zhì)地緊密，顏色較深，被稱為“晚材”。現(xiàn)在是70頁\一共有99頁\編輯于星期一70

植物體是多細(xì)胞的有機(jī)體，構(gòu)成植物體的各部分，存在著相互依賴和相互制約的相關(guān)性(correlation)。這種相關(guān)是通過植物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)和信息物質(zhì)在各部分之間的相互傳遞或競爭來實(shí)現(xiàn)的。

地上部分與地下部分的相關(guān)主莖與側(cè)枝的相關(guān)營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān)植物的極性與再生第五節(jié)植物生長的相關(guān)性現(xiàn)在是71頁\一共有99頁\編輯于星期一71一、地上部分與地下部分的相關(guān)

植物的地上部分和地下部分處在不同的環(huán)境中，兩者之間有維管束的聯(lián)絡(luò)，存在著營養(yǎng)物質(zhì)與信息物質(zhì)的大量交換。現(xiàn)在是72頁\一共有99頁\編輯于星期一72

根部的活動(dòng)和生長有賴于地上部分提供的光合產(chǎn)物、生長素、維生素等；而地上部的生長和活動(dòng)則需要根系提供水分、礦質(zhì)、氮素以及根中合成的植物激素(CTK、GA與ABA)、氨基酸等。(一)地上部分與地下部分的關(guān)系現(xiàn)在是73頁\一共有99頁\編輯于星期一73水分和養(yǎng)分充足的條件下，地上部和地下部的生長相互促進(jìn)，體現(xiàn)為樹大根深葉茂;如果水分和養(yǎng)分供應(yīng)不足時(shí)，由于競爭有限的水分或養(yǎng)分，而產(chǎn)生相互抑制。通常所說的“根深葉茂”、“本固枝榮”就是指地上部分與地下部分的協(xié)調(diào)關(guān)系?，F(xiàn)在是74頁\一共有99頁\編輯于星期一74植物正常的生長發(fā)育需要根與地上部分保持一定的比例，也就是均衡生長，這個(gè)比例我們通常用根冠比表示。根冠比(root-topratio，R/T)指根系與地上部分干重或鮮重的比值，稱為

。(二)根冠比及影響因素

概念現(xiàn)在是75頁\一共有99頁\編輯于星期一75根冠比受植物自身發(fā)育特性的影響，環(huán)境因素的影響，影響根冠比的環(huán)境因素主要有水分、礦質(zhì)營養(yǎng)、光照和溫度。現(xiàn)在是76頁\一共有99頁\編輯于星期一76

水分過多時(shí)，使根冠比變小。土壤通氣不好，氧氣不足，抑制根的發(fā)育，而地上部分則由于水分供應(yīng)充足，生長較好。（1）水分

現(xiàn)在是77頁\一共有99頁\編輯于星期一77缺水時(shí)，根冠比增大。土壤缺水時(shí)，根系吸收的水分，首先滿足自身的需要，近水樓臺(tái)先得月，很少向上運(yùn)輸，根系生長受到的影響相對(duì)較小，而地上部分由于水分不足，生長抑制?，F(xiàn)在是78頁\一共有99頁\編輯于星期一78

俗語說“水長苗，旱長根”，就是這個(gè)道理。蹲苗，也是利用這個(gè)道理，來促進(jìn)根系的發(fā)育，以增強(qiáng)植物后期的抗旱能力。多水干旱現(xiàn)在是79頁\一共有99頁\編輯于星期一79

當(dāng)N肥供應(yīng)較多時(shí)，葉片光合產(chǎn)物大多用于合成蛋白質(zhì)，用來滿足自身生長需要，減少根系的碳素供應(yīng)，抑制根的生長，使根冠比變小。

當(dāng)N肥不足時(shí)，葉片的擴(kuò)大受到抑制，光合產(chǎn)物大量供給根系，促進(jìn)根系生長，使根冠比變大。（2）營養(yǎng)狀況根冠比主要受N、P肥的影響：N現(xiàn)在是80頁\一共有99頁\編輯于星期一80

P肥促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，而且根系對(duì)磷素的需求量較大，因此，當(dāng)磷素充足時(shí)，根冠比較大。現(xiàn)在是81頁\一共有99頁\編輯于星期一81

（3）溫度當(dāng)白天溫度低時(shí)，低溫對(duì)葉片生長的抑制大于對(duì)根生長的抑制，使根冠比增大。氣溫升高，根冠比就下降。（4）光照現(xiàn)在是82頁\一共有99頁\編輯于星期一82

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，常通過肥水來調(diào)控根冠比，對(duì)甘薯、胡蘿卜、馬鈴薯等以收獲地下器官為主的作物，在生長前期應(yīng)注意氮肥和水分的供應(yīng)，以增加光合面積，多制造光合產(chǎn)物，中后期則要施用磷、鉀肥，并適當(dāng)控制氮素和水分的供應(yīng)，以促進(jìn)光合產(chǎn)物向地下部分的運(yùn)輸和積累。

現(xiàn)在是83頁\一共有99頁\編輯于星期一83

植物主莖或頂芽生長與側(cè)枝或側(cè)芽生長往往存在相互抑制作用。二、主莖與側(cè)枝的相關(guān)現(xiàn)在是84頁\一共有99頁\編輯于星期一84

主莖或頂芽生長抑制側(cè)枝或側(cè)芽生長的現(xiàn)象，就是頂端優(yōu)勢(apicaldominance)

。（一）頂端優(yōu)勢概念現(xiàn)在是85頁\一共有99頁\編輯于星期一85頂端優(yōu)勢現(xiàn)象明顯植物：

針葉樹、玉米、棉花、向日葵等沒有頂端優(yōu)勢或頂端優(yōu)勢不明顯：

水稻、小麥和一些灌木。

側(cè)芽的生長也抑制頂芽的生長，因此，在生長上通過去頂促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育（瓜類、棉花等），或去除側(cè)芽促進(jìn)頂芽生長（玉米，高粱、和向日葵）?，F(xiàn)在是86頁\一共有99頁\編輯于星期一86

有多種假說用來解釋頂端優(yōu)勢，但一般都認(rèn)為這與營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)和內(nèi)源激素的調(diào)控有關(guān)。

1.營養(yǎng)學(xué)說

2.激素抑制學(xué)說

3.營養(yǎng)轉(zhuǎn)移學(xué)說

4.細(xì)胞分裂素在頂端優(yōu)勢中的作用

5.原發(fā)優(yōu)勢假說

(二)產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的原因

現(xiàn)在是87頁\一共有99頁\編輯于星期一87

1.營養(yǎng)假說

由戈貝爾(K.Goebel，1900)提出。該假說認(rèn)為，頂芽是一個(gè)營養(yǎng)庫，它在胚中就形成，發(fā)育早，輸導(dǎo)組織也較發(fā)達(dá)，能優(yōu)先獲得營養(yǎng)而生長，側(cè)芽則由于養(yǎng)分缺乏而被抑制。

現(xiàn)在是88頁\一共有99頁\編輯于星期一882.激素抑制假說(hormonalinhibition)

蒂曼和斯科格(K.V.Thi