第九章植物的生長生理

1、種子萌發(fā)營養(yǎng)生長生殖生長幼苗成年植株開花授粉受精種子萌發(fā)條件： 足夠的水分 充足的氧氣 適宜的溫度 光照條件seed germination需光種子煙草需光種子萵苣吸水時(shí)間胚根長出IIIIII休眠或死種子萌發(fā)的活種子 激素的變化束縛型激素轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂尚图に亍?促進(jìn)型激素增加， IAA ，GA，CTK。 抑制型激素下降， ABA。柳樹 蓮子柳樹種子壽命12小時(shí) 蓮子壽命長達(dá)百年以上recalcitrant seeds植物生長細(xì)胞分裂 增加細(xì)胞數(shù)目細(xì)胞伸長 增大細(xì)胞體積細(xì)胞分化 形成不同細(xì)胞細(xì)胞分裂周期前期中期后期末期分裂間期分裂期 （M期）G1期(DNA合成前期)S 期 (DNA合成期)G2期(D

2、NA合成后期)Cell division cycleG1期 S 期 G2期 M期 G1 cyclinM cyclinIAACTK 細(xì)胞分裂與植物激素MMCDK/CYCD蔗糖 生長素 細(xì)胞分裂素 G G1 1S SG G2 2CDK/CYCB細(xì)胞分裂素脫落酸CDK/CYCAICK？IAA受體H+-ATP酶細(xì)胞壁酸化胞壁松弛，可塑性增加細(xì)胞伸長Acid growth hypothesis 所有細(xì)胞都來源于一個(gè)受精卵。 植物約有40種不同的細(xì)胞類型，人類大約有210種不同的細(xì)胞類型。tissue culture組織培養(yǎng)（tissue culture）花粉生殖核營養(yǎng)核基細(xì)胞頂細(xì)胞受精卵根在柳樹枝條的形

3、態(tài)學(xué)下端發(fā)生根在蒲公英切段的形態(tài)學(xué)下端發(fā)生極性要求人們在生產(chǎn)中進(jìn)行扦插時(shí)不可倒插。極性發(fā)生機(jī)制，可能與Ca2+流有關(guān)Skoog和崔瀓發(fā)現(xiàn)IAA/CTK控制器官發(fā)生。 植物具有無限生長的特點(diǎn)，不斷產(chǎn)生新的器官；而動(dòng)物生長則是各部分器官的長大。 shoot apical meristemS 形生長曲線：停滯期對(duì)數(shù)生長期直線生長期衰老期四、植物生長的相關(guān)性頂端優(yōu)勢的生理解釋IAA五、植物的光形態(tài)建成光對(duì)植物生長發(fā)育的影響 暗形態(tài)建成（skotomorphogenesis）： 暗中生長的植物表現(xiàn)出各種黃化特征，如 莖細(xì)而長、頂端呈鉤狀彎曲和葉片小而呈黃 白色。擬南芥光受體 生理生化變化 形態(tài)變化 光敏

4、色素（phytochrome） 紅光 / 遠(yuǎn)紅光 隱花色素（cyptochrome）和向光素（phototropin） 藍(lán)光 / 近紫外光 UV-B受體 紫外光1.2.1 光敏色素的化學(xué)性質(zhì)chromophorePrPfr660nm730nminactiveactivePrPfr順式異構(gòu)體反式異構(gòu)體光敏色素生色團(tuán)的生物合成是在黑暗條件下，在質(zhì)體中進(jìn)行的。合成后被運(yùn)送到胞質(zhì)溶膠與脫輔基蛋白裝配形成光敏色素色素全蛋白。1.2.2 光敏色素基因和分子多型性特點(diǎn)編碼基因 總結(jié) 在一定波長下，具生理活性Pfr濃度和Ptot濃度的比例。 =Pfr / Ptot 。 值為0.010.05時(shí)即可引起顯著的生理

5、變化。1.2.3 光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)化光穩(wěn)定平衡(photostationary equilibrium, ): (二二)、光敏色素的分布與生理作用、光敏色素的分布與生理作用 從種子萌發(fā)到開花、結(jié)果及衰老，幾乎影響到植物一生的形態(tài)建成。 2.2 光敏色素的生理作用l極低輻照度反應(yīng)(VLFR):誘導(dǎo)光能量1100nmol/m2即可。如燕麥芽鞘伸長。l低 輻 照 度 反 應(yīng) ( L F R ) : 誘 導(dǎo) 光 能 量11000mol/m2即可，典型的R-FR可逆反應(yīng)。如萵苣種子萌發(fā)。l高輻照度反應(yīng)(HIR):反應(yīng)需要持續(xù)強(qiáng)光照(大于10mol/m2)，是VLFR的100倍以上。如天仙子開花誘導(dǎo)。C

6、OOHH2N激酶區(qū)域絲氨酸COOHH2N激酶區(qū)域絲氨酸ATPATP生色團(tuán)生色團(tuán)phytochromephytochromeXXPP紅光 (三三)、光敏色素的作用機(jī)理、光敏色素的作用機(jī)理PfrAPfrBPSK1光調(diào)節(jié)基因表達(dá)SPA1COP/DET/FUSPIF3NDPK2光調(diào)節(jié)基因表達(dá)G蛋白cGMPCa2+CaM鄧興旺（1991）利用在黑暗中表現(xiàn)光形態(tài)建成反應(yīng)的擬南芥cop和det突變體，克隆了第一個(gè)光形態(tài)建成的負(fù)調(diào)控因子COP1，也稱為DET，由11個(gè)基因位點(diǎn)控制，被稱為COP/DET/FUS位點(diǎn)。它們的基因產(chǎn)物是控制植物光形態(tài)建成和暗形態(tài)建成的主要分子開關(guān)。細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞膜4.1 藍(lán)光反應(yīng)

7、 藍(lán)光反應(yīng)的有效波長是藍(lán)光和近紫外光，藍(lán)光受體也叫藍(lán)光/近紫外光受體(blue/UV-A receptor)。藍(lán)光受體有隱花色素和向光素兩種。 藍(lán)光反應(yīng)：向光性反應(yīng)、氣孔開放、花色素苷積累、抑制莖伸長等。 隱花色素=FAD+多基因編碼蛋白 向光素=FMN+多基因編碼蛋白4.2 紫外光反應(yīng) UV-B主要使植物矮化，光合下降，類黃酮、花色素苷合成增加等。其受體還不清楚。藍(lán)光 向光素受體活化IAA移至背光側(cè)下運(yùn)到伸長區(qū)向光彎曲感受重力的細(xì)胞器是“平衡石”淀粉體。向重力性：可能與Ca2+、 C a M 、IAA下側(cè)分布多于上側(cè)有關(guān)。 向水性（hydrotropism） 當(dāng)土壤中水分分布不均勻時(shí)，根趨向較濕的地方生長的特性。蒲公英花序在晚上閉合煙草的花在晚上開放曇花的開 花季節(jié)一般在6至10月，開花的時(shí)間一般在晚上89點(diǎn)鐘以后，盛開的時(shí)間只有34個(gè)小時(shí)，非常短促。34小時(shí)后，花冠閉合，花朵很快就凋謝了，真可謂“曇花一現(xiàn)”！曇花曇花溫度變化可使郁金香和番紅花的花開放或關(guān)閉。復(fù)葉葉柄