第9章植物的生長生理課件

第九章植物營養(yǎng)生長生理種子的萌發(fā)與休眠細(xì)胞的生長與分化植物的生長植物的運動：向光性、向地性思考題1一、種子萌發(fā)過程：三個階段1

吸脹（吸水）：萌發(fā)準(zhǔn)備階段（1）吸水對種子萌發(fā)的作用種皮變軟——胚根突破種皮；氧氣透入——胚的呼吸上升；凝膠變?nèi)苣z——酶活性提高；大分子水解為可溶性小分子；激素由束縛型轉(zhuǎn)化為游離型；促進(jìn)可溶性物質(zhì)運輸。第一節(jié)

種子的萌發(fā)與休眠2返回

種子萌發(fā)吸水臨界值蛋白質(zhì)種子》淀粉類種子》油料種子

種子吸水三過程：種子鮮重增加量呈“快-慢-快"特點3內(nèi)部物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化，為生理生化階段*呼吸作用變化酶變化有機物的轉(zhuǎn)變：分解》合成分解

-----運輸（重建）-----合成2、萌動：4返回（1）淀粉的轉(zhuǎn)化淀粉酶 麥芽糖酶淀粉→藍(lán)糊精→紅糊精→消色糊精→麥芽糖→葡萄糖加碘藍(lán)色 紅色 無色5淀粉的動員脂肪的分解6蛋白質(zhì)的分解植酸的分解7玉米種子的成分在萌發(fā)過程中的變化處理脂肪％干重減少

％灰分％糖％淀粉％半纖維素

％氮％未萌發(fā)4.880.01.302.527.530.71.7萌發(fā)2天4.7110.81.425.223.219.91.5萌發(fā)4天4.6011.61.4210.221.116.11.4萌發(fā)6天4.4011.31.458.620.011.61.2萌發(fā)8天4.0912.21.4215.618.111.11.783

發(fā)芽胚根與種子等長，胚芽為種長一半為發(fā)芽種子萌發(fā)：物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)化、形態(tài)建成物質(zhì)轉(zhuǎn)化 呼吸類型 形態(tài)建成無氧呼吸 胚芽脂肪 脂肪酸淀粉 葡萄糖胚根、真葉有氧呼吸9*足夠的水分*適宜的溫度萌發(fā)溫度三基點：最低、最適和最高。發(fā)芽最適溫度是指種子發(fā)芽率最高、發(fā)芽時間最短的溫度。

變溫比恒溫更有利于種子萌發(fā)。一般變溫幅度至少要相差10℃。生產(chǎn)上植物播種要高于生長最低溫2-3℃。二 影響種子萌發(fā)的外部條件10返回*充足的氧氣氧氣充分——代謝旺盛——生長活躍——種子萌發(fā)；供O2不足——無氧呼吸——貯藏物質(zhì)消耗過多過快——酒精引起中毒。油料（高脂肪或蛋白）種子(如大豆、花生、向日葵)比淀粉種子(如麥類、玉米)要求更多的O2

，RQ<1

。實踐中要淺播？經(jīng)驗：萌發(fā)后干長根濕長芽熱長根冷長芽有氧長根無氧長芽11萵苣種子照光處理發(fā)芽率（％）CK(黑暗）14R（紅光）70R+FR（遠(yuǎn)紅光）6R

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R74R

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FR6R

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R76R

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FR7R

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R81需光種子、需暗種子、光不敏感種子*光照煙草萵苣胡蘿卜瓜類茄子番茄12返回三 種子的休眠

類型：強迫休眠生理休眠意義：物種保存、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)13*種皮的限制*種胚未成熟：*種子沒有完成后熟作用*抑制萌發(fā)物質(zhì)的存在3

種子深休眠的原因144

人工破除休眠的措施消除種皮限制：濕沙層積去除抑制物激素等15返回返回四 種子的壽命種子壽命：種子從采收到失去發(fā)芽能力的時間。按壽命分類：短命、中命、長命種子1、短命種子壽命在幾小時至幾周。例如楊、柳、榆、櫟、可可屬、椰子屬、茶屬種子等。2、中命種子壽命在幾年至幾十年。水稻、小麥、大麥、大豆、菜豆的種子壽命為2年；玉米2-3年；油菜3年；蠶豆、綠豆、豇豆、紫云英5-11年。3、長命種子壽命在幾十年以上。印度蓮子1040±210年。種子安全儲藏條件：安全含水量、低溫、干燥、缺氧五 種子的老化（種子劣變）種子老化種子生活力的檢測16返回

細(xì)胞發(fā)育過程分三個時期：分裂期（分生期）第二節(jié) 細(xì)胞的生長與分化伸長期（擴大期）

生長分化期（成熟期）一、細(xì)胞分裂期的生理（一）細(xì)胞周期：分裂間期和分裂期M17DNA合成期DNA合成前期DNA合成后期18（三）影響細(xì)胞分裂的因素種類溫度O2維生素植物激素：生長素、CTK促進(jìn)G1期

S期和G2 M期19返回（四）細(xì)胞分裂生理20返回代謝旺盛原生質(zhì)特別是DNA大量合成細(xì)胞數(shù)目增加（一）細(xì)胞體積的增大與液泡化：壁增長（二）生理生化變化：大量吸水，呼吸速率和有關(guān)酶活性加強，RNA、DAN、蛋白質(zhì)含量、壁成分、IAA和GA含量增加；同時IAA引起細(xì)胞壁酸化，微纖絲交織點破裂，胞壁松弛，增添新物質(zhì)，細(xì)胞顯著擴大。（三）影響因素：水分、溫度、O2、激素二、細(xì)胞伸長期的生理21返回返回（一）細(xì)胞的全能性*指植物體的每一個細(xì)胞都具有分化、發(fā)育和形成一個完整植株的潛在能力。*細(xì)胞全能性是細(xì)胞分化的理論基礎(chǔ)，而細(xì)胞分化是細(xì)胞全能性的具體表現(xiàn)。三細(xì)胞分化的生理22（二）分化與極性23返回極性

指細(xì)胞、組織、器官中在不同的軸向上存在某種形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上的梯度差異。是植物分化

和形態(tài)建成中的一個基本現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)

濃度的不一，細(xì)胞器數(shù)量的多少，核位置的偏向等

方面。極性的建立會引發(fā)不均等分裂，使兩個子細(xì)

胞的大小和內(nèi)含物不等，由此引起分裂細(xì)胞的分化。極性是分化的第一步，極性一旦建立難以逆轉(zhuǎn)形成極性的機理：極性造成了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)（代謝物、蛋白質(zhì)、激素）分布不均勻，建立起軸向，兩極分

化，因此細(xì)胞不均等分裂。如氣孔發(fā)育、根毛形成、花粉管發(fā)育。（三）細(xì)胞分化生理24返回細(xì)胞大小不再變化細(xì)胞壁加厚并發(fā)生變性，分化成不同細(xì)胞或組織一、生長大周期與生長曲線1 生長大周期：個別器官或整株植物的整個生長過程中，都表現(xiàn)出“慢—快—慢”的規(guī)律。第三節(jié)植物的生長25四個時期

遲滯期

對數(shù)生長期

直線生長期

衰老期2生長曲線：26玉米的生長曲線27（一） 溫度生長溫度三基點協(xié)調(diào)最適溫度生長最適溫度生長的溫周期現(xiàn)象:二 影響營養(yǎng)器官生長外界條件28生長的最適溫度是指植物生長最快的溫度，但并不是植物生長最健壯的溫度。協(xié)調(diào)最適溫：比最適溫度略低，生長比最適溫度略慢，但植物生長最健壯的溫度。溫周期現(xiàn)象(thermoperiodicity

of

growth)是指晝夜變溫對植物生長發(fā)育的效應(yīng)。晝夜溫差大促進(jìn)植物生長。29返回間接作用：影響光合作用，促進(jìn)生長，高能反應(yīng)*光是光合作用的能源*光是葉綠素形成的條件*光合作用產(chǎn)物是生長的物質(zhì)基礎(chǔ)光飽和現(xiàn)象、光抑制現(xiàn)象（二）光照30返回光對生長的直接作用31（1）光抑制莖的生長：藍(lán)紫光，尤其紫外光需光種子的萌發(fā)日照時數(shù)影響植物生長與休眠植物的向光性運動光與成花誘導(dǎo)白芥幼苗在光下和黑暗中生長32（三）水分（四）通氣狀況（五）礦質(zhì)營養(yǎng)（六）植物激素：（七）機械刺激（八）土壤阻力33*

植物體各部分間互相制約與促進(jìn)的現(xiàn)象（一）地下部分與地上部分的相關(guān)性相互促進(jìn)：營養(yǎng)物、激素

（糖類、含氮堿、CTK、維生素等）根的干重或鮮重根冠比

=地上部分的干重或鮮重三 植物生長的相關(guān)性34（主根與側(cè)根）頂端優(yōu)勢—主軸頂端分生組織生長較快，頂芽的生長常常抑制側(cè)芽生長的現(xiàn)象。原因：（二）主莖與分枝的相關(guān)性35（三）營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān)性(1)依賴關(guān)系

生殖器官生長所需的養(yǎng)料，大

部分是由營養(yǎng)器官供應(yīng)的，營養(yǎng)器官生長不好，生殖器官自然也不會好。(2)對立關(guān)系營養(yǎng)器官生長過旺，會影響到生殖器官的形成和發(fā)育；生殖生長的進(jìn)行會抑制營養(yǎng)生長。36返回*植物生長速率按晝夜或季節(jié)周期發(fā)生有規(guī)律變化的現(xiàn)象（一）植物生長的晝夜周期性*植物生長速率隨晝夜發(fā)生規(guī)律性變化四 植物生長的周期性睡蓮蒲公英37（二）植物生長的季節(jié)周期性*植物生長速率隨季節(jié)發(fā)生規(guī)律性的變化的現(xiàn)象。年輪休眠現(xiàn)象38（生理鐘、生物鐘）指植物內(nèi)生節(jié)奏調(diào)節(jié)的近似24小時的周期性變化節(jié)律菜豆初生葉的晝夜變化（三）近似晝夜節(jié)晝3940*植物的運動—植物器官或組織在空間產(chǎn)生位置的移動現(xiàn)象*植物運動類型：向性運動感性運動第四節(jié)植物的運動41返回定義：由光、重力等外界刺激而產(chǎn)生， 其運動方向取決于外界刺激方向，是由 生長引起的不可逆運動類型：都是生長運動向光性、向重力性、向水性、向化性一、向性運動42返回返回感受：感受外界刺激傳導(dǎo)：將感受的刺激傳遞給向性發(fā)生的細(xì)胞反應(yīng)：感受信息后，彎曲生長3

向性運動反應(yīng)包括三個步驟43感性運動—沒有一定的外界刺激（如光暗轉(zhuǎn)變、觸摸、溫度變化）或內(nèi)部時間機制而引起的運動，外界刺激方向不能決定運動方向分類1、生長運動

2、緊張性運動二感性運動44返回（一）向光性：植物隨光的方向彎曲的能力正向光性、負(fù)向光性、橫向光性感受部位：莖尖、芽鞘尖端、根尖等向光性的光受體：向光素、藍(lán)光有效向光性反應(yīng)的機理—

向性運動“太陽追蹤”：棉花、向日葵、花生等植物頂端在一天中隨太陽而轉(zhuǎn)動45返回葉的鑲嵌1、 生長素學(xué)說46返回生長素分布不均勻玉米胚芽鞘實驗：尖端1~2mm處產(chǎn)生IAA，5mm處是對光敏感和側(cè)向運輸?shù)牡胤?。單?cè)光下，IAA橫向運輸、較多分布于頂端

背光一側(cè)，而后運到伸長區(qū)，刺激背光側(cè)

生長，芽鞘向光彎曲。單側(cè)光引起玉米胚芽鞘IAA側(cè)向再分配472、生長抑制物質(zhì)學(xué)說生長抑制物分布不均勻IAA差別不大，向光側(cè)抑制物多于背光側(cè)48返回正向地性：根負(fù)向地性：莖橫向地性：地下莖1感受重力的細(xì)胞器*平衡石及分布（二）向地性（向重力性）49玉米根正向重力性生長淀粉體分布在根尖細(xì)胞底部502、 機理51返回生長抑制物生長素分布不均勻根垂直生長時：地上部合成的生長素運輸?shù)礁诰鶆蚍植荚诟鶅蓚?cè)根水平生長時：根冠淀粉體沉降到細(xì)胞底部，刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca+2于細(xì)胞底部，Ca+2作用：作為IAA庫，吸引IAA到根的下側(cè)；促使組織對IAA敏感。Ca++通過CaM起作用Ca+2和IAA綜合機制（三）向化性（四）向水性二感性運動（一）偏上性和偏下性（二）感夜性（三）感熱性52返回