第五講——植物生長和發(fā)育生理

1、第五講第五講 植物的生長和發(fā)育生理植物的生長和發(fā)育生理第五講第五講 植物的生長和發(fā)育生理植物的生長和發(fā)育生理第一節(jié)第一節(jié) 植物的生長物質(zhì)植物的生長物質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 植物的生長生理植物的生長生理第三節(jié)第三節(jié) 植物的生殖生長及其調(diào)控植物的生殖生長及其調(diào)控第四節(jié)第四節(jié) 植物的成熟、衰老及其調(diào)控植物的成熟、衰老及其調(diào)控第一節(jié)第一節(jié) 植物的生長物質(zhì)植物的生長物質(zhì) 植物生長物質(zhì)植物生長物質(zhì)指調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育指調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的生理活性物質(zhì)，包括的生理活性物質(zhì)，包括植物激素植物激素和和植物植物生長調(diào)節(jié)劑生長調(diào)節(jié)劑。一、概念一、概念植物激素植物激素: :植物體內(nèi)產(chǎn)生的、能移動的、對植物體內(nèi)產(chǎn)生的、能移動的、對

2、生長發(fā)育起顯著作用的微量有機物。生長發(fā)育起顯著作用的微量有機物。植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑指指人工合成的具有植物激素人工合成的具有植物激素生理活性的化合物生理活性的化合物。生長素類生長素類赤霉素類赤霉素類 細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素類類 脫落酸脫落酸 乙烯乙烯二、種類二、種類 三、生長素三、生長素 1 1、達(dá)爾文、達(dá)爾文的實驗（的實驗（1919世紀(jì)末）世紀(jì)末）金絲雀虉草金絲雀虉草（一）（一） 生長素的發(fā)現(xiàn)過程生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘是什么胚芽鞘是什么? ?胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽鞘：單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外胚芽外的錐形套狀物。它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌的錐形套

3、狀物。它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，由于含葉綠體，出發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，由于含葉綠體，出土后即能進(jìn)行光合作用。土后即能進(jìn)行光合作用。實驗實驗2 2實驗實驗1 1胚芽鞘的生長、向光彎曲與胚芽鞘的生長、向光彎曲與尖端尖端有關(guān)有關(guān)。實驗實驗1 1、2 2對比說明：對比說明：錫箔小帽罩住錫箔小帽罩住尖端尖端實驗實驗3 3錫箔小帽罩住錫箔小帽罩住尖端下部尖端下部實驗實驗4 4實驗實驗3 3相互對照相互對照實驗實驗4 4實驗實驗3 3、4 4對比說明：對比說明：尖端是感受單尖端是感受單側(cè)光照射側(cè)光照射的部位。的部位。達(dá)達(dá)爾爾文文向光生長與胚芽鞘向光生長與胚芽鞘 有關(guān)有關(guān)感光部

4、位在胚芽鞘感光部位在胚芽鞘 這這 單側(cè)光照射使胚芽鞘單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種尖端產(chǎn)生某種刺激刺激，這種刺激這種刺激傳遞到下部伸長區(qū)傳遞到下部伸長區(qū)時，會造成時，會造成背光面比向光面生長快背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光，因而出現(xiàn)向光性彎曲。性彎曲。尖端尖端 尖端尖端假設(shè)假設(shè): :單側(cè)光單側(cè)光引發(fā)植物向光生長引發(fā)植物向光生長結(jié)結(jié)論論 瓊脂易熔瓊脂易熔, ,可塑，是一可塑，是一種種混合混合多糖。多糖?；瘜W(xué)物質(zhì)學(xué)物質(zhì)可在可在瓊瓊脂中脂中擴散而擴散而性性質(zhì)不變質(zhì)不變。 2 2、詹森的實驗（、詹森的實驗（19101910年）年）尖端尖端產(chǎn)生的某種刺激可以產(chǎn)生的某種刺激可以透過透過瓊脂片傳遞給下

5、部瓊脂片傳遞給下部。這這很可能是種很可能是種化學(xué)化學(xué)刺激。刺激。結(jié)論：結(jié)論：瓊脂片瓊脂片彎曲生長是尖端彎曲生長是尖端產(chǎn)生的產(chǎn)生的“刺激刺激”傳遞到傳遞到下部下部后，在尖端下部后，在尖端下部分布分布不均勻不均勻造成的。造成的。 3 3、拜、拜爾的實驗（爾的實驗（19141914年）年）結(jié)論：結(jié)論：4 4、溫特的實驗（、溫特的實驗（19281928年）年） 結(jié)論：結(jié)論：造成胚芽鞘造成胚芽鞘彎曲的彎曲的刺激刺激確實確實是是一種一種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)。并命名為。并命名為“生長素生長素”生長素的本質(zhì)生長素的本質(zhì)19341934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)

6、物質(zhì)生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAA)IAA)。19421942年，人們從高等植物中分離出生長年，人們從高等植物中分離出生長素，并確認(rèn)它就是素，并確認(rèn)它就是吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：植物體具有進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：植物體具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)還有：生長素效應(yīng)的物質(zhì)還有：苯乙酸（苯乙酸（PAAPAA）吲哚丁酸（吲哚丁酸（IBAIBA）（二）生長素（二）生長素在植物體內(nèi)的分布和傳導(dǎo)在植物體內(nèi)的分布和傳導(dǎo) 普遍分布，但主要集中在生長旺盛的部位。普遍分布，但主要集中在生長旺盛的部位。如胚芽鞘、芽和根尖端的如胚芽鞘、芽和根尖端的分生組織分生組織，幼嫩，幼嫩葉片以及正在發(fā)育

7、的葉片以及正在發(fā)育的果實和種子果實和種子。其中胚芽。其中胚芽鞘和根尖含量最多。鞘和根尖含量最多。1 1、植物體內(nèi)的分布、植物體內(nèi)的分布光下易氧化光下易氧化易受酶促降解易受酶促降解2 2、生長素的理化性質(zhì)、生長素的理化性質(zhì) 3 3、生長素的運輸、生長素的運輸（1 1）極性運輸）極性運輸（僅僅IAAIAA具有具有）極性運輸（極性運輸（polar transportpolar transport）：只能從：只能從形態(tài)形態(tài)學(xué)的上端學(xué)的上端向向形態(tài)學(xué)的下端形態(tài)學(xué)的下端運輸運輸。局限在。局限在胚芽胚芽鞘、幼莖及幼根的薄壁細(xì)胞之間，距離短。鞘、幼莖及幼根的薄壁細(xì)胞之間，距離短。（2 2）非）非極性運輸極性運

8、輸：被動的，通過韌皮部的，：被動的，通過韌皮部的，長距離運輸長距離運輸 地上地上部分部分地下地下部分部分形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端 生長素生長素以以主動運輸主動運輸方方式從植物的式從植物的形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端向下端運輸向下端運輸, ,而不能倒轉(zhuǎn)而不能倒轉(zhuǎn)過來過來。即極性運輸即極性運輸。 （1 1）促進(jìn)）促進(jìn)莖的伸長生長莖的伸長生長 低低濃濃1 1度度的生長素促進(jìn)生長的生長素促進(jìn)生長， 高濃度的生長素抑制高濃度的生長素抑制生長。生長。 不同不同器官對生長素的敏感程度不同。器官對生長素的敏感程度不同。4 4、生長素類的生理作用和應(yīng)用、生長素類的

9、生理作用和應(yīng)用 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 生長素生長素濃度（濃度（mol/Lmol/L）不同營養(yǎng)器官對不同濃度不同營養(yǎng)器官對不同濃度IAAIAA的反應(yīng)的反應(yīng)抑制抑制 促進(jìn)促進(jìn)10-4根莖芽10-1010-8（3 3）促進(jìn)促進(jìn)側(cè)根、不定根和根瘤的形成側(cè)根、不定根和根瘤的形成 （4 4）促進(jìn)促進(jìn)瓜類多開雌花，促進(jìn)單性結(jié)實、瓜類多開雌花，促進(jìn)單性結(jié)實、種子和果實的生長種子和果實的生長。（2 2）維持維持頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢 （5 5）低濃度的低濃度的IAAIAA促進(jìn)韌皮部的分化，高促進(jìn)韌皮部的分化，高濃度的濃度的IAAIAA促進(jìn)木質(zhì)部的分化。促進(jìn)木質(zhì)部的分化。 （6

10、6）抑制抑制花朵脫落、側(cè)枝生長、塊根形花朵脫落、側(cè)枝生長、塊根形成、葉片成、葉片衰老。衰老。生長素生長素類在生產(chǎn)上的應(yīng)用類在生產(chǎn)上的應(yīng)用 1 1、促進(jìn)插枝生根、促進(jìn)插枝生根 2 2、阻止器官脫落、阻止器官脫落 3 3、促進(jìn)單性結(jié)實、促進(jìn)單性結(jié)實 4 4、促進(jìn)菠蘿開花、促進(jìn)菠蘿開花 5 5、促進(jìn)雌花、促進(jìn)雌花形成形成 6 6、防除雜草、防除雜草四、赤霉素四、赤霉素 1926 1926年，日本人黑澤英一從水稻惡苗病的研究年，日本人黑澤英一從水稻惡苗病的研究中發(fā)現(xiàn)的?；紣好绮〉乃局仓曛园l(fā)生徒長，中發(fā)現(xiàn)的?；紣好绮〉乃局仓曛园l(fā)生徒長，是由赤霉菌分泌物引起的。是由赤霉菌分泌物引起的。赤霉素的

11、赤霉素的名稱由此而來名稱由此而來。 1938 1938年，藪田貞次郎等從水稻赤霉菌中分離出年，藪田貞次郎等從水稻赤霉菌中分離出赤霉素赤霉素結(jié)晶。結(jié)晶。 （一）赤霉素類（一）赤霉素類（ GAGA）的發(fā)現(xiàn)）的發(fā)現(xiàn)（二）赤霉素（二）赤霉素的分布和的分布和運輸運輸分布：分布：在幾乎所有的植物組織或器官中都在幾乎所有的植物組織或器官中都含有，但生長旺盛的部位較多。萌發(fā)時的含有，但生長旺盛的部位較多。萌發(fā)時的種子等含有較多赤霉素。種子等含有較多赤霉素。運輸：運輸：在植物體內(nèi)的在植物體內(nèi)的運輸無極性運輸無極性。根尖合。根尖合成的成的GAGA沿導(dǎo)管向上運輸，嫩葉產(chǎn)生的沿導(dǎo)管向上運輸，嫩葉產(chǎn)生的GAGA沿沿篩管

12、向下運輸。篩管向下運輸。 1 1、促進(jìn)莖的伸長、促進(jìn)莖的伸長 2 2、誘導(dǎo)禾谷類種子、誘導(dǎo)禾谷類種子-淀粉淀粉E E合成合成 3 3、誘導(dǎo)某些植開花、誘導(dǎo)某些植開花代替低溫或長日照代替低溫或長日照 4 4、促進(jìn)葫蘆科植物多開雄花、促進(jìn)葫蘆科植物多開雄花 5 5、促進(jìn)單性結(jié)實、促進(jìn)單性結(jié)實 6 6、促進(jìn)發(fā)芽、促進(jìn)發(fā)芽（三）赤霉素（三）赤霉素類的生理類的生理作用作用（四）赤霉素的應(yīng)用（四）赤霉素的應(yīng)用1、促進(jìn)麥芽糖化、促進(jìn)麥芽糖化 啤酒生產(chǎn)啤酒生產(chǎn)2、促進(jìn)莖葉生長、促進(jìn)莖葉生長大麻、花卉、抽苔等大麻、花卉、抽苔等 （對根伸長無作用）（對根伸長無作用）3、防止花、果脫落、防止花、果脫落4、打破休眠、

13、打破休眠馬鈴薯馬鈴薯5、促進(jìn)單性結(jié)實、促進(jìn)單性結(jié)實 葡萄葡萄6、促進(jìn)雄花的分化、促進(jìn)雄花的分化五五 、細(xì)胞分裂素、細(xì)胞分裂素2 2、運輸：、運輸：在植物體內(nèi)的運輸無極性。根尖在植物體內(nèi)的運輸無極性。根尖合成的由木質(zhì)部導(dǎo)管運輸?shù)降厣喜糠?。合成的由木質(zhì)部導(dǎo)管運輸?shù)降厣喜糠?。（一）?xì)胞分裂素的分布和運輸（一）細(xì)胞分裂素的分布和運輸1 1、分布：、分布：各類植物及菌類、藻類中均存各類植物及菌類、藻類中均存在；高等植物主要分布在生長旺盛的部位。在；高等植物主要分布在生長旺盛的部位。1 1 、促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴大、促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴大2 2 、誘導(dǎo)芽的分化、誘導(dǎo)芽的分化3 3 、延緩葉片衰老、延緩葉片衰老4

14、4、促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育、促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育消除頂端優(yōu)勢消除頂端優(yōu)勢（二）細(xì)胞分裂素的作用和應(yīng)用（二）細(xì)胞分裂素的作用和應(yīng)用六、乙烯六、乙烯（一）乙烯的分布（一）乙烯的分布 高等植物都能產(chǎn)生乙烯，但分生高等植物都能產(chǎn)生乙烯，但分生組織、萌發(fā)的種子、衰老的組織、成組織、萌發(fā)的種子、衰老的組織、成熟的果實產(chǎn)生的乙烯較多。熟的果實產(chǎn)生的乙烯較多。（二）乙烯（二）乙烯的生理的生理作用作用1 1、促進(jìn)細(xì)胞擴大，抑制伸長、促進(jìn)細(xì)胞擴大，抑制伸長生長生長 黃化豌豆幼苗上胚軸對乙烯的生黃化豌豆幼苗上胚軸對乙烯的生長表現(xiàn)長表現(xiàn)“三重反應(yīng)三重反應(yīng)”。 三重反應(yīng)三重反應(yīng)：抑制伸長抑制伸長生長、生長、促進(jìn)促進(jìn)增粗增粗生長和生長和橫

15、向橫向生長、地上部分出現(xiàn)生長、地上部分出現(xiàn)偏上生長。偏上生長。 2 2、促進(jìn)果實成熟、促進(jìn)果實成熟 3 3、促進(jìn)器官脫落、促進(jìn)器官脫落 4 4、促進(jìn)瓜類多開雌花、促進(jìn)瓜類多開雌花 5 5、促進(jìn)菠籮開花、促進(jìn)菠籮開花可能可能原因原因是：增強質(zhì)膜的透性，氧化是：增強質(zhì)膜的透性，氧化酶活性增強，加強呼吸，引起果肉有酶活性增強，加強呼吸，引起果肉有機物的強烈轉(zhuǎn)化。機物的強烈轉(zhuǎn)化。 1 1、果實催熟和改善品質(zhì)、果實催熟和改善品質(zhì) 2 2、促進(jìn)次生物質(zhì)排出、促進(jìn)次生物質(zhì)排出 3 3、促進(jìn)雌花形成、促進(jìn)雌花形成（三）（三）應(yīng)用應(yīng)用乙烯利乙烯利七、脫落酸七、脫落酸 在各器官和組織中都有分布，其中以在各器官和組

16、織中都有分布，其中以將要脫落或進(jìn)入休眠的器官和組織中較將要脫落或進(jìn)入休眠的器官和組織中較多，在逆境下會迅速增多。多，在逆境下會迅速增多。（一）脫落酸的分布（一）脫落酸的分布 高等植物的根冠以及衰老或萎蔫的葉高等植物的根冠以及衰老或萎蔫的葉片是合成脫落酸的主要部位。片是合成脫落酸的主要部位。（二）脫落酸（二）脫落酸的生理作用和應(yīng)用的生理作用和應(yīng)用 1 1、促進(jìn)脫落、促進(jìn)脫落 2 2、促進(jìn)休眠、促進(jìn)休眠 3 3、促進(jìn)氣孔關(guān)閉、促進(jìn)氣孔關(guān)閉 4 4、提高抗逆性、提高抗逆性植物激素并不是植物激素并不是孤立地起作孤立地起作用，而是用，而是多種激素多種激素相互作用相互作用共同共同調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。例如生長素和乙

17、烯的關(guān)系。例如生長素和乙烯的關(guān)系。八、植物激素間的相互作用八、植物激素間的相互作用拮抗和協(xié)同拮抗和協(xié)同生長素濃度升高生長素濃度升高乙烯的合成乙烯的合成促進(jìn)促進(jìn)乙烯含量的升高乙烯含量的升高抑制抑制生長素的促進(jìn)作用生長素的促進(jìn)作用黃化豌豆幼苗切段的實驗黃化豌豆幼苗切段的實驗第二節(jié)第二節(jié) 植物的生長生理植物的生長生理一、種子的萌發(fā)一、種子的萌發(fā)二、植物的生長二、植物的生長三、植物的運動三、植物的運動一、種子的萌發(fā)一、種子的萌發(fā)（一）種子萌發(fā)的過程（一）種子萌發(fā)的過程1 1、吸脹、吸脹2 2、萌動、萌動3 3、發(fā)芽、發(fā)芽1 1、吸脹、吸脹 吸脹是種子萌發(fā)的準(zhǔn)備階段。種吸脹是種子萌發(fā)的準(zhǔn)備階段。種子吸脹

18、后，原生質(zhì)由凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽游浐?，原生質(zhì)由凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，從而使種子細(xì)胞內(nèi)生理生溶膠狀態(tài)，從而使種子細(xì)胞內(nèi)生理生化反應(yīng)加速進(jìn)行，特別是合成或活化化反應(yīng)加速進(jìn)行，特別是合成或活化大量水解酶，呼吸速率逐漸增強。大量水解酶，呼吸速率逐漸增強。2 2、萌動、萌動 當(dāng)種子的胚的體積增加到一定限當(dāng)種子的胚的體積增加到一定限度時，胚根尖端沖破種皮，即為度時，胚根尖端沖破種皮，即為種子種子萌動。萌動。萌動前，種子主要進(jìn)行無氧呼吸，萌動前，種子主要進(jìn)行無氧呼吸，萌動后，則轉(zhuǎn)為以有氧呼吸為主。萌動后，則轉(zhuǎn)為以有氧呼吸為主。3 3、發(fā)芽、發(fā)芽 種子萌動后，胚部細(xì)胞繼續(xù)分裂，種子萌動后，胚部細(xì)胞繼續(xù)分裂，生

19、長速度顯著加快，當(dāng)胚根長度與種生長速度顯著加快，當(dāng)胚根長度與種子等長，胚芽長度達(dá)到種子一半時，子等長，胚芽長度達(dá)到種子一半時，就稱為就稱為發(fā)芽發(fā)芽。此時幼芽新陳代謝活動。此時幼芽新陳代謝活動十分旺盛。十分旺盛。（二）種子萌發(fā)過程中有機物的轉(zhuǎn)變（二）種子萌發(fā)過程中有機物的轉(zhuǎn)變1. 1. 有機物的轉(zhuǎn)變有機物的轉(zhuǎn)變淀粉水解為糖；淀粉水解為糖；脂肪先水解成甘油和脂肪酸，然后再轉(zhuǎn)變成糖；脂肪先水解成甘油和脂肪酸，然后再轉(zhuǎn)變成糖；蛋白質(zhì)被水解成氨基酸。蛋白質(zhì)被水解成氨基酸。 這些水解產(chǎn)物被運到胚中合成新這些水解產(chǎn)物被運到胚中合成新的有機物供胚生長之用。的有機物供胚生長之用。2.2.呼吸方式的轉(zhuǎn)變呼吸方式的

20、轉(zhuǎn)變 種子萌發(fā)是一個種子萌發(fā)是一個異養(yǎng)過程異養(yǎng)過程，當(dāng)幼苗，當(dāng)幼苗葉片開始進(jìn)行光合作用后則開始葉片開始進(jìn)行光合作用后則開始由異養(yǎng)由異養(yǎng)向自養(yǎng)轉(zhuǎn)變向自養(yǎng)轉(zhuǎn)變，當(dāng)葉片能進(jìn)行旺盛的光合，當(dāng)葉片能進(jìn)行旺盛的光合作用后則進(jìn)入作用后則進(jìn)入自養(yǎng)階段。自養(yǎng)階段。 （三）種子（三）種子萌發(fā)的外界條件萌發(fā)的外界條件 1 1、足夠的、足夠的水分水分 吸水是種子萌發(fā)的第一步：吸水是種子萌發(fā)的第一步： （1 1）水分使）水分使種皮膨脹軟化種皮膨脹軟化，氧易透過種，氧易透過種皮，增加胚的呼吸，胚根易突破種皮。皮，增加胚的呼吸，胚根易突破種皮。 （2 2）水分使原生質(zhì)從）水分使原生質(zhì)從凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z態(tài)態(tài)，

21、代謝水平提高。，代謝水平提高。豆類作物種子吸水量較禾谷類大豆類作物種子吸水量較禾谷類大。 吸水速度與溫度有關(guān)。吸水速度與溫度有關(guān)。 種子萌發(fā)要求含氧量高于種子萌發(fā)要求含氧量高于10%10%，低于，低于5%5%多數(shù)種子不能萌發(fā)多數(shù)種子不能萌發(fā)。若土壤板結(jié)或水分過多，。若土壤板結(jié)或水分過多，易造成氧氣不足，種子進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒易造成氧氣不足，種子進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精使種子中毒，影響種子萌發(fā)。精使種子中毒，影響種子萌發(fā)。 2 2、充足的氧氣、充足的氧氣 有氧呼吸有氧呼吸 花生、大豆、棉花等花生、大豆、棉花等含脂肪較多的種子含脂肪較多的種子萌發(fā)時，較淀粉種子需更多的氧氣萌發(fā)時，較淀粉種子需更多的氧氣

22、 3 3、適宜的溫度、適宜的溫度酶促反應(yīng)酶促反應(yīng) 不同作物種子萌發(fā)時需要溫度高低不同，不同作物種子萌發(fā)時需要溫度高低不同，與其原產(chǎn)地密切相關(guān)與其原產(chǎn)地密切相關(guān)。一般適宜溫度為。一般適宜溫度為20-20-2525。 4 4、光、光 有的種子萌發(fā)需光有的種子萌發(fā)需光 需光種子需光種子：光下才能萌發(fā)的種子，：光下才能萌發(fā)的種子， 如如萵苣、煙草、多數(shù)雜草種子。萵苣、煙草、多數(shù)雜草種子。 需暗種子需暗種子：光抑制種子萌發(fā)光抑制種子萌發(fā)， 如茄子如茄子、番茄、瓜類種子。、番茄、瓜類種子。 對光對光不敏感種子不敏感種子：有光無光都可：有光無光都可 萌發(fā)，萌發(fā)， 如如大多數(shù)農(nóng)作物種子。大多數(shù)農(nóng)作物種子。 （

23、四）種子的休眠和壽命（四）種子的休眠和壽命1.1.種子的休眠種子的休眠 種子休眠是指將種子放在適宜的萌發(fā)種子休眠是指將種子放在適宜的萌發(fā)條件下種子仍不能萌發(fā)的現(xiàn)象。條件下種子仍不能萌發(fā)的現(xiàn)象。原因原因：（1 1）種皮不透氣或不透水，使胚得不到足夠的）種皮不透氣或不透水，使胚得不到足夠的水分和氧氣。水分和氧氣。（2 2）胚未發(fā)育完全，或種子生理上未完成成熟。）胚未發(fā)育完全，或種子生理上未完成成熟。（3 3）種子中存在萌發(fā)的物質(zhì)。）種子中存在萌發(fā)的物質(zhì)。 種子壽命種子壽命與種子與種子含水量含水量和和貯藏溫度貯藏溫度有關(guān)。有關(guān)。2 2、種子壽命種子壽命 種子壽命種子壽命指從種子完全成熟到喪失指從種子

24、完全成熟到喪失萌發(fā)能力所經(jīng)過的萌發(fā)能力所經(jīng)過的時間。時間。 不同植物種子壽命不同不同植物種子壽命不同。貯藏種子的條件是貯藏種子的條件是低濕、低溫和低氧低濕、低溫和低氧。 1.1.生長大周期生長大周期 指植物指植物在不同生育時期的生長速率表現(xiàn)在不同生育時期的生長速率表現(xiàn)出出慢慢快快慢慢的變化規(guī)律，呈現(xiàn)的變化規(guī)律，呈現(xiàn)“S”S”型的型的生長曲線。生長曲線。二、植物的生長二、植物的生長（一）植物生長的周期性（一）植物生長的周期性慢慢 快快 慢慢整整株株植植物物靠種子靠種子貯存的貯存的營養(yǎng)物營養(yǎng)物來維持來維持光合系統(tǒng)光合系統(tǒng)建立，根建立，根的吸收能的吸收能力增強力增強同化能力同化能力 異化作用異化作用

25、 消耗消耗 積累積累2. 2. 植物植物生長的溫周期生長的溫周期性性( (晝夜周期性晝夜周期性) ) 植物植物的生長按溫度的晝夜周期性發(fā)生有的生長按溫度的晝夜周期性發(fā)生有規(guī)律的變化規(guī)律的變化。 夏季夏季：植物的生長速率植物的生長速率白天慢，夜晚快白天慢，夜晚快； 冬季冬季：則：則相反。相反。原因原因：夏季夏季，白天溫度高，蒸騰強，植物缺水，細(xì)，白天溫度高，蒸騰強，植物缺水，細(xì)胞伸長受阻胞伸長受阻 ；晚上溫度低，呼吸減弱，有利物質(zhì)；晚上溫度低，呼吸減弱，有利物質(zhì)積累。同時，較低的夜溫有利于積累。同時，較低的夜溫有利于CTKCTK的形成，促進(jìn)的形成，促進(jìn)植物生長。而冬季，夜溫太低，植物生長受阻。植

26、物生長。而冬季，夜溫太低，植物生長受阻。 3. 3. 植物植物生長的季節(jié)周期性生長的季節(jié)周期性 季節(jié)周期季節(jié)周期性性：植物的生長在一年四季中：植物的生長在一年四季中發(fā)生規(guī)律性的變化。發(fā)生規(guī)律性的變化。 原因原因：植物生長受外界因素（光、溫、植物生長受外界因素（光、溫、水等）的影響不同水等）的影響不同。如。如年輪的形成年輪的形成 植物植物生長的季節(jié)周期性是植物對環(huán)境生長的季節(jié)周期性是植物對環(huán)境周期性變化的適應(yīng)。周期性變化的適應(yīng)。 根供給地上部生長所需的水分、礦物根供給地上部生長所需的水分、礦物質(zhì)、少量有機物、質(zhì)、少量有機物、CTKCTK和生物堿等。和生物堿等。而地上而地上部供給根生長所需的糖類、

27、維生素、生長部供給根生長所需的糖類、維生素、生長素等素等原因原因: :( (二二) )植物植物生長的相關(guān)性生長的相關(guān)性 1. 1. 地下部與地上部的相關(guān)地下部與地上部的相關(guān)(1)(1)相互相互依賴依賴 有機營養(yǎng)物質(zhì)和植物激有機營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的交流素的交流 “根深葉茂根深葉茂” “” “本固枝榮本固枝榮”(2)(2)相互相互制約制約 對水分、營養(yǎng)的爭奪對水分、營養(yǎng)的爭奪根冠協(xié)調(diào)與否的指標(biāo)是根冠協(xié)調(diào)與否的指標(biāo)是根冠比根冠比(R/T(R/T）影響根冠比的因素影響根冠比的因素： （1 1）水分水分 （2 2）礦物質(zhì)）礦物質(zhì) N N多，多，R/TR/T ； 缺缺N N，R/TR/T （3 3）溫度）

28、溫度 較低溫度時，較低溫度時，R/TR/T （4 4）光強）光強 在在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可用水肥措施、修剪、生長調(diào)水肥措施、修剪、生長調(diào)節(jié)劑等節(jié)劑等來調(diào)控作物的根冠比，促進(jìn)收獲器官的生長。來調(diào)控作物的根冠比，促進(jìn)收獲器官的生長。 2.2.主莖與分支的關(guān)系主莖與分支的關(guān)系頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢：植物頂端在生長上占優(yōu)勢的現(xiàn)象。植物頂端在生長上占優(yōu)勢的現(xiàn)象。1 1、相互依賴、相互依賴 營養(yǎng)營養(yǎng)生長是生殖生長的物質(zhì)基礎(chǔ)；而生殖生長是生殖生長的物質(zhì)基礎(chǔ)；而生殖過程中產(chǎn)生的激素類物質(zhì)又作用于營養(yǎng)生長。過程中產(chǎn)生的激素類物質(zhì)又作用于營養(yǎng)生長。2 2、相互制約、相互制約 營養(yǎng)器官營養(yǎng)器官生

29、長過旺，消耗較多養(yǎng)分，影響生長過旺，消耗較多養(yǎng)分，影響生殖器官的生長生殖器官的生長。 3. 3. 營養(yǎng)營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān)生長與生殖生長的相關(guān) （ 三）外界三）外界條件對植物生長的影響條件對植物生長的影響作物作物 最低溫度最低溫度 最適溫度最適溫度 最高最高溫度溫度水稻水稻 1012 2030 40441012 2030 4044小麥小麥 05 05 2531 3137 2531 3137南瓜南瓜 1015 1015 3744 3744 44504450 1. 1. 溫度溫度對植物生長的影響對植物生長的影響 溫度三基點與植物的原產(chǎn)地有關(guān)。溫度三基點與植物的原產(chǎn)地有關(guān)。 協(xié)調(diào)最適溫度協(xié)調(diào)最適

30、溫度：使植株健壯生長的適：使植株健壯生長的適宜溫度。常要求在比生長宜溫度。常要求在比生長最適溫度最適溫度略低略低的溫度下進(jìn)行。的溫度下進(jìn)行。 生長生長還需要還需要溫周期溫周期。如番茄，在晝夜。如番茄，在晝夜溫度恒定為溫度恒定為2525下，生長較快，但在晝下，生長較快，但在晝溫溫2626，夜溫，夜溫2020下，則生長更快。下，則生長更快。 生長的最適溫度生長的最適溫度：植物生長最快的溫度。：植物生長最快的溫度。 植物體植物體缺水時，細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長都受缺水時，細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長都受到影響，但到影響，但細(xì)胞伸長對缺水更敏感（干根濕細(xì)胞伸長對缺水更敏感（干根濕苗）苗）。 如如小麥、水稻的抽穗，主要

31、是穗下節(jié)間的小麥、水稻的抽穗，主要是穗下節(jié)間的伸長，此期嚴(yán)重缺水，穗子抽不出或不完全伸長，此期嚴(yán)重缺水，穗子抽不出或不完全抽出。抽出。 土壤水土壤水足，葉片大而??；缺水，葉小而厚。足，葉片大而??；缺水，葉小而厚。2. 2. 水分對植物生長的影響水分對植物生長的影響間接作用間接作用直接作用直接作用3.3.光光對植物生長的影響對植物生長的影響 （1 1）光強）光強對植物生長的影響對植物生長的影響間接作用間接作用 光合作用光合作用合成的有機物是植物生長的物合成的有機物是植物生長的物質(zhì)基礎(chǔ)。質(zhì)基礎(chǔ)。 光合作用光合作用轉(zhuǎn)化的化學(xué)能是植物生長的能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能是植物生長的能量來源。量來源。 加速加速蒸騰，促

32、進(jìn)有機物運輸。蒸騰，促進(jìn)有機物運輸。 a a、光照使自由、光照使自由IAAIAA轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合態(tài)IAAIAA。 b b、光照提高、光照提高IAAIAA氧化氧化E E 活性，加速活性，加速IAAIAA的分解。的分解。原因：原因：（2 2）光對生長的抑制作用）光對生長的抑制作用 這是高山上的樹木比平原植物矮小的原因這是高山上的樹木比平原植物矮小的原因 紅光紅光、藍(lán)紫光抑制植物生長、藍(lán)紫光抑制植物生長, ,紫外紫外光抑制作用更明顯光抑制作用更明顯。 （3 3）光對植物形態(tài)建成的影響）光對植物形態(tài)建成的影響光形態(tài)建成：光形態(tài)建成：光對植物生長、發(fā)育光對植物生長、發(fā)育和分化的直接影響。和分化的直

33、接影響。 如如黃化現(xiàn)象黃化現(xiàn)象 向性運動向性運動(tropic movement)(tropic movement)植物的運動植物的運動 感性運動感性運動(nastic movement)(nastic movement) 近似晝夜節(jié)奏的生物鐘運動近似晝夜節(jié)奏的生物鐘運動 （四（四) )植物的運動植物的運動 1 1、向性運動向性運動向性向性運動運動：指植物的某些器官由于受到外界指植物的某些器官由于受到外界環(huán)境的環(huán)境的單向刺激單向刺激而產(chǎn)生的而產(chǎn)生的運動。運動。 感受感受（感受感受外界刺激）（感受感受外界刺激） 傳導(dǎo)傳導(dǎo)（將感（將感受到的信息傳導(dǎo)到向性發(fā)生的細(xì)胞）受到的信息傳導(dǎo)到向性發(fā)生的細(xì)胞）

34、 反應(yīng)反應(yīng)（接受信息后，彎曲生長）（接受信息后，彎曲生長） 向性運動包括三個步驟：向性運動包括三個步驟：向性運動是向性運動是生長性運動生長性運動 向光性向光性：指植物隨光的方向而彎曲的能力。：指植物隨光的方向而彎曲的能力。 正向光性：地上部分正向光性：地上部分 負(fù)向光性：某些根負(fù)向光性：某些根 橫向光性：器官生長與光垂直橫向光性：器官生長與光垂直 對向光性反應(yīng)最有效的光是對向光性反應(yīng)最有效的光是短波光，紅光短波光，紅光無效。無效。（1 1）向光性向光性 植植 物物 向向 光光 性性 的的 解解 釋釋 （2 2）向重力性向重力性 向重力性向重力性：指植物在重力的影響下，保持指植物在重力的影響下，

35、保持一定方向生長的特性一定方向生長的特性 正正向重力性：根順著重力方向向下生長向重力性：根順著重力方向向下生長 負(fù)負(fù)向重力性：莖背離重力方向向上生長向重力性：莖背離重力方向向上生長 橫橫向重力性：地下莖水平方向生長向重力性：地下莖水平方向生長向化性向化性：由于某些化學(xué)物質(zhì)在植物體內(nèi)外：由于某些化學(xué)物質(zhì)在植物體內(nèi)外分布不均勻所引起的向性生長分布不均勻所引起的向性生長。（3 3）向化性）向化性 向水性向水性 向化性向化性 （1 1）感夜性感夜性 感夜性感夜性：某些植物的葉子白天高挺張開，：某些植物的葉子白天高挺張開，晚上合攏或下垂。晚上合攏或下垂。 感夜運動是由光暗的變化引起的。感夜運動是由光暗的

36、變化引起的。感受光感受光暗信號的色素是光敏色素暗信號的色素是光敏色素。 偏上性偏上性：葉片或花瓣的上部生長比下部快，：葉片或花瓣的上部生長比下部快，向下彎曲生長。向下彎曲生長。 偏下性偏下性：葉片或花瓣的下部生長比上部快，：葉片或花瓣的下部生長比上部快，向上彎曲生長。向上彎曲生長。2. 2. 感性運動感性運動（2 2）感熱性感熱性 感熱性感熱性：植物對溫度起反應(yīng)的感性運動，：植物對溫度起反應(yīng)的感性運動，如番紅花和郁金香如番紅花和郁金香。 感夜性感夜性和感熱性和感熱性均是均是由由IAAIAA分布不均勻引起的。分布不均勻引起的。（3 3）感震性感震性感感震性震性：感受外界震動而引起的植物運動，：感

37、受外界震動而引起的植物運動，如含羞草。如含羞草。感感震性運動震性運動是由細(xì)胞膨壓的改變造成的，是由細(xì)胞膨壓的改變造成的，是一種可逆性運動。是一種可逆性運動。 一、一、 幼年幼年期與花熟狀態(tài)期與花熟狀態(tài) 二、春化作用二、春化作用 三、三、 光周期現(xiàn)象光周期現(xiàn)象 四、花四、花器官形成生理器官形成生理 五五 、 受精生理受精生理第三節(jié)第三節(jié) 植物的生殖生長及其調(diào)控植物的生殖生長及其調(diào)控 在在植物生活周期中，從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變植物生活周期中，從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L最明顯的標(biāo)志是花芽分化（即為生殖生長最明顯的標(biāo)志是花芽分化（即花原基產(chǎn)生）?；ㄔa(chǎn)生）。 花花的發(fā)育是一個非常復(fù)雜的過程，除的發(fā)育是一個非常

38、復(fù)雜的過程，除形態(tài)上的巨大變化外，植體內(nèi)還發(fā)生一系形態(tài)上的巨大變化外，植體內(nèi)還發(fā)生一系列復(fù)雜的生理生化變化。列復(fù)雜的生理生化變化。 成花過程包括三個階段：成花過程包括三個階段： 成花誘導(dǎo)成花誘導(dǎo)：感受某些環(huán)境刺激，誘導(dǎo)：感受某些環(huán)境刺激，誘導(dǎo)植物從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長植物從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長 決定決定花花芽分化芽分化的可能性。的可能性。 成花啟動成花啟動：分生組織經(jīng)過一系列變化：分生組織經(jīng)過一系列變化分化成形態(tài)上可辨認(rèn)的分化成形態(tài)上可辨認(rèn)的花原基?；ㄔ?。 花花器官的形成器官的形成 決定花器官的決定花器官的數(shù)量數(shù)量和質(zhì)量。和質(zhì)量。一、幼年一、幼年期與花熟狀態(tài)期與花熟狀態(tài) 幼年期幼年期 花熟狀

39、態(tài)花熟狀態(tài) 植物植物開花開花 故故幼年期幼年期、低溫、光周期低溫、光周期是控制植物開是控制植物開花的三個重要因素?；ǖ娜齻€重要因素。花熟狀態(tài)：花熟狀態(tài)：開花前必須達(dá)到的生理狀態(tài)開花前必須達(dá)到的生理狀態(tài). . 植物植物生長的早期階段，任何處理都不能誘生長的早期階段，任何處理都不能誘導(dǎo)開花，此階段稱為導(dǎo)開花，此階段稱為幼年幼年期。期。幼年幼年期完成后期完成后（即（即花熟狀態(tài)花熟狀態(tài)）才能感受環(huán)境刺激誘導(dǎo)開花。）才能感受環(huán)境刺激誘導(dǎo)開花。低溫與光周期低溫與光周期 二、春化作用二、春化作用 （1 1）春化作用的概念及類型春化作用的概念及類型 春化作用春化作用：低溫促進(jìn)植物開花的作用低溫促進(jìn)植物開花的作

40、用。 大多數(shù)大多數(shù)植物（如芹菜、胡蘿卜、白菜、植物（如芹菜、胡蘿卜、白菜、天仙子、冬小麥、冬黑麥等）低溫是花誘天仙子、冬小麥、冬黑麥等）低溫是花誘導(dǎo)的必需條件。我國北方農(nóng)民采用的導(dǎo)的必需條件。我國北方農(nóng)民采用的悶悶麥法麥法 、九七麥九七麥就是利用這個原理。就是利用這個原理。 植物對低溫的要求有植物對低溫的要求有兩種類型：兩種類型：相對相對低溫型低溫型：低溫處理促進(jìn)植物開花：低溫處理促進(jìn)植物開花，如冬性一年生植物，種子吸漲后即可如冬性一年生植物，種子吸漲后即可感受低溫感受低溫絕對絕對低溫型低溫型：若不經(jīng)低溫處理，植物：若不經(jīng)低溫處理，植物絕對不能開花。絕對不能開花。一般二年生植物和多一般二年生植

41、物和多年生植物屬此類。年生植物屬此類。 各種各種植物春化所要求的溫度不同，有效植物春化所要求的溫度不同，有效溫度界與溫度界與0 010 10 ，最有效的春化溫度是最有效的春化溫度是1 17 7 。 一般一般低于生長的最適溫度對成花就具低于生長的最適溫度對成花就具有誘導(dǎo)作用。但植物原產(chǎn)地不同，通過春有誘導(dǎo)作用。但植物原產(chǎn)地不同，通過春化所需的溫度也不同。化所需的溫度也不同。（2 2）春化作用的春化作用的條件條件a. 低溫和時間低溫和時間 各類植物通過春化時要求低溫持續(xù)的各類植物通過春化時要求低溫持續(xù)的時間不同，在一定時間內(nèi)，時間不同，在一定時間內(nèi)，春化的效應(yīng)春化的效應(yīng)隨低溫處理時間的延長而增加隨

42、低溫處理時間的延長而增加。 10 20 30 40 50 冷處理的持續(xù)時間冷處理的持續(xù)時間/d冬黑麥種子低溫處理時間對開花的影響冬黑麥種子低溫處理時間對開花的影響從種植到開花的天數(shù)從種植到開花的天數(shù)/d1208040 去春化作用：去春化作用：在春化過程結(jié)束之前，如在春化過程結(jié)束之前，如置入高溫條件下，春化效果消失的現(xiàn)象。置入高溫條件下，春化效果消失的現(xiàn)象。去春化的有效溫度一般為去春化的有效溫度一般為25402540。重返。重返低溫，可再度春化。低溫，可再度春化。 b b、需要充足的需要充足的氧氣、氧氣、適量的適量的水分和水分和作作為呼吸底物的為呼吸底物的糖分糖分 c c、光照光照 充足充足的陽

43、光可的陽光可縮短幼年期縮短幼年期，有利貯備有利貯備充足的營養(yǎng)充足的營養(yǎng)。（3 3）時期、部位和刺激傳導(dǎo)時期、部位和刺激傳導(dǎo) 1 1、時期、時期 大多數(shù)大多數(shù)植物在種子吸脹后即可接受低植物在種子吸脹后即可接受低溫誘導(dǎo)，在種子萌發(fā)和苗期均可進(jìn)行。而溫誘導(dǎo)，在種子萌發(fā)和苗期均可進(jìn)行。而有些植物（胡蘿卜、月見草等）只有綠苗有些植物（胡蘿卜、月見草等）只有綠苗達(dá)到一定大小才能通過春化。達(dá)到一定大小才能通過春化。 2 2、部位部位感受感受低溫的部位：低溫的部位：莖尖端的生長點莖尖端的生長點 3 3、刺激傳導(dǎo)、刺激傳導(dǎo) 許多實驗證明，在春化過程中形許多實驗證明，在春化過程中形成一種刺激物質(zhì)成一種刺激物質(zhì)春化

44、素春化素，但至今，但至今尚未分離出這種物質(zhì)。尚未分離出這種物質(zhì)。 有些植物的春化素可通過嫁有些植物的春化素可通過嫁接傳導(dǎo)，如天仙子接傳導(dǎo)，如天仙子 ；而；而 有些植物有些植物的春化素不能傳導(dǎo)，如菊花。的春化素不能傳導(dǎo)，如菊花。（4 4）春化過程中的生理生化變化春化過程中的生理生化變化 1 1、呼吸速率增強、呼吸速率增強 2 2、核酸代謝加速、核酸代謝加速 在在春化過程中核酸（特別是春化過程中核酸（特別是RNARNA）含）含量增加，而且量增加，而且RNARNA性質(zhì)有所變化。性質(zhì)有所變化。 3 3、蛋白質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)代謝 可溶性可溶性PrPr及游離及游離AAAA含量（含量（ProPro）增加。）增

45、加。三、光周期現(xiàn)象三、光周期現(xiàn)象 （一）光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（一）光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)光周期（光周期（ photoperiodphotoperiod）：一天之中白天：一天之中白天和黑夜的相對長度。和黑夜的相對長度。19201920年，美國科學(xué)家年，美國科學(xué)家GarnerGarner和和AllardAllard發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)光周期影響植物的開花。光周期影響植物的開花。光周期現(xiàn)象（光周期現(xiàn)象（photoperiodismphotoperiodism）：植物：植物對白天和黑夜相對長度的反應(yīng)。對白天和黑夜相對長度的反應(yīng)。（二）光周期的反應(yīng)類型（二）光周期的反應(yīng)類型 1 1、短日植物、短日植物（SDPSDP） SDP

46、SDP：指日照長度必須指日照長度必須短于短于一定時數(shù)才能一定時數(shù)才能開花的植物。開花的植物。 適當(dāng)適當(dāng)?shù)乜s短地縮短光照或延長黑暗可提早開花。光照或延長黑暗可提早開花。如：如：大豆、菊花、晚稻、蒼耳、高粱、日本大豆、菊花、晚稻、蒼耳、高粱、日本牽牛、美洲煙草、紫蘇、黃麻、大麻牽牛、美洲煙草、紫蘇、黃麻、大麻等。等。 2 2、長日植物、長日植物（LDPLDP） LDPLDP：指日照長度必須指日照長度必須大于大于一定時數(shù)才一定時數(shù)才能能開花的植物。開花的植物。 適當(dāng)適當(dāng)延長延長日照長度可促進(jìn)開花。如：日照長度可促進(jìn)開花。如：小麥、黑麥、大麥、油菜、菠菜、天仙子、小麥、黑麥、大麥、油菜、菠菜、天仙子、

47、胡蘿卜、芹菜、洋蔥胡蘿卜、芹菜、洋蔥等等3 3、日中性植物、日中性植物（DNPDNP） DNPDNP：指在任何日照條件下都能開花：指在任何日照條件下都能開花的植物。的植物。 如：如：番茄、黃瓜、茄子、四季豆、番茄、黃瓜、茄子、四季豆、辣椒、四季花卉辣椒、四季花卉等。等。 臨界日長（臨界日長（ critical daylengthcritical daylength）：指晝夜周期中誘導(dǎo)指晝夜周期中誘導(dǎo)短日植物短日植物開花開花所需的所需的最最長長日照時數(shù)，或日照時數(shù)，或誘導(dǎo)誘導(dǎo)長日植物長日植物開花開花所需的所需的最短最短日照時數(shù)。日照時數(shù)。長日植物是指在日照長度大于臨界日長才長日植物是指在日照長度

48、大于臨界日長才能正常開花的植物；短日植物是指在日照能正常開花的植物；短日植物是指在日照長度短于臨界日長才能開花的植物。長度短于臨界日長才能開花的植物。 6 12 18 24 每天光期長度每天光期長度 （ h）短日植物蒼 耳長日植物天仙子日中性植物臨界日長相對開花反應(yīng)相對開花反應(yīng)相對開花反應(yīng)相對開花反應(yīng)相對開花反應(yīng)相對開花反應(yīng) 6 12 18 24 每天光期長度每天光期長度 （ h） 6 12 18 24 每天光期長度每天光期長度 （ h）臨界日長 有些有些植物花誘導(dǎo)和花形成要求不同植物花誘導(dǎo)和花形成要求不同的日照長度，稱的日照長度，稱雙重日長類型雙重日長類型。 如如大葉落地生根、蘆薈等大葉落地

49、生根、蘆薈等，花誘導(dǎo)，花誘導(dǎo)需要需要LDLD，花器官形成則需要，花器官形成則需要SDSD，稱為，稱為長長短日植物（短日植物（LSDPLSDP）。 如如風(fēng)鈴草、白三葉草風(fēng)鈴草、白三葉草 等等，花誘導(dǎo)需，花誘導(dǎo)需要要SDSD，花器官形成則需要，花器官形成則需要LDLD，稱為，稱為短長短長日植物（日植物（SLDPSLDP）。 如如甘蔗只有在一定長度的日照條件甘蔗只有在一定長度的日照條件下（下（11.512.5h11.512.5h）才能開花，稱）才能開花，稱中日性中日性植物（植物（IDPIDP）。( (三三) )光周期光周期刺激的感受和傳導(dǎo)刺激的感受和傳導(dǎo) 1. 1. 感受光周期刺激部位：感受光周期刺

50、激部位：葉子葉子圖圖11-5 11-5 葉在光周期反應(yīng)中的作用葉在光周期反應(yīng)中的作用2. 2. 感受時期感受時期 植物長到一定年齡后才能感受適宜光周期植物長到一定年齡后才能感受適宜光周期誘導(dǎo)，但不同植物表現(xiàn)敏感的年齡不同。誘導(dǎo)，但不同植物表現(xiàn)敏感的年齡不同。3. 3. 光周期刺激的傳導(dǎo)光周期刺激的傳導(dǎo)(1)(1)分析分析 (2)(2)實驗證明實驗證明 a. b. c. a. b. c. 圖圖11-6 11-6 蒼耳葉中產(chǎn)生的開花刺激物的傳導(dǎo)蒼耳葉中產(chǎn)生的開花刺激物的傳導(dǎo)運輸途徑：運輸途徑：韌皮部韌皮部 （實驗證明）（實驗證明） （四）光周期的誘導(dǎo)（四）光周期的誘導(dǎo) 光周期誘導(dǎo)光周期誘導(dǎo)：植物只

51、需要一定時間適宜的光植物只需要一定時間適宜的光周期處理，以后即使處于不適宜的光周期下，周期處理，以后即使處于不適宜的光周期下，仍然可以長期保持刺激的效果的現(xiàn)象仍然可以長期保持刺激的效果的現(xiàn)象。 在光周期誘導(dǎo)中三個最主在光周期誘導(dǎo)中三個最主要的因素是：要的因素是：臨界日長臨界日長、誘導(dǎo)周期數(shù)誘導(dǎo)周期數(shù)、光的性質(zhì)光的性質(zhì)如：如：SDPSDP蒼耳蒼耳 1 1個光周期；個光周期； 大豆大豆 3 3個；個；菊花菊花1212個；個；LDPLDP甜菜甜菜15-2015-20個。個。 2 2、光強、光強 光周期光周期誘導(dǎo)的光強很微弱，誘導(dǎo)的光強很微弱，50100lx50100lx。 3 3、光質(zhì)、光質(zhì)紅光對花

52、誘導(dǎo)最有效紅光對花誘導(dǎo)最有效1 1、誘導(dǎo)周期、誘導(dǎo)周期數(shù)數(shù) 植物達(dá)到開花適宜的光周期數(shù)植物達(dá)到開花適宜的光周期數(shù) （五）臨界暗期與暗期間斷（五）臨界暗期與暗期間斷 1.1.臨界暗期臨界暗期 （1 1）概念）概念 臨界暗期臨界暗期：指晝夜：指晝夜周期中周期中長日植物長日植物能夠開花所必須的能夠開花所必須的最最長長暗期暗期長度，或長度，或短短日植物日植物能夠開花所必需能夠開花所必需的的最短最短暗期長度。暗期長度。SDPSDP實際上是實際上是長夜植物長夜植物，LDPLDP是是短夜植物短夜植物。（2 2）臨界暗期比臨界日長更重要）臨界暗期比臨界日長更重要 試驗試驗證明，植物開花決定于證明，植物開花決定

53、于暗期的長暗期的長度度而不是光期的長度。而不是光期的長度。 如如：短日植物大豆（臨界日長：短日植物大豆（臨界日長14h14h）處在日長處在日長16h16h及及4h4h，暗期為，暗期為4-20h4-20h，結(jié)果只，結(jié)果只要暗期在要暗期在10h10h以下均不開花，而暗期在以下均不開花，而暗期在10h10h以上均開花；長日植物天仙子在以上均開花；長日植物天仙子在12h12h日長日長和和12h12h暗期下不開花，但以暗期下不開花，但以6h6h日長和日長和6h6h暗暗期處理則開花。期處理則開花。SDP的習(xí)性LDP的習(xí)性光的狀況營養(yǎng)生長開花光 暗閃光閃光臨界暗期臨界暗期開花營養(yǎng)生長營養(yǎng)生長開花營養(yǎng)生長開花

54、開花開花營養(yǎng)生長營養(yǎng)生長間斷白晝間斷白晝2.2.暗期間斷（光敏色素參與了光周期誘導(dǎo)）暗期間斷（光敏色素參與了光周期誘導(dǎo)） 暗期間斷的效果取決于最后一次暗期間斷的效果取決于最后一次照射的是紅光還是遠(yuǎn)紅光照射的是紅光還是遠(yuǎn)紅光。 對對SDPSDP而言，紅光而言，紅光阻止阻止開花，遠(yuǎn)紅光開花，遠(yuǎn)紅光促進(jìn)促進(jìn)開花；開花； 對對LDPLDP而言，紅光而言，紅光促進(jìn)促進(jìn)開花，遠(yuǎn)紅光開花，遠(yuǎn)紅光阻止阻止開花。開花。 紅光紅光- -遠(yuǎn)紅光可逆反應(yīng)的存在，表明遠(yuǎn)紅光可逆反應(yīng)的存在，表明光敏色素系統(tǒng)光敏色素系統(tǒng)參與了成花誘導(dǎo)過程。參與了成花誘導(dǎo)過程。( (六六) )春化春化和光周期理論在生產(chǎn)和光周期理論在生產(chǎn)實際

55、中的應(yīng)用實際中的應(yīng)用 1 1、春化處理，加速成花、春化處理，加速成花 （1 1）“悶麥法悶麥法” ” 春天補種冬小麥春天補種冬小麥 （2 2）春小麥低溫處理）春小麥低溫處理 早熟，躲開干熱風(fēng)早熟，躲開干熱風(fēng) （3 3）冬性作物的育種）冬性作物的育種 加速育種過程加速育種過程 2 2、指導(dǎo)引種、指導(dǎo)引種2020o o N N：?？冢汉？?040o o N N：北京：北京5050o o N N：黑河：黑河第四節(jié)第四節(jié) 植物的衰老與調(diào)控植物的衰老與調(diào)控一、種子一、種子的成熟生理的成熟生理二、果實的生長和成熟生理二、果實的生長和成熟生理三、植物的休眠生理三、植物的休眠生理四、植物的衰老生理四、植物的衰

56、老生理五、器官脫落生理五、器官脫落生理第一節(jié)第一節(jié) 種子的成熟生理種子的成熟生理 （一）、主要有機物的變化（一）、主要有機物的變化 1 1、糖類的變化、糖類的變化 淀粉含量增加淀粉含量增加 淀粉淀粉種子（禾谷類種子和豆類種子）成熟種子（禾谷類種子和豆類種子）成熟過程中，可溶性糖含量逐漸降低，淀粉的積過程中，可溶性糖含量逐漸降低，淀粉的積累迅速增加。累迅速增加。一、種子一、種子成熟時的生理生化變化成熟時的生理生化變化 2 2、蛋白質(zhì)含量增加、蛋白質(zhì)含量增加 3 3、脂肪的變化、脂肪的變化 油油料料種子成熟過程中，糖類不斷下降，種子成熟過程中，糖類不斷下降，脂肪含量不斷上升脂肪含量不斷上升，說明脂

57、肪由糖類轉(zhuǎn)化說明脂肪由糖類轉(zhuǎn)化而來。而來。 4 4、呼吸速率的、呼吸速率的變化變化 與有機物積累速率與有機物積累速率 呈平行關(guān)系呈平行關(guān)系5 5、內(nèi)源激素的種類和含量不斷變化、內(nèi)源激素的種類和含量不斷變化 ZTGAIAA 6 6、含水量隨種子的成熟而逐漸減少、含水量隨種子的成熟而逐漸減少 種子種子成熟時幼胚中具有濃厚的細(xì)成熟時幼胚中具有濃厚的細(xì)胞質(zhì)而無液泡，自由水含量很少。胞質(zhì)而無液泡，自由水含量很少。三三、外界條件對種子成分及成熟過程的影響、外界條件對種子成分及成熟過程的影響 1 1、光照、光照 光照強度影響種子內(nèi)有機物的積累、光照強度影響種子內(nèi)有機物的積累、蛋白質(zhì)含量和含油率。蛋白質(zhì)含量和

58、含油率。 2 2、溫度、溫度 溫度高，呼吸消耗大，溫度低，不利溫度高，呼吸消耗大，溫度低，不利于物質(zhì)運輸與轉(zhuǎn)化。溫度適宜利于物質(zhì)的于物質(zhì)運輸與轉(zhuǎn)化。溫度適宜利于物質(zhì)的積累，促進(jìn)成熟。積累，促進(jìn)成熟。 溫度溫度還影響種子的化學(xué)成分：還影響種子的化學(xué)成分： 適當(dāng)適當(dāng)?shù)牡蜏赜欣谟椭姆e累；晝的低溫有利于油脂的積累；晝夜溫差大有利于不飽和脂肪酸的形成。夜溫差大有利于不飽和脂肪酸的形成。 不同地區(qū)大豆的品質(zhì)不同地區(qū)品種 Pr質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%北方春大豆 39.9 20.8黃淮海流域夏大豆 41.7 18.0長江流域春夏 42.5 16.7 秋大豆 北方油料種子油脂品質(zhì)較南方好。 3 3、空

59、氣相對濕度、空氣相對濕度 高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大氣干旱，阻礙物質(zhì)運輸，氣干旱，阻礙物質(zhì)運輸，合成酶活性合成酶活性降低，降低，水解水解酶酶活性活性增高，干物質(zhì)積累減少增高，干物質(zhì)積累減少。 4 4、土壤含水量、土壤含水量 “風(fēng)旱不實現(xiàn)象風(fēng)旱不實現(xiàn)象”：5 5、礦質(zhì)元素、礦質(zhì)元素 N N肥提高蛋白質(zhì)含量，肥提高蛋白質(zhì)含量，N N過多，脂肪含過多，脂肪含量下降。量下降。P P、K K肥增加淀粉含量。肥增加淀粉含量。第二節(jié)第二節(jié) 果實的生長和成熟生理果實的生長和成熟生理 一、果實的生長特點一、果實的生長特點S S型生長曲線：型生長曲線：蘋果、梨、香蕉、蘋果

60、、梨、香蕉、茄子、葡萄等茄子、葡萄等雙雙S S型生長曲線：型生長曲線：桃、杏、李、櫻桃、杏、李、櫻桃等桃等珠心和珠被生長停止，珠心和珠被生長停止，營養(yǎng)向種子集中營養(yǎng)向種子集中. 單性結(jié)實單性結(jié)實：不經(jīng)受精作用而形成無籽果實：不經(jīng)受精作用而形成無籽果實的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 天然單性結(jié)實天然單性結(jié)實：植株或枝條突變：植株或枝條突變 刺激性單性結(jié)實：刺激性單性結(jié)實：環(huán)境刺激，如短日照環(huán)境刺激，如短日照或較低的夜溫或較低的夜溫 人工誘導(dǎo)單性結(jié)實人工誘導(dǎo)單性結(jié)實：如：如NAANAA，2 2，4-D4-D、 GAGA處理處理 假性單性結(jié)實假性單性結(jié)實 ：胚敗育，花托發(fā)育成：胚敗育，花托發(fā)育成 的假果的假果單單