植物的成熟和衰老生理

植物的成熟和衰老生理植物的成熟和衰老生理第1頁(yè)

第十二章植物成熟和衰老生理第一節(jié)種子成熟時(shí)生理生化改變第二節(jié)果實(shí)成熟時(shí)生理生化改變第三節(jié)種子和延存器官休眠第四節(jié)植物衰老第五節(jié)植物器官脫落植物的成熟和衰老生理第2頁(yè)第十二植物成熟和衰老生理受精后受精卵—胚胚珠—種子子房壁—果皮子房---果實(shí)第一節(jié)種子成熟時(shí)生理生化改變1,淀粉質(zhì)種子還原糖,非還原糖和淀粉都有所增加.淀粉合成路徑:⑴淀粉磷酸化酶作用n(G-1-P)+受體直鏈淀粉+nPi⑵直鏈淀粉合成酶UDPG+受體UDP+α(1-4)G-受體外界影響原因:溫度PH磷酸酶酶植物的成熟和衰老生理第3頁(yè)2,油質(zhì)種子末成熟種子酸值高,脂肪酸含量越多,油品質(zhì)就越差.種子碘值,伴隨種子成熟度而增加.3,種子成熟時(shí)蛋白質(zhì)改變豆類(lèi)種子莢子酰胺態(tài)(氮)---氨基酸(種子)—蛋白質(zhì)4,種子形成過(guò)程中激素改變吲哚乙酸存在玉米籽粒中1951赤霉素在菜豆中被判定出1963在玉米中提取出細(xì)胞分裂素作用①參加種子和幼苗生長(zhǎng)②控制果實(shí)生長(zhǎng)和發(fā)育③對(duì)于干物質(zhì)運(yùn)往種子起著調(diào)整作用植物的成熟和衰老生理第4頁(yè)第二節(jié)果實(shí)成熟時(shí)生理生化改變一,果實(shí)生長(zhǎng)肉質(zhì)果實(shí),營(yíng)養(yǎng)器官---S形生長(zhǎng)曲線核果(桃,杏,櫻桃),非核果---雙S曲線櫻桃蘋(píng)果果實(shí)重量時(shí)間蘋(píng)果生長(zhǎng)S形曲線和櫻桃生長(zhǎng)雙S形曲線植物的成熟和衰老生理第5頁(yè)珠心珠被果核胚二,生理生化改變大部分從營(yíng)養(yǎng)器官運(yùn)來(lái)果實(shí)積累物質(zhì)小部分自己合成①碳水化合物:生硬無(wú)甜味α-淀粉酶可溶性糖②果酸改變:硬細(xì)胞壁中原果酸膠原果酸酶,果酸酶果酸鈣③有機(jī)酸改變蘋(píng)果酸,檸檬酸,酒石酸,氧化,K+,Ca2+,中和,有機(jī)酸—糖④單寧物質(zhì)澀味,單寧,過(guò)氧化物酶,植物的成熟和衰老生理第6頁(yè)⑤芳香物質(zhì)酯類(lèi),乙酸戊酯,檸檬醛⑥色素綠色,黃色,紅色,橙色,類(lèi)胡蘿卜.花青素苷三,果實(shí)成熟時(shí)蛋白質(zhì)和激素改變成熟時(shí),RNA顯著增加.激素有規(guī)律參加代謝反應(yīng),生長(zhǎng)時(shí),IAA,GA,CYT含量增加,成熟,乙烯量最高.透性,加強(qiáng)氧化.促進(jìn)酶活性四,呼吸躍變(驟變)香蕉,梨,桃,番木瓜,芒果,鱷梨,--呼吸驟變鳳梨,葡萄,草莓,檸檬---非呼吸驟變乙烯-乙烯利,熏煙,溫水浸泡,噴酒法.植物的成熟和衰老生理第7頁(yè)摘后日期/D呼吸速率/mlco2kg-1h-110203040204060果實(shí)成熟過(guò)程中呼吸驟變植物的成熟和衰老生理第8頁(yè)第三節(jié)種子和延存器官休眠休眠:成熟種子在適當(dāng)萌發(fā)條件下仍不萌發(fā)現(xiàn)象.一,種子休眠和破除內(nèi)因性休眠:不論外界條件多么好,不經(jīng)過(guò)一定時(shí)間是不會(huì)萌發(fā)—深沉休眠外因性休眠:種子已具備發(fā)芽能力,但因?yàn)橥饨鐥l件不宜,種子仍處于相對(duì)靜止產(chǎn)狀態(tài).—強(qiáng)迫休眠深沉休眠:①種皮不透水或不透氣蒼耳,野燕麥種皮不透氣,植物的成熟和衰老生理第9頁(yè)紫蓿,紫云英不能透水或透水性弱,莧菜能透水,透氣,但種皮堅(jiān)硬破除細(xì)菌和真菌分泌酶,時(shí)間長(zhǎng)物理化學(xué)方法磨擦紫云英種皮,氨水(1:50)處理松樹(shù)種子98%濃硫酸—皂莢種子1h40℃溫水浸泡86h②種子末完成后熟胚已經(jīng)完全發(fā)育,適宜條件仍不萌發(fā),它們一定要經(jīng)過(guò)休眠,在休眠內(nèi)發(fā)生生理生化過(guò)程---后熟薔薇科(蘋(píng)果,桃,梨),松柏類(lèi)植物植物的成熟和衰老生理第10頁(yè)破除層積處理:濕砂分層堆積低溫5℃1-3個(gè)月種皮透性增加,呼吸加強(qiáng),有機(jī)物水解③胚末發(fā)育完全銀杏,人參,珙桐④在果皮,種皮,胚中有一些抑制物質(zhì)存在香豆素---萵苣種子洋白蠟樹(shù)----脫落酸揮發(fā)油,生物堿,有機(jī)酸---子葉,胚乳,種皮,果肉沙漠濱藜屬---生長(zhǎng)抑制劑水⑤休眠與植物激素乙烯丁香GA茄子對(duì)于有后熟種子處理效果更加好植物的成熟和衰老生理第11頁(yè)落葉杉種子萌發(fā)時(shí),抑制劑消失,GA積累.玉米種子游離IAA增加ABA能誘導(dǎo)種子休眠,而GA解除ABA作用1971Kahn,A.A種子萌發(fā)和休眠假說(shuō)GACK抑制劑(包含ABA)共同作用GA對(duì)于萌發(fā)是必需,不論有沒(méi)有抑制劑存在,它缺乏造成休眠,CK作用是阻止抑制劑影響,從而使GA作用得以表現(xiàn)出來(lái),抑制劑(如ABA)存在和GA缺乏,都有可引發(fā)休眠.二,延存器官休眠打破和延長(zhǎng)塊莖,鱗莖赤霉素植物的成熟和衰老生理第12頁(yè)第四節(jié)植物衰老衰老:指細(xì)胞,器官或整個(gè)植株生理功效衰退,最終自然死亡過(guò)程單稔植物:一次開(kāi)花,一年生和二年生植物,一些多年生植物.多年生木本和草本植物.營(yíng)養(yǎng)和生殖交替一,衰老時(shí)生理生化改變㈠蛋白質(zhì)顯著下降㈡核酸含量改變㈢光合速率下降㈣呼吸速率下降植物的成熟和衰老生理第13頁(yè)生長(zhǎng)速率下降是植物衰老一個(gè)普遍現(xiàn)象.二,影響衰老條件①光光延緩葉片衰老是經(jīng)過(guò)環(huán)式光合磷酸化供給ATP,用于聚合物再合成,或降低蛋白質(zhì),葉綠素和RNA降解.紅光能阻止蛋白質(zhì)和葉綠素含量降低,(光敏素參加衰老調(diào)整),②溫度低溫,高溫③水分干旱植物的成熟和衰老生理第14頁(yè)④營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)缺乏奪取營(yíng)養(yǎng)⑤細(xì)胞分裂素保綠作用擬南芥煙草半胱氨酸蛋白酶開(kāi)啟子和ipt基因嵌合基因Cyt延長(zhǎng)蔬菜貯藏預(yù)防落花落果三,植物衰老原因營(yíng)養(yǎng)虧缺理論:庫(kù)生殖器官是一個(gè)很大庫(kù),壟斷分配,聚集養(yǎng)料.植物激素調(diào)控理論:細(xì)胞分裂素花,果實(shí)衰老激素產(chǎn)生----營(yíng)養(yǎng)體植物的成熟和衰老生理第15頁(yè)赤霉素阻止蒲公英和白蠟樹(shù)衰老有效,生長(zhǎng)可妨礙有些樹(shù)木衰老,CK對(duì)草本更有效信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑糖—信號(hào)分子受體---已糖激酶已糖激酶基因—煙草有些環(huán)境原因,高溫,缺水,缺氮,電離輻射,病原體---造成體內(nèi)激素不平衡第五節(jié)植物器官脫落脫落:指植物細(xì)胞組織或器官與植物體分離過(guò)程.具主要生理意義植物的成熟和衰老生理第16頁(yè)一,影響脫落原因⑴內(nèi)部原因植物激素生長(zhǎng)刺激劑(IAA,NAA,2.4-D)分別在近軸和遠(yuǎn)軸施生長(zhǎng)刺激劑在近軸端,離層形成,脫落在遠(yuǎn)軸端,抑制離層形成依據(jù)以上,1955年Addicott提出了“生長(zhǎng)素梯度學(xué)說(shuō)”

近軸遠(yuǎn)軸離層dp植物的成熟和衰老生理第17頁(yè)調(diào)整離層形成速度,決定于離層生長(zhǎng)素含量梯度大小,而不是生長(zhǎng)素絕對(duì)量,d>p,離層不形成,d<p,離層形成.乙烯促進(jìn)葉柄脫落—誘導(dǎo)離層內(nèi)纖維素酶,果膠酶形成.促使生長(zhǎng)素純化,乙烯和生長(zhǎng)素濃度對(duì)脫落關(guān)系.赤霉素,脫落酸1982Addicott脫落是果膠和胞壁等物質(zhì)和可溶性糖平衡.促進(jìn)水解酶合成---脫落促進(jìn)合成酶形成---延緩脫落植物的成熟和衰老生理第18頁(yè)1DNARNA蛋白質(zhì)水解酶果膠質(zhì)等糖等合解酶蛋白質(zhì)RNADNAABAGA