植物生理學(xué)成熟與衰老

會(huì)計(jì)學(xué)1植物生理學(xué)成熟與衰老第1頁(yè)/共37頁(yè)第2頁(yè)/共37頁(yè)1.3外界條件對(duì)種子成熟和化學(xué)成分的影響從開(kāi)花受精到完全成熟所需的天數(shù)以及種子的化學(xué)成分因植物的種類(lèi)而異，主要由遺傳決定，但外界條件對(duì)種子成熟過(guò)程及產(chǎn)量和化學(xué)成分也有影響。1、干旱的影響：加速成熟，阻礙淀粉形成，蛋白質(zhì)含量相對(duì)升高。北方小麥蛋白質(zhì)含量高于南方。2、溫度影響：高溫加速成熟，使產(chǎn)量降低；較低溫度有利于油料種子積累油脂，且晝夜溫差大利于不飽和脂肪酸形成。（北方的干性油（eg.桐油）比南方好）。3、鹽堿化影響：土壤溶液水勢(shì)低，植物供水不良，成熟期縮短，籽粒淀粉含量低，蛋白質(zhì)含量相應(yīng)升高。另外，N多，延遲成熟，提高Pr含量；P、K對(duì)成熟期影響不大，但可加速糖的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化，利于淀粉和脂肪的形成。第3頁(yè)/共37頁(yè)頑拗性種子

頑拗性種子（recalcitrantseed）是不耐失水的，它們?cè)谫A藏中忌干燥和低溫。這類(lèi)種子成熟時(shí)仍具有較高的含水量（30%～60%），采收后不久便可自動(dòng)進(jìn)入萌發(fā)狀態(tài)。一旦脫水（即使含水量仍很高），即影響其萌發(fā)過(guò)程的進(jìn)行，導(dǎo)致生活力的迅速喪失。產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)的許多果樹(shù)如荔枝、龍眼、芒果、可可、橡膠、椰子、板栗、櫟樹(shù)等，以及一些水生草本植物如水浮蓮、菱、茭白等，均屬于頑拗性種子。要是將這些種子采收后置于室內(nèi)通風(fēng)處，往往只有幾天或十余天的壽命。

貯存頑拗性種子的方法主要有兩種，一是采用適溫保濕法，可以防止脫水傷害和低溫傷害，使種子壽命延長(zhǎng)至幾個(gè)月甚至1年。一種比較有希望的方法是用液氮貯藏離體胚(或胚軸)。經(jīng)低溫貯存的橡膠種胚已取得再生植株。第4頁(yè)/共37頁(yè)第5頁(yè)/共37頁(yè)第6頁(yè)/共37頁(yè)第7頁(yè)/共37頁(yè)第8頁(yè)/共37頁(yè)第9頁(yè)/共37頁(yè)第10頁(yè)/共37頁(yè)第11頁(yè)/共37頁(yè)(三)胚未完全發(fā)育：如銀杏種子、白蠟、人參等。(四)抑制物質(zhì)的存在有些植物的果實(shí)或種子存在抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)。如番茄?？赏ㄟ^(guò)水洗等方法去除抑制物質(zhì)。9.4.2、、延存器官休眠的打破和延長(zhǎng)馬鈴薯打破休眠赤霉素破除休眠曬種法硫脲處理馬鈴薯延長(zhǎng)休眠0.4%萘乙酸甲酯粉劑處理放架上攤成薄層通風(fēng)破除方法：低溫處理（小于5度）第12頁(yè)/共37頁(yè)植物芽休眠：是植物生活史中的一個(gè)暫停現(xiàn)象。是一種有益的生物學(xué)特性,是植物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演化而獲得的一種對(duì)環(huán)境條件及季節(jié)性變化的生物學(xué)適應(yīng)性.9.4.3、植物芽的休眠和萌發(fā)9.4.3.1、芽休眠的原因：1.光照與休眠的誘導(dǎo)誘發(fā)和控制芽休眠主要與日照長(zhǎng)度有關(guān)。長(zhǎng)日照促進(jìn)生長(zhǎng)，短日照抑制生長(zhǎng)，大多數(shù)植物休眠所需要的日照長(zhǎng)度為8-12h，短日照是植物在秋季轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)的信號(hào)。2.休眠促進(jìn)物：植物感受短日照的部位是葉片，短日照抑制赤霉素的合成，促進(jìn)脫落酸的合成，即GA/ABA的比值變小，使植物進(jìn)入休眠狀態(tài)。短日照誘導(dǎo)的休眠與光敏素有關(guān)，因?yàn)榧t光抑制，遠(yuǎn)紅光促進(jìn)休眠。休眠的解除需要長(zhǎng)日照條件。第13頁(yè)/共37頁(yè)9.4.3.2、休眠芽的調(diào)控：1.溫度與休眠的解除短日照誘導(dǎo)植物器官進(jìn)入休眠狀態(tài)后，往往要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的低溫后才能解除休眠，低溫解除休眠的效應(yīng)不能傳遞，低溫的效應(yīng)局限于感受低溫的休眠芽，例如將植物移往溫室，將其中的一個(gè)枝條進(jìn)行低溫處理，第二年，只有這個(gè)枝條上的芽解除休眠，其它枝條上的芽仍處于休眠狀態(tài)。這表明，低溫的作用是分解休眠芽中抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)，或產(chǎn)生不能傳遞的活化基因物質(zhì)，所以低溫的效應(yīng)不能傳遞。2.休眠的人工控制人工誘導(dǎo)休眠（1）短日照處理，人為縮短光照；（2）低溫處理；（3）干旱處理；（4）生長(zhǎng)物質(zhì)處理，如ABA、馬來(lái)酰肼（MH），2，4，5-三氯苯氧乙酸。在麥?zhǔn)涨皣姙?。抑制發(fā)芽。第14頁(yè)/共37頁(yè)打破休眠的措施有：1）低溫處理，一般用5-7或8℃的低溫。如蘋(píng)果時(shí)間用1000-1400h（42d—58d）7℃的低溫就可打破休眠；人工打破休眠3）藥劑處理，可用GA，NAA、2，4-D、6-BA打破休眠，其中GA最有效，可解除許多植物的芽休眠。此外，用乙醚、二氯甲烷，α-氯乙醇等蒸氣處理，也可打破一些植物的休眠。2）高溫沖擊，例如，將丁香浸泡在30-35C的溫水中9-12h，就可使花芽在冬季奧運(yùn)會(huì)開(kāi)放；第15頁(yè)/共37頁(yè)第16頁(yè)/共37頁(yè)2、衰老的類(lèi)型：根據(jù)植株與器官死亡的情況將植物衰老分為四種類(lèi)型：1.整體衰老如一年生或二年生植物，在開(kāi)花結(jié)實(shí)后，整株植物就衰老死亡；2.地上部衰老多年生草本植物，地上部每年死亡，而根系和其它地下系統(tǒng)仍然繼續(xù)生存多年；

3.落葉衰老多年生落葉木本植物，發(fā)生季節(jié)性的葉片同步衰老脫落；

4.順序衰老比如多年生常綠木本植物的莖和根能生活多年，而葉片和繁殖器官則漸次衰老脫落。積極方面：利于新生器官的生長(zhǎng)發(fā)育-即繁殖能力。自然條件下植株增強(qiáng)抵抗能力。消極方面：農(nóng)作物受到不良影響時(shí)，適應(yīng)能力下降，引起營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)不良，造成過(guò)早的衰老，籽粒不飽滿，產(chǎn)量下降。3、衰老的生物學(xué)意義：第17頁(yè)/共37頁(yè)第18頁(yè)/共37頁(yè)9.5.2、植物衰老時(shí)的生理生化變化1、蛋白質(zhì)的變化：蛋白質(zhì)含量顯著下降，蛋白質(zhì)水解使游離氨基酸積累。葉片中主要是Rubisco的降解。2、核酸的變化：葉片衰老使RNA、DNA含量都下降，但DNA比RNA下降的速度慢。3、光合色素喪失，使光合速率下降：原因：a、葉綠體間質(zhì)被破壞，類(lèi)囊體膨脹，裂解，葉綠素含量迅速下降，而胡蘿卜素降解較慢。b、Rubisco的降解。葉片失綠變黃是衰老的最明顯的特點(diǎn)。4、呼吸速率下降：呼吸速率下降比光合速率慢，有呼吸躍變出現(xiàn)。衰老時(shí)氧化磷酸化解偶聯(lián)。5.植物激素

植株在衰老時(shí)，通常是：促進(jìn)生長(zhǎng)的植物激素如細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素、赤霉素等含量減少，而誘導(dǎo)衰老和成熟的激素如脫落酸、乙烯等含量增加。第19頁(yè)/共37頁(yè)5.生物膜結(jié)構(gòu)變化正常情況下，細(xì)胞膜為液晶相，流動(dòng)性大。衰老過(guò)程中，膜脂的脂肪酸飽和程度逐漸增高，脂肪鏈加長(zhǎng)，膜由液晶相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟滔唷?.細(xì)胞器衰老特征-結(jié)構(gòu)的變化核糖體和粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量減少；線粒體內(nèi)的嵴扭曲收縮或消失；葉綠體腫脹，類(lèi)囊體解體，間質(zhì)中的嗜鋨顆粒積累；細(xì)胞器膜破裂，釋放出各種水解酶類(lèi)及有機(jī)酸使細(xì)胞發(fā)生所謂的自溶現(xiàn)象，加速細(xì)胞的衰老解體。第20頁(yè)/共37頁(yè)第21頁(yè)/共37頁(yè)第