第九章植物的生長生理

1、第九章第九章 植物的生長生理植物的生長生理 種子萌發(fā)種子萌發(fā) 植物細(xì)胞生長植物細(xì)胞生長 植物器官生長植物器官生長 光光形態(tài)形態(tài)建成建成 植物的運(yùn)動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 種子萌發(fā)生理種子萌發(fā)生理1、種子的吸水、種子的吸水： （1 1）急劇吸水）急劇吸水：吸脹作用 （2 2）停止吸水）停止吸水：吸脹作用達(dá)到飽和，細(xì)胞代謝 剛開始不需太多水分。 （3 3）再大量吸水）再大量吸水：細(xì)胞分裂伸長需大量吸水，是滲透性吸水。 2、呼吸作用的變化、呼吸作用的變化 急劇上升急劇上升：種子吸脹后，呼吸迅速上升，與線粒體酶的迅速活化有關(guān)。 呼吸停滯不變呼吸停滯不變：種皮限制氧氣進(jìn)入細(xì)胞，主要進(jìn)行無氧呼吸。 呼吸再

2、急劇上升呼吸再急劇上升：胚根穿透種皮、增加氧氣供應(yīng)、線粒體酶體系大量合成 顯著下降：顯著下降：幼苗貯存物質(zhì)消耗，呼吸逐漸降低 3、酶系統(tǒng)的形成、酶系統(tǒng)的形成束縛態(tài)酶釋放、鈍化酶活化重新經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成4、 有機(jī)物的轉(zhuǎn)變有機(jī)物的轉(zhuǎn)變 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂 細(xì)胞伸長細(xì)胞伸長 細(xì)胞分化細(xì)胞分化 一、細(xì)胞分裂的生理一、細(xì)胞分裂的生理 1、 細(xì)胞周期（細(xì)胞周期（cell cycle）l細(xì)胞周期細(xì)胞周期：細(xì)胞分裂成為兩個(gè)新細(xì)胞所需的時(shí)間，由間期和分裂期組成。l分裂期分裂期：由前、中、后、末四個(gè)時(shí)期組成。l分裂間期分裂間期：由DNA合成前期（G1）、DNA合成期（S）、DNA合成后期（G2）組成。細(xì)胞的擴(kuò)張方式

3、頂端生長頂端生長：花粉管、根毛擴(kuò)散生長擴(kuò)散生長：大多數(shù)植物細(xì)胞纖維素的排列方式?jīng)Q定了細(xì)胞的擴(kuò)展方式纖維素的排列方式?jīng)Q定了細(xì)胞的擴(kuò)展方式各向同性各向同性各向異性各向異性三、細(xì)胞分化的生理三、細(xì)胞分化的生理：細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性 薺菜胚的形成薺菜胚的形成A-B.受精卵的第一次不均等分裂； C-H.胚與胚柄的形成； I.球狀胚； J-K.由于球狀胚近胚柄處的胚細(xì)胞垂周分裂，形成心形胚，出現(xiàn)葉和根的分化，近胚柄側(cè)形成胚根； L.魚雷形胚； M.成熟胚，具有子葉、胚根、胚芽，胚內(nèi)有維管束。 擬南芥胚胎形成的模式擬南芥胚胎形成的模式生長素極性運(yùn)輸在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用第四節(jié)第四節(jié) 植物生長的相關(guān)

4、性植物生長的相關(guān)性根和地上部分的相關(guān)性主莖和側(cè)枝的相關(guān)性營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)性一、根和地上部分的相關(guān)性：一、根和地上部分的相關(guān)性：1相互促進(jìn)相互促進(jìn)：（1）根為地上部分提供水分、礦質(zhì)，氨基酸、激素等。（2）地上部分為根提供糖分，vit等物質(zhì)。2相互抑制相互抑制： 根冠比：根（干鮮）重/地上部分（干鮮）重水分對根冠比值的影響水分對根冠比值的影響l水分供應(yīng)對根冠比的影響：淹長苗，旱生根。 （1）水分不足時(shí)，根系相對容易得到水分。生長所受影響小，而地 上部分由于根提供的水分太少而使生長受到較大的影響，于是使根/冠比值上升。（旱長根） （2）水分充足時(shí)，地上、地下水分均得到滿足，但根系周圍氣體少，

5、生長所受影響大，而地上部分水、氣供應(yīng)充足，生長旺盛。于是根/冠比值下降。（淹長苗）l生產(chǎn)中常用方法：煉苗、烤田，促進(jìn)根的生長。氮素對根冠比值的影響氮素對根冠比值的影響lN素供應(yīng)對根冠的影響：（1）N素不足，根系N素較多一些，且由于地上部運(yùn)來有機(jī)物較多，生長較旺盛，而地上部由于根運(yùn)來的N素少，難以合成大量蛋白質(zhì)而使生長受影響，于是根冠比上升。（2）N素充足：地上、地下N素充足，但地上部分莖、葉中大量的氮素存在使光合產(chǎn)生的有機(jī)物合成蛋白量，從而使地上部旺盛生長，同時(shí)也使運(yùn)往根部的有機(jī)物減少，根部生長緩慢，根冠比值下降。二、主莖和側(cè)枝的相關(guān)性二、主莖和側(cè)枝的相關(guān)性-頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢莖頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原

6、因莖頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因 莖頂端產(chǎn)生生長素，以極性運(yùn)輸向下運(yùn)，根部產(chǎn)生CK類物質(zhì)隨蒸騰流向上運(yùn)，二者在長途運(yùn)輸過程中濃度均遞減，這樣處于不同位置上的側(cè)芽（側(cè)枝）處CK/IAA比值不同。距頂芽越近的側(cè)芽處CK/IAA比值越小，不利于芽的分化，而越遠(yuǎn)離頂芽的芽處CK/IAA比值越高，利于芽的分化，于是形成了頂端優(yōu)勢。 根尖端產(chǎn)生CK向上運(yùn)輸，莖頂端產(chǎn)生生長素向下運(yùn)輸，這樣處于不同位置上的側(cè)根處CK/IAA比值不同。 距根尖越近的側(cè)根處CK/IAA比值越高，不利于根的分化和生長，越遠(yuǎn)離主根尖的側(cè)根處CK/IAA比值越低，利于根的分化，于是形成了頂端優(yōu)勢。l光對植物的影響：光對植物的影響： （1）光合作

7、用，為高能反應(yīng)，具有光能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。 （2）調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，低能反應(yīng)，無能量轉(zhuǎn)化。l光形態(tài)建成光形態(tài)建成： 由光控制植物生長、發(fā)育和分化的過程。l光形態(tài)建成的光受體光形態(tài)建成的光受體： 光敏素，隱花色素（紫外光-A受體），紫外光B-受體一、光敏色素的性質(zhì)一、光敏色素的性質(zhì) 光敏色素的化學(xué)性質(zhì)光敏色素的化學(xué)性質(zhì)l脫輔基蛋白：120-127KDl生色團(tuán)：長鏈狀的四個(gè)吡咯環(huán)，有兩種構(gòu)型： Pr Pfr (藍(lán)色) （藍(lán)綠色） Pr：紅光吸收型，吸收峰在664nm，無生理活性Pfr：遠(yuǎn)紅光吸收型，吸收峰在730nm，有生理活性光敏色素基因和分子多型性光敏色素基因和分子多型性 黃化幼苗中大量存在、見

8、光易分解的稱為型， 光下穩(wěn)定存在、綠色幼苗中含量很少的稱為型。 PHYA-PHYE。各自具有不同的時(shí)間、空間分布以及生理功能。PHYA編碼型， PHYB-PHYE編碼型。 PHYA的表達(dá)受到光的負(fù)調(diào)節(jié)，而PHYB-PHYE的基因表達(dá)不受光照影響，屬于組成型表達(dá)。兩類光敏色素的合成與降解兩類光敏色素的合成與降解暗逆轉(zhuǎn)暗逆轉(zhuǎn)二、二、光敏色素的作用機(jī)理光敏色素的作用機(jī)理l生長素：生長素： 紅光照射后，體內(nèi)自由生長素含量降低。l赤霉素赤霉素： 光敏素可調(diào)節(jié)胞內(nèi)GA水平。lCTK 光敏素可刺激體內(nèi)CTK含量提高，CTK作用效果增強(qiáng)。l乙烯乙烯： 紅光抑制乙烯的產(chǎn)生。 植物體內(nèi)的藍(lán)光受體l隱花色素（cryptochrome）l向光素（phototropin）l玉米素黃質(zhì)隱花色素第六節(jié)第六節(jié) 植物的運(yùn)動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng) 植物的運(yùn)動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)：植物體的器官在空間產(chǎn)生位置移動(dòng)。 向性運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)：由光、重力等外界刺激產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向由刺激方向決定。 感性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)：由外界刺激或內(nèi)部時(shí)間機(jī)制引起的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與刺激方向無關(guān)。 不均等生長原因（1）生長素分布不均勻）生長素分布不均勻 單側(cè)光（藍(lán)光）向光素活化 胚芽鞘中IAA橫向運(yùn)輸背光面IAA，生長快，向光面IAA，生長慢，彎曲向