植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講專家講座

第八章植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)因?yàn)榧?xì)胞分生（及擴(kuò)大）引發(fā)植物體積與重量不可逆增加，使植物由大變小，由胚最終變成完整植株，這種量上增加，就是生長(zhǎng)。生長(zhǎng)(growth)：發(fā)育(development)：因?yàn)榧?xì)胞分化引發(fā)處于不一樣部位細(xì)胞群發(fā)生質(zhì)改變，形成執(zhí)行各種不一樣功效組織與器官（機(jī)械組織、保護(hù)組織等），這種質(zhì)轉(zhuǎn)變，就是發(fā)育。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第1頁(yè)休眠芽衰老脫落休眠次生生長(zhǎng)初生生長(zhǎng)發(fā)芽成熟開花種子發(fā)育抽芽種子植物生活周期植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第2頁(yè)第一節(jié)種子生理一、種子休眠：種子即使處于適宜外界條件下也不萌發(fā)，這種現(xiàn)象，叫休眠。休眠(kormancy)：類型：被迫休眠：因?yàn)榄h(huán)境不適而引發(fā)休眠。生理休眠：因?yàn)樯碓蚨l(fā)休眠（深休眠）。意義：理論意義實(shí)踐意義休眠原因：保護(hù)層——角質(zhì)、蠟質(zhì)種皮厚結(jié)構(gòu)致密種皮障礙不透氣、不透水、機(jī)械障礙植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第3頁(yè)后熟作用(afterripening)：種子采收后，需經(jīng)過(guò)一段繼續(xù)發(fā)育過(guò)程，（或者完成形態(tài)建成，或者進(jìn)行一系列生理生化改變），到達(dá)真正成熟，使其具備發(fā)芽能力，該過(guò)程叫后熟作用。該類型種胚分化發(fā)育不全，因而處于休眠狀態(tài)。如，銀杏、人參、當(dāng)歸等。該類型種胚分化發(fā)育雖已完全，但生理上還未完全成熟，仍不能萌發(fā)。如，蘋果、梨、桃杏等。形態(tài)后熟：生理后熟型：抑制物質(zhì)：鹽、含N物質(zhì)、釋放氰化物物質(zhì)、有機(jī)酸、激素、生物堿等。種類：存在部位：子葉（菜豆）、胚乳（萵苣）、種皮（甘藍(lán)）、果汁（番茄）、果肉（蘋果）、整個(gè)種子（紅松）植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第4頁(yè)種皮硬種子（豆科牧草種子）生理后熟型（山楂、桃、梨）酒精、硫酸、GA、氨水（1：5）、CO2、KNO3（1~4%）等。X射線、超聲波、高低頻電流等。西瓜、番茄、辣椒、茄子等。日曬或35~40℃水處理（棉花、黃瓜、小麥等）。種子休眠破除物理原因：溫?zé)崽幚恚呵逅疀_洗：機(jī)械破除：層積處理：藥劑處理：植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第5頁(yè)分類：短命種子：幾小時(shí)~幾周。如，楊(幾周)、柳（12h）。中命種子：幾年~幾十年。多數(shù)栽培作物。長(zhǎng)命種子：百年~千年，蓮花。種子從完全成熟到喪失生活力（或死亡）所經(jīng)歷時(shí)間，稱為種子壽命。種子壽命(longevity)：種子壽命與貯藏條件：低溫、干燥、乏氧。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第6頁(yè)影響種子萌發(fā)外界條件水分、溫度、氧氣、光照需光種子：萌發(fā)時(shí)需要光照，如萵苣。嫌光種子：光抑制萌發(fā)，黑暗則促進(jìn)萌發(fā)，如西瓜。中光種子：萌發(fā)時(shí)對(duì)光無(wú)嚴(yán)格要求，多數(shù)農(nóng)作物。對(duì)光要求：紅光（660nm）促進(jìn)萌發(fā)遠(yuǎn)紅光（730nm）抑制萌發(fā)光敏素植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第7頁(yè)吸水過(guò)程改變呼吸作用改變貯藏物質(zhì)改變核酸變化激素變化植酸變化R萌發(fā)RFR抑制萌發(fā)RFRR萌發(fā)種子萌發(fā)生理生化改變植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第8頁(yè)吸水過(guò)程改變I急劇吸水階段II滯緩吸水階段III重新快速吸水階段吸水(鮮重增加)階段I階段II階段III時(shí)間可見萌發(fā)開始植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第9頁(yè)蒼耳兩枚種子（休眠和非休眠種子）吸水和萌發(fā)關(guān)系植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第10頁(yè)無(wú)氧呼吸為主有氧呼吸為主呼吸作用改變上升階段滯緩階段再度急劇上升植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第11頁(yè)貯藏物質(zhì)改變大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿硬蝗苄晕镔|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)從貯藏部位（胚乳、子葉）轉(zhuǎn)移到生長(zhǎng)部位（胚）淀粉可溶性糖蛋白質(zhì)氨基酸含氮化合物脂肪糖植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第12頁(yè)核酸變化植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第13頁(yè)激素改變IAA束縛型自由型GA含量升高CTK、ETH含量升高ABA及抑制劑含量下降植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第14頁(yè)植酸（肌醇六磷酸）改變植酸Ca-Mg肌醇+Ca2++Mg2++Pi植酸酶植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第15頁(yè)第二節(jié)植物生長(zhǎng)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)細(xì)胞分裂期：細(xì)胞伸長(zhǎng)久：細(xì)胞分化期：體積小、數(shù)量多、束縛水/自由水高細(xì)胞核大、細(xì)胞壁薄、細(xì)胞質(zhì)質(zhì)稠密呼吸強(qiáng)、代謝旺體積增大、形成液泡（小大）細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)擠到邊緣代謝旺盛、干物質(zhì)積累細(xì)胞體積定型、胞壁加厚結(jié)構(gòu)特化、功效專一代謝與呼吸均低于伸長(zhǎng)階段植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第16頁(yè)細(xì)胞分化影響分化原因：分化(differentiation)：由分生組織細(xì)胞發(fā)育成結(jié)構(gòu)與功效不一樣組織細(xì)胞過(guò)程。激素CTK/IAA根與芽分化（器官）愈傷組織GA/IAA木質(zhì)部與韌皮部分化（組織）形成層蔗糖愈傷組織低（1.5~2.5%）木質(zhì)部中（2.5~3.5%）木+韌高（4%以上）韌皮部植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第17頁(yè)組織培養(yǎng)（tissueculture）定義：在無(wú)菌條件下，將離體植物器官、組織、細(xì)胞以及原生質(zhì)體和花粉等，在人工控制培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使其生長(zhǎng)、分化并形成完整植株技術(shù)與方法。從植物體分離下來(lái)被培養(yǎng)組織、器官、細(xì)胞團(tuán)等。外植體(explant)：組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞含有全能性細(xì)胞全能性(totipotency):每一個(gè)細(xì)胞都包含著產(chǎn)生一個(gè)完整植株全套基因，在適宜條件下，任何一個(gè)細(xì)胞都能形成一個(gè)完整植物個(gè)體。德國(guó)植物生理學(xué)家Haberlandt,1902；1958年美國(guó)斯蒂伍特證實(shí)植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第18頁(yè)組織培養(yǎng)過(guò)程配制對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基滅菌、消毒：培養(yǎng)基、外植體接種：超凈工作臺(tái)培養(yǎng)：固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng)移栽植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第19頁(yè)組織培養(yǎng)階段外植體愈傷組織小植株脫分化

再分化器官發(fā)生型胚胎發(fā)生型胚狀體芽原基根原基植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第20頁(yè)愈傷組織分化植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第21頁(yè)脫分化：外植體在人工培養(yǎng)基上經(jīng)屢次細(xì)胞分裂而是原來(lái)分化狀態(tài)，形成無(wú)結(jié)構(gòu)愈傷組織或細(xì)胞團(tuán)過(guò)程。再分化：離體培養(yǎng)中形成處于脫分化狀態(tài)細(xì)胞團(tuán)再度分化形成另一個(gè)或幾個(gè)類型細(xì)胞、組織、器官，最終直接形成完整植株過(guò)程。胚狀體：由體細(xì)胞分化來(lái)類似胚胎結(jié)構(gòu)細(xì)胞或細(xì)胞群。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第22頁(yè)組織培養(yǎng)應(yīng)用培育新品種快速無(wú)性繁殖生產(chǎn)次生代謝物取得無(wú)病毒植株保留和運(yùn)輸種子資源植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第23頁(yè)第三節(jié)植物生長(zhǎng)基本特征生長(zhǎng)量：“慢——快——慢”時(shí)間：周期性空間：相關(guān)性生理：異質(zhì)性植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第24頁(yè)植物生長(zhǎng)“慢——快——慢”特征生長(zhǎng)量表示法：生長(zhǎng)積量：測(cè)定時(shí)實(shí)際數(shù)量。生長(zhǎng)速率：絕對(duì)生長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)植物材料生長(zhǎng)絕對(duì)增加量。(AGR)單位時(shí)間內(nèi)植物材料絕對(duì)增加量，占原來(lái)生長(zhǎng)量相對(duì)百分比。相對(duì)生長(zhǎng)速率：（RGR）植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第25頁(yè)生長(zhǎng)大周期和生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)大周期：植物細(xì)胞、組織、器官及個(gè)體或群體，在其整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)速率表現(xiàn)出“慢——快——慢”規(guī)律，即開始生長(zhǎng)遲緩，以后加緊，到達(dá)最高，而后又遲緩，以至停頓。通常把生長(zhǎng)這三個(gè)階段總和起來(lái)，叫做生長(zhǎng)大周期。生長(zhǎng)曲線：以時(shí)間為橫坐標(biāo)，生長(zhǎng)量為縱坐標(biāo)，可得一條曲線，即生長(zhǎng)曲線。若以生長(zhǎng)積量表示生長(zhǎng)量，則得“S型”曲線；若以絕對(duì)生長(zhǎng)量表示，則得一拋物線。了解生長(zhǎng)大周期意義植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第26頁(yè)植物生長(zhǎng)曲線植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第27頁(yè)植物生長(zhǎng)周期特性植物生長(zhǎng)周期性：植株或器官生長(zhǎng)速率隨晝夜和季節(jié)而發(fā)生有規(guī)律改變，這種現(xiàn)象，叫植物生長(zhǎng)周期性。生長(zhǎng)速率晝夜周期性：植物生長(zhǎng)伴隨晝夜：植物生長(zhǎng)伴隨晝夜交替改變而展現(xiàn)有規(guī)律周期性改變。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)季節(jié)周期性：植物生長(zhǎng)隨季節(jié)形改變而展現(xiàn)有規(guī)律周期性改變。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第28頁(yè)植物生長(zhǎng)相關(guān)性植物各部分之間相互協(xié)調(diào)與相互制約現(xiàn)象。植物生長(zhǎng)相關(guān)性：地上部分與地下部分相關(guān)主莖生長(zhǎng)與側(cè)枝生長(zhǎng)相關(guān)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)相關(guān)植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第29頁(yè)地上部分與地下部分相關(guān)相互協(xié)調(diào)相互制約根/冠（R/T）：

地下器官（塊莖、鱗莖）/地上部分（莖葉）。影響R/T原因：土壤水分情況：水少R/T增大土壤通氣情況：良好R/T增大水多R/T減小不好R/T減小植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第30頁(yè)土壤營(yíng)養(yǎng)情況：N多R/T小N少R/T大光照條件：不足R/T小充分R/T大溫度：低R/T大高R/T小修剪整枝：R/T小植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第31頁(yè)主莖生長(zhǎng)與側(cè)枝生長(zhǎng)相關(guān)性頂端優(yōu)勢(shì)：主莖頂芽生長(zhǎng)抑制側(cè)芽生長(zhǎng)現(xiàn)象。頂端優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理：1。營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)：戈貝爾（1900）頂芽組成了“營(yíng)養(yǎng)庫(kù)”，壟斷了大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2。激素學(xué)說(shuō)：蒂曼、Skoog主莖頂芽合成IAA，極性向下運(yùn)輸，在側(cè)芽積累，而芽對(duì)IAA比莖敏感，所以側(cè)芽受到抑制。3。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)定向運(yùn)轉(zhuǎn)學(xué)說(shuō)：4。各種內(nèi)源激素協(xié)調(diào)作用：植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第32頁(yè)IAA頂端優(yōu)勢(shì)

植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第33頁(yè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)相互依存：相互制約：果樹大小年現(xiàn)象多年生一次性開花植物植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第34頁(yè)植物生長(zhǎng)獨(dú)立性極性：再生作用：植物器官、組織或細(xì)胞形態(tài)學(xué)兩端在生理上所含有差異性（異質(zhì)性）。與植物體分離部位含有恢復(fù)植物其余部分能力。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第35頁(yè)第四節(jié)影響植物生長(zhǎng)環(huán)境條件溫度光照水分氣體礦質(zhì)元素植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第36頁(yè)溫度生存極限溫度：生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)：最低溫度最高溫度生命冷死點(diǎn)熱死點(diǎn)最高溫度最低溫度最適溫度維持植物生命活動(dòng)最低溫度和最高溫度，叫生存最低溫度和最高溫度，二者合稱為植物生存極限溫度。保持植物生長(zhǎng)最低溫度、最高溫度和最適溫度。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第37頁(yè)使植物生長(zhǎng)健壯、比最適溫度略低溫度。協(xié)調(diào)最適溫度：最適溫度：植物生長(zhǎng)最快溫度。變溫對(duì)植物生長(zhǎng)影響：溫周期現(xiàn)象：晝夜溫度改變對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育效應(yīng)。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第38頁(yè)光照直接影響：光合產(chǎn)物及物質(zhì)運(yùn)輸間接影響：光質(zhì)、光強(qiáng)光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)影響：藍(lán)紫光抑制生長(zhǎng)紫外光抑制更強(qiáng)提升IAA氧化酶，降低IAA水平抑制淀粉酶，阻止淀粉利用光范型作用：光對(duì)植物形態(tài)建成（高矮、葉色等）直接影響。植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第39頁(yè)光形態(tài)建成：由光所控制形態(tài)建成。豌豆黃化幼苗正常苗每晝夜光照5’~10’紅光（660nm）黃化苗正常遠(yuǎn)紅光（730nm）正常苗黃化苗植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第40頁(yè)光強(qiáng)對(duì)植物生長(zhǎng)影響：強(qiáng)光影響：抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)，促細(xì)胞分化株型弱光影響：利于細(xì)胞伸長(zhǎng)，不利細(xì)胞分化株型無(wú)光影響：利于細(xì)胞伸長(zhǎng)，不利細(xì)胞分化植株細(xì)長(zhǎng)，葉片不展開細(xì)胞大，壁薄植株多汁，葉片黃色植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第41頁(yè)第五節(jié)植物運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)：感性運(yùn)動(dòng):近似晝夜節(jié)律（生物鐘）：向光性向化性向地性向水性外界原因單方向刺激所引發(fā)生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)。無(wú)一定方向外界原因均勻作用于整株植物或一些器官所引發(fā)運(yùn)動(dòng)。感夜運(yùn)動(dòng)感震運(yùn)動(dòng)感觸運(yùn)動(dòng)植物內(nèi)生節(jié)律調(diào)整近似二十四小時(shí)周期改變規(guī)律。特點(diǎn)：其運(yùn)動(dòng)可被重新，運(yùn)動(dòng)周期對(duì)溫度不敏感植物生理學(xué)-專題知識(shí)宣講第42頁(yè)藍(lán)紫光紅光黃