成熟和衰老專題知識講座

成熟和衰老專題知識講座成熟和衰老專題知識講座第1頁第一節(jié)種子成熟生理第二節(jié)果實生長和成熟生理第三節(jié)植物休眠生理第四節(jié)植物衰老生理第五節(jié)器官脫落生理成熟和衰老專題知識講座第2頁

第一節(jié)種子成熟生理

一、主要有機物改變

1、糖類改變—淀粉含量增加

淀粉種子（禾谷類種子和豆類種子）成熟過程中，可溶性糖含量逐步降低，淀粉積累快速增加。成熟和衰老專題知識講座第3頁成熟和衰老專題知識講座第4頁

淀粉種子成熟過程中：催化淀粉合成E類活性增強；可溶性小分子化合物轉化為不溶性高分子化合物。淀粉磷酸化E活性改變與種子淀粉增加相一致。成熟和衰老專題知識講座第5頁

2、非?。〈剂姿徕}鎂鹽）含量增加

由G-1-P合成淀粉時脫下Pi主要以非丁形式貯藏于糊粉層。非丁是淀粉種子中磷酸貯存庫與供給源。

3、蛋白質改變—Pr含量增加蛋白質種子：

葉片等器官中AA或酰胺莢果（AA或酰胺Pr分解酰胺）

種子（酰胺AA貯藏蛋白）成熟和衰老專題知識講座第6頁

4、脂肪改變成熟和衰老專題知識講座第7頁

脂肪代謝特點：

（1）油料種子成熟過程中，脂肪含量逐步升高，而淀粉和可溶性糖含量對應下降——脂肪由糖類轉化而來（2）種子酸價逐步降低，表明成熟過程中：游離脂肪酸→脂肪酸價：中和1克油脂中游離脂肪酸所需KOH毫克數成熟和衰老專題知識講座第8頁

（3）碘值逐步升高，表明種子成熟過程中：飽和脂肪酸→不飽和脂肪酸。芝麻、花生等油料種子碘值隨種子成熟度而增加。

碘值：100克油脂所能吸收碘克數碘值—不飽和度大小成熟和衰老專題知識講座第9頁

在種子成熟過程中，可溶性糖轉化為不溶性糖，非蛋白氮轉化為蛋白氮，脂肪由糖類轉化而來。

二、其它生理改變

1、呼吸速率與有機物積累速率呈平行關系成熟和衰老專題知識講座第10頁成熟和衰老專題知識講座第11頁2、內源激素種類和含量不停改變玉米素GAIAA成熟和衰老專題知識講座第12頁

玉米素：可能調整籽粒細胞分裂；GA和IAA：可能調整有機物向籽粒運輸和積累。

3、含水量隨種子成熟而逐步降低種子成熟時幼胚中含有濃厚細胞質而無液泡，自由含水量極少。成熟和衰老專題知識講座第13頁

三、外界條件對種子成份及成熟過程影響

1、光照

光照強度影響種子內有機物積累、蛋白質含量和含油率。

2、溫度

溫度適宜利于物質積累，促進成熟。溫度影響種子化學成份：成熟和衰老專題知識講座第14頁

低溫有利于油脂積累；晝夜溫差大有利于不飽和脂肪酸形成。

不一樣地域大豆品質不一樣地域品種Pr質量分數/%油脂質量分數/%北方春大豆39.920.8黃淮海夏大豆41.718.0長江流域春夏42.516.7

秋大豆

北方油料種子油脂品質較南方好。成熟和衰老專題知識講座第15頁晚稻米質量比早稻米好：

高溫下成熟時米質疏松，腹白大，質量差；溫度較低時，有機物積累較多，質量很好。成熟和衰老專題知識講座第16頁

3、空氣相對濕度

高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大氣干旱，妨礙物質運輸，合成E活性降低，水解E活性增高，干物質積累降低。

4、土壤含水量

“風旱不實現象”——干燥與熱風使種子灌漿不足現象成熟和衰老專題知識講座第17頁原因：“干熱風”，妨礙同化物向籽粒運輸；干旱缺水，籽粒中合成酶活性降低，而水解酶活性增強，妨礙貯藏物質積累；水分向籽粒運輸與分配降低，使籽粒過早干縮和成熟，造成籽粒瘦小成熟和衰老專題知識講座第18頁

風旱不實種子中蛋白質相對含量較高

水分供給不良對淀粉合成影響比對蛋白質影響大北方小麥種子蛋白質含量較南方高（面筋多，韌性強，口感好）。

5、礦質元素對淀粉種子而言，N肥提升蛋白質含量。P、K肥增加淀粉含量，也有利于脂肪合成和累積。成熟和衰老專題知識講座第19頁第二節(jié)果實生長和成熟生理

一、果實生長特點S型生長曲線：蘋果、梨、香蕉雙S型生長曲線：桃、杏、李、櫻桃（核果）珠心和珠被生長停頓，幼胚生長強烈成熟和衰老專題知識講座第20頁

果實生長與受精后子房IAA含量增多相關。

單性堅固：胚珠不經受精作用而子房形成不含種子果實。單天然~：香蕉、葡萄性刺激性~：環(huán)境刺激，如短日照或

較低夜溫結人工誘導~：如NAA，2，4-D，GA實假~：花托發(fā)育成假果，如草莓成熟和衰老專題知識講座第21頁二、果實成熟時生理生化改變

（一）呼吸躍變和乙烯釋放呼吸躍變：果實在成熟之前發(fā)生呼吸突然升高現象。躍變型果實：蘋果、香蕉、桃、李、

杏、芒果等非躍變型果實：草莓、葡萄、檸檬等成熟和衰老專題知識講座第22頁成熟和衰老專題知識講座第23頁

呼吸躍變是因為果實中產生乙烯結果。成熟和衰老專題知識講座第24頁乙烯誘導果實成熟原因可能是：1、乙烯與細胞膜結合，改變膜透性，誘導呼吸高峰出現，加速果實內物質轉化

2、提升呼吸E活性，顯著誘導抗氰呼吸

3、誘導呼吸EmRNA合成成熟和衰老專題知識講座第25頁

呼吸躍變出現，標志著果實成熟到達了可食程度

人工催熟技術：溫水浸泡使柿子脫澀，熏煙使香蕉提早成熟，乙烯利催熟香蕉、番茄、柿子等。成熟和衰老專題知識講座第26頁

（二）有機物質轉化※1、果實味道改變（1）甜味增加—淀粉變?yōu)榭扇苄蕴浅墒旌退ダ蠈ｎ}知識講座第27頁

（2）酸味降低

合成結構物質轉化為糖有機酸呼吸氧化為CO2和H2O

被K+、Ca2+等中和

果酸：檸檬酸、蘋果酸、酒石酸成熟和衰老專題知識講座第28頁成熟和衰老專題知識講座第29頁（3）澀味消失單過氧化物E

過氧化物寧凝結為不溶性膠狀物質2、香味產生含有香味物質—脂肪族酯和芳香族酯，及一些特殊醛類。如香蕉為乙酸戊酯，橘子為檸檬醛。

3、由硬變軟成熟和衰老專題知識講座第30頁

4、色澤變艷果皮中葉綠素破壞，類胡蘿卜素較多存在，或者形成花青素，呈黃、橙、紅色。

5、維生素（Vc）含量增高果肉細胞壁中層原果膠可溶性果膠果膠酸半乳糖醛酸胞間層果膠酸鈣分解，果肉細胞相互分離淀粉?？扇苄蕴浅墒旌退ダ蠈ｎ}知識講座第31頁

（三）內源激素改變成熟和衰老專題知識講座第32頁第三節(jié)植物休眠生理

休眠：成熟種子在適宜萌發(fā)條件下仍不萌發(fā)現象。

一、種子休眠原因和破除※

1、種皮限制種皮不透水或透水性弱，如紫云英種皮不透氣，抑制胚生長，如椴樹種皮太堅硬，胚不能突破種皮，如莧菜成熟和衰老專題知識講座第33頁

破除：

（1）自然情況，細菌和真菌分泌酶類水解種皮多糖和其它組成成份，使種皮變軟，透水、透氣（2）物理、化學方法破壞種皮磨擦使紫云英種子磨損氨水處理松樹種子

98%濃硫酸處理皂莢種子成熟和衰老專題知識講座第34頁2、種子未完成后熟

后熟：種子在休眠期內發(fā)生生理生化過程，如薔薇科植物和松柏類種子。

破除：

層積處理：用濕砂將種子分層堆積在低溫（5oC）地方。后熟過程中，種子內淀粉、蛋白質、脂肪等有機物合成加強，呼吸減弱。經過后熟作用后，種皮透性加強，呼吸增強。成熟和衰老專題知識講座第35頁3、胚未完全發(fā)育破除：低溫（5oC）處理4、抑制物質存在成熟和衰老專題知識講座第36頁二、延存器官休眠打破和延長打破馬鈴薯塊莖休眠：GA處理：0.5~1mg.L-1GA溶液中浸

泡10‘曬種法：涼干2~3天—曬種—翻動硫脲處理：0.5%硫脲浸薯塊8~12小時

延長：

0.4%萘乙酸甲酯粉劑處理通氣安全貯藏成熟和衰老專題知識講座第37頁

第四節(jié)植物衰老生理

一、衰老時生理生化改變※

1、蛋白質含量顯著下降成熟和衰老專題知識講座第38頁

蛋白質合成能力減弱，分解加緊。

2、核酸含量降低RNA、DNA均下降，DNA下降較遲緩。外加KT，提升RNA含量，延緩衰老。

3、光合速率下降葉綠體破壞，色素降解，Rubisco分解，光合電子傳遞和光合磷酸化受阻。成熟和衰老專題知識講座第39頁成熟和衰老專題知識講座第40頁

4、呼吸速率下降呼吸速率下降較光合速率慢。有些葉片衰老時，有呼吸躍變現象。

5、生物膜結構改變液晶態(tài)—凝固態(tài)選擇透性功效喪失，透性加大，膜脂過氧化加劇，膜結構解體。

6、激素改變—ABA和ETH增加成熟和衰老專題知識講座第41頁

二、植物衰老機制

（一）DNA損傷假說內容：植物衰老是因為基因表示在蛋白質合成過程引發(fā)差誤積累所造成。當錯誤產生超出某一閾值時，機能失常，造成衰老。一些理化因子使DNA受損。成熟和衰老專題知識講座第42頁（二）自由基損傷假說

內容：植物體內產生過多自由基，對生物大分子及葉綠素有破壞作用，造成植物體衰老、死亡。與衰老親密相關E：超氧化物歧化E（SOD）和脂氧合E（LOX）。

SOD參加自由基去除和膜保護，而LOX催化膜脂中不飽和脂肪酸氧化而使膜損傷。成熟和衰老專題知識講座第43頁

（三）植物激素調整假說

內容：單稔植物衰老是由一個或各種激素綜合控制。

CTK、GA及生長素類延緩衰老，ABA、ETH促進植物衰老。

ABA含量增加是引發(fā)葉片衰老主要原因。ABA抑制核酸和蛋白質合成，加速葉中RNA和蛋白質降解，促進氣孔關閉。成熟和衰老專題知識講座第44頁

（四）程序性細胞死亡理論

程序性細胞死亡（PCD）：指胚胎發(fā)育、細胞分化及許多病理過程中，細胞遵照本身“程序”，主動結束其生命生理性死亡過程。

PCD與個體發(fā)育---高等生物誕生—發(fā)育—成長—死亡

即壽命是生物固有特征成熟和衰老專題知識講座第45頁---死亡是生物體不可缺乏生命內容

是生物借以存活需要

并貫通壽命全部周期中---個體發(fā)育是新舊細胞生死交替

舊細胞死亡—新細胞形成份化---細胞死亡發(fā)生及過程是在長久進化

中已形成遺傳程序（PCD）成熟和衰老專題知識講座第46頁

試驗證實，葉片衰老是在核基因控制下，細胞結構發(fā)生高度有序解體及其內含物降解，且大量礦物質和營養(yǎng)物能在衰老細胞接替后有序地向衰老細胞轉移和循環(huán)利用。成熟和衰老專題知識講座第47頁

三、環(huán)境條件對植物衰老影響

1、溫度

低溫和高溫誘發(fā)自由基產生，引發(fā)生物膜相變和膜脂過氧化，加速植物衰老。

2、光照光延緩植物衰老。長日照促進GA合成，利于生長；短日照加速衰老。成熟和衰老專題知識講座第48頁

光敏色素參加衰老過程，紅光阻止蛋白質和葉綠素含量降低，遠紅光則消除紅光作用。

3、氣體O2濃度過高加速自由基形成。O3污染環(huán)境加速植物衰老過程。高濃度CO2對衰老有一定抑制作用。成熟和衰老專題知識講座第49頁

4、水分

干旱促進ETH和ABA形成，加速蛋白質和葉綠素降解，提升呼吸速率；自由基產生增多，加速衰老。

5、礦質營養(yǎng)營養(yǎng)物質從較老組織向新生器官或生殖器官分配，引發(fā)營養(yǎng)缺乏，造成葉片衰老。成熟和衰老專題知識講座第50頁第五節(jié)器官脫落生理

一、器官脫落種類