植物的生長生理

關(guān)于植物的生長生理PPT第1頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月生長(growth)：由于細胞的分裂和擴大引起植物體積與重量的不可逆增加，使植物由小變大，由胚最終變成完整植株，這種量上的增加，就是生長。發(fā)育(development)：由于細胞生長和分化，引起處于不同部位的細胞群發(fā)生質(zhì)的變化，形成執(zhí)行各種不同功能的組織與器官（機械組織、保護組織等），這種質(zhì)的轉(zhuǎn)變，就是發(fā)育。

發(fā)育包括生長和分化兩個方面。第2頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物的發(fā)育在時間上有嚴格的順序，如種子發(fā)芽，幼苗生長，開花結(jié)實，衰老死亡，都按一定的時間、順序發(fā)生。發(fā)育在空間上也有巧妙的布局，比如莖上葉原基的分布有一定的規(guī)律，形成葉序，花形成花序。植物有序的生長發(fā)育過程叫做生活史(lifecycle)或生活周期。第3頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月休眠芽衰老脫落休眠次生生長初生生長發(fā)芽成熟開花種子發(fā)育抽芽種子植物的生活周期第4頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)種子的萌發(fā)

一、種子萌發(fā)的概念

種子萌發(fā)(seedgermination)是指種子從吸水到胚根突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理生化變化的過程。

一般以種子的胚根突破種皮作為種子萌發(fā)的標志。第5頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月二、種子的壽命和活力1種子的壽命

種子的壽命(longevity)：指種子從完全成熟到喪失生活力（或死亡）所經(jīng)歷的時間。根據(jù)種子壽命的長短分為以下幾類：短命種子：幾小時～幾周。如：楊(幾周)、柳（12h）。中命種子：幾年～幾十年。多數(shù)栽培作物。長命種子：百年～千年，蓮花。第6頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

種子壽命的種子壽命的長短主要是由遺傳基因決定的，但也受環(huán)境因素和貯藏條件的影響。一般種子貯藏在低溫、干燥、乏氧條件下，降低種子的呼吸速率，延長種子壽命。

鄭光華先生提出“超干種子保存法”。第7頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)植物種子貯藏條件的特點，將種子分為正常性種子和頑拗性種子。

正常性種子耐脫水性很強，耐低溫貯藏，壽命較長，大多數(shù)植物種子屬于這一類型。第8頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

頑拗性種子是不耐脫水干燥，也不耐低溫貯藏，壽命較短。產(chǎn)生頑拗性種子的植物主要有兩大類：（1）原產(chǎn)于熱帶或亞熱帶地區(qū)的許多果樹，如椰子、荔枝、龍眼、芒果等；（2）一些水生草本植物，如水浮蓮、茭白、菱等。第9頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

種子是否耐脫水與LEA蛋白基因的表達有關(guān)。這一基因在種子發(fā)育晚期表達，其產(chǎn)物被稱為胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白（lateembryogenesisabundantprotein，LEA）。第10頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月LEA蛋白的特點是具有很高的親水性和熱穩(wěn)定性。LEA蛋白在種子成熟脫水過程中大量表達，在正常種子中含量很高，如在棉花成熟種子中，約占貯藏性蛋白的30%，起到保護細胞免受傷害的作用。第11頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2種子的生活力和活力

種子生活力(seedviability)是指種子能夠萌發(fā)的潛在能力或胚具有的生命力，一般指種子的發(fā)芽力。種子活力(seedvigor)是指種子在田間狀態(tài)下迅速而整齊地萌發(fā)并形成健壯幼苗的能力。可以用活力指數(shù)（Vi）表示。第12頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）種子發(fā)芽力

指種子在適宜的條件下發(fā)芽并長出正常幼苗的能力，通常用種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率來表示。一般以芽長超過種子長度的1/2為發(fā)芽標準。國家規(guī)定作物種子的發(fā)芽率要在85%以上，低于85%不得出售。第13頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前我國還沒有對各種種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的測定天數(shù)做出全面統(tǒng)一的規(guī)定。發(fā)芽率=發(fā)芽7d全部正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%發(fā)芽勢=發(fā)芽3d正常的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%第14頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）種子活力

種子活力可以用活力指數(shù)（VI）和發(fā)芽指數(shù)（GI）表示。發(fā)芽指數(shù)(GI)=ΣGt/Dt活力指數(shù)Vi=SGt/Dt。

S為幼苗生長勢（如地上部分或根的平均鮮重），Gt在時間為t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。第15頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)芽指數(shù)的計算方法：

假設(shè)第1天到第7天發(fā)芽種子數(shù)：

2，8，22，25，26，26，26發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt=∑當天的發(fā)芽種子數(shù)/發(fā)芽日數(shù)

=2/1+8/2+22/3+25/4+26/5+26/6+26/7=32.83

第16頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

種子生活力常用標準條件下測得的種子發(fā)芽用發(fā)芽百分率表示，快速檢查種子生活力的方法主要有三類：1）利用組織還原力2）利用原生質(zhì)的著色能力：靛藍、紅墨水、藍墨水

3）利用細胞中的螢光物質(zhì)第17頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月三、影響種子萌發(fā)的外界條件1、水分1）使種皮變軟，氧氣易于通過種皮，胚根易于突破種皮。2）使原生質(zhì)由凝膠轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)。3）保證細胞分裂和伸長正常進行。4）水分促進可溶性物質(zhì)運輸?shù)秸谏L的幼芽、幼根，形成新細胞結(jié)構(gòu)。5）促使種子內(nèi)束縛態(tài)植物激素轉(zhuǎn)化為自由態(tài)，調(diào)節(jié)胚的生長。第18頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

干燥種子最初的吸水是依靠吸脹作用進行的。無論種子是否有生活力都可進行最初的吸脹作用。不同農(nóng)作物種子，在萌發(fā)過程中吸水量不同。豆科植物的種子吸水量大。第19頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月各種主要作物種子萌發(fā)時的最低吸水量作物種類

吸水率（%）作物種類

吸水率（%）水稻35棉花60小麥60豌豆186玉米40大豆120油菜48蠶豆157第20頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溫度溫度對種子萌發(fā)的影響存在三基點，即最適、最低和最高溫度。最適溫度指種子在最短時間內(nèi)獲得最高發(fā)芽率的溫度。。第21頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

萌發(fā)的最適溫度，盡管是生長最快的溫度，但由于種子消耗養(yǎng)分較多，往往使幼苗生長很快但并不健壯，經(jīng)不起不良環(huán)境侵襲。

生產(chǎn)上常采用比萌發(fā)最適溫度稍低的溫度，可使幼苗生長快而又健壯，這一溫度稱為協(xié)調(diào)最適溫度。另外，為了提早播種，可利用薄膜、溫室、大棚、溫床、陽畦、風(fēng)障等設(shè)施育苗。第22頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月3氧氣一般種子正常萌發(fā)要求空氣含氧量在10%以上。不同作物種子萌發(fā)時的需氧量不同，含脂肪較多的種子比淀粉種子萌發(fā)時的需氧量高。4光根據(jù)種子萌發(fā)對光的需要可分為三類：需光種子：如萵苣、煙草；嫌光種子：如茄子、番茄、瓜類種子；中性種子：大多數(shù)作物的種子第23頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月四、種子的萌發(fā)過程吸脹：是種子萌發(fā)的開始，吸脹的結(jié)果導(dǎo)致種皮變軟，貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化，代謝活躍，出現(xiàn)胚細胞的分裂、伸長與擴大。萌動：胚根突破種皮是萌動的標志。發(fā)芽：當胚根的長度等于種子的長度或胚芽突破種皮并達到種子長度的一半時即為發(fā)芽。第24頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月五、種子萌發(fā)時的生理、生化變化1、種子的吸水

種子吸水一般分為三個階段。種子的吸脹階段；種子吸水的停滯期；種子滲透性吸水階段。死種子與休眠種子的吸水只有前二個階段，無第三個階段。第25頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月種子吸水的三個階段第26頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2、呼吸作用的變化呼吸作用的變化分為三個階段。第一階段呼吸作用迅速增加；第二階段呼吸停滯在一定水平；第三階段呼吸作用又迅速增加。種子萌發(fā)初期（第一和第二階段）主要是無氧呼吸，而第三階段開始進入有氧呼吸階段。第27頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月呼吸作用的變化第28頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月3、酶的活化與合成種子萌發(fā)時需要的酶的來源有兩種：一是由已存在于干燥種子中的酶活化而來；二是種子吸水后重新合成的。第29頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

酶重新合成所需的mRNA，有的已經(jīng)存在于干燥種子中，有的是種子吸水后由DNA轉(zhuǎn)錄而來。已經(jīng)存在于干燥種子中的mRNA是在種子發(fā)育期間形成的，人們把這類mRNA稱為貯存mRNA或長命mRNA

。

種子發(fā)育期間形成的貯存在種子中的mRNA與細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成信息體。第31頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月4、種子中貯藏物質(zhì)的動員（有機物的轉(zhuǎn)變）根據(jù)植物種子中有機物的含量和種類，將種子區(qū)分為淀粉種子（淀粉含量多）、油料種子（脂肪含量多）和豆類種子（蛋白質(zhì)含量多）。

種子萌發(fā)時，貯藏的有機物必須在胚乳或子葉中分解為小分子化合物，才能運輸?shù)脚吒团哐恐斜焕?。?2頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）淀粉的轉(zhuǎn)變：種子萌發(fā)時，種子中的淀粉被淀粉酶水解為麥芽糖，再由麥芽糖酶繼續(xù)把麥芽糖分解為葡萄糖，供細胞代謝所利用，或轉(zhuǎn)化為蔗糖.（2）脂肪的轉(zhuǎn)變：脂肪很多的油料種子萌發(fā)時，脂肪在脂肪酶的作用下水解為甘油和脂肪酸。（3）蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)變：先分解為氨基酸重新組合成新的蛋白質(zhì)。第34頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

另外，在種子萌發(fā)過程中，核酸、激素也有相應(yīng)的變化。核酸變化第35頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月激素的變化第36頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月5種子預(yù)處理與種子萌發(fā)的調(diào)節(jié)

播種前進行種子的預(yù)處理，可以提高種子活力，改善其田間成苗狀態(tài)。施用生理活性物質(zhì)也可提高種子活力，如將生物活性物質(zhì)噴施、撒施、涂于種子表面，制成種子包皮。所施用的物質(zhì)包括生長調(diào)節(jié)劑、礦質(zhì)元素、殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑等。第37頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了縮短出苗時間，提高幼苗的整齊度，可以對種子進行滲透調(diào)節(jié)處理。所謂滲透調(diào)節(jié)處理，指用高滲溶液，如一定濃度的聚乙二醇（PEG）溶液對種子進行處理。由于PEG溶液具有一定的滲透勢，因而可以控制水分進入細胞中的量。滲透調(diào)節(jié)處理還可以促進萌發(fā)種子中RNA、蛋白質(zhì)的合成，有利于種子中DNA損傷的修復(fù)。第38頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)植物生長和分化的細胞學(xué)基礎(chǔ)

細胞的生長是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)。通常把細胞生長的過程分為三個時期：即分裂期、伸長期和分化期。植物的生長與細胞數(shù)目的增加（細胞分裂）和細胞體積的增大（細胞伸長）有關(guān)。植物不同器官和組織的形成與細胞分化有關(guān)。第39頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞分裂期（又叫分生期）：細胞體積小、數(shù)量多、束縛水/自由水高、細胞核大、細胞壁薄、細胞質(zhì)稠密、呼吸強、代謝旺。細胞伸長期（又叫擴大期）：體積增大、形成液泡（由小變大）、細胞核、細胞質(zhì)擠到邊緣、代謝旺盛、干物質(zhì)積累。細胞分化期（又叫成熟期）：細胞體積定型、胞壁加厚、結(jié)構(gòu)特化、功能專一、代謝與呼吸均低于伸長階段。第40頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月一、細胞分裂的生理分生組織細胞生長到一定階段就要發(fā)生有絲分裂。通常把從母細胞一次分裂結(jié)束形成兩個子細胞開始到下一次再分裂成兩個子細胞為止的所需的時間稱為細胞周期（cellcycle）。細胞周期包括分裂間期和分裂期（M期）。第41頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

分裂期是指細胞的有絲分裂過程，分為前期、中期、后期和末期。

分裂期以外的時間稱為分裂間期，又分為三個時期：⑴G1期（gap1），從有絲分裂完成到DNA復(fù)制之前的這段時間，此時細胞內(nèi)進行RNA和蛋白質(zhì)的大量合成，細胞體積也顯著增大。⑵S期（synthesisphase），DNA復(fù)制期，DNA和有關(guān)組蛋白在此時合成，完成染色體的復(fù)制，DNA的含量增加一倍。⑶G2期（gap2），從DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始的這段時間，此時細胞繼續(xù)進行RNA和蛋白質(zhì)的合成，為細胞分裂做好準備。第42頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞周期示意圖第43頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

細胞周期的運轉(zhuǎn)十分有序，沿著G1→S→G2→M的次序進行，這是細胞周期有關(guān)基因順序表達的結(jié)果。細胞周期中有兩個起決定作用的控制點：從G1進入S和從G2進入M。這兩個轉(zhuǎn)變過程都是由一種稱為成熟促進因子（MPF）的蛋白質(zhì)復(fù)合體所觸發(fā)的。第44頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物激素可影響細胞分裂。赤霉素可以促進從G1期到S期的過程，從而縮短G1期和S期所需的時間；細胞分裂素促進DNA的合成和胞質(zhì)分裂；生長素是在細胞分裂的較晚時期才起作用，促進細胞核分裂。此外，多胺可促進G1期后期DNA的合成，從而促進細胞分裂。維生素，特別是B族維生素，如B1（硫胺素）、B6（吡哆醇）促進細胞分裂。第45頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月利蘭·哈特韋爾1940-提莫西·亨特1949-保羅·納斯1940-

美國西雅圖癌癥研究中心的利蘭.哈特韋爾（LelandHartwell）、英國倫敦皇家癌癥研究基金的保羅．納斯（PaulNurse)和提莫西.亨特（TimothyHunt）共享2001年度諾貝爾生理學(xué)／醫(yī)學(xué)獎，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了細胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子”。第46頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月二、細胞伸長的生理在細胞伸長階段，細胞的體積顯著增加，植物體生長迅速。如豌豆距根尖5~6mm的部位的細胞體積比分生組織的增加20倍。細胞體積的增加，主要是由于水分的進入所造成。此外，還有大量物質(zhì)的合成。第47頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物細胞的生長一方面是基于原生質(zhì)的增加。另一方面是細胞壁相應(yīng)地延伸。植物體的分生組織區(qū)產(chǎn)生的新細胞開始伸長生長時，首先形成初生壁。初生細胞壁比較薄，且具有一定的彈性，以便適應(yīng)細胞的生長。第48頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

高等植物細胞初生壁的基本結(jié)構(gòu)物質(zhì)主要是纖維素，許多纖維素分子構(gòu)成微纖絲，微纖絲構(gòu)成細胞壁的基本網(wǎng)狀骨架，網(wǎng)眼中充滿水、半纖維素、果膠和糖蛋白等。

微纖絲與半纖維素、果膠以及糖蛋白為基質(zhì)，通過共價鍵和非共價鍵的結(jié)合，交叉形成一個高度復(fù)雜的、抗張力強的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第49頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

初生壁中包含多種糖蛋白，其中很重要的一類為伸展蛋白（extensins）。它是一種富含羥脯氨酸的糖蛋白，其分子結(jié)構(gòu)包含兩個組成部分：蛋白質(zhì)骨架和寡糖側(cè)鏈。第50頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

伸展蛋白由305個氨基酸組成，分子量約為34kDa，其中含25個Ser-(Pro)4重復(fù)序列，其他序列如Try-Lys-Tyr-Lys，Thr-Pro-Val也有多次重復(fù)，其中羥脯氨酸殘基占30%。

伸展蛋白中碳水化合物的主要成分是阿拉伯糖和半乳糖。阿拉伯糖是以寡聚形式與蛋白質(zhì)骨架上的羥脯氨酸相連結(jié)；半乳糖則以O(shè)-糖苷鍵的形式與蛋白質(zhì)骨架上的絲氨酸相結(jié)合。第51頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

伸展蛋白對細胞壁的彈性張力和韌性起著加強作用。當初生壁向次生壁轉(zhuǎn)變時，伸展蛋白含量增加，細胞壁的剛性也增加。在煙草原生質(zhì)體的培養(yǎng)中，若抑制伸展蛋白的合成，則不能再生正常的細胞壁。這說明伸展蛋白對于維持初生壁的完整性，參與細胞壁多聚物的正確裝配。此外，伸展蛋白對植物的抗病性可能具有重要作用。第52頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

細胞壁內(nèi)還含有一種對細胞壁狀態(tài)有調(diào)節(jié)作用的蛋白稱為擴張蛋白（expansin）。擴張蛋白不是細胞壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，它的作用是通過與微纖絲可逆結(jié)合破壞細胞壁中微纖絲和多糖間的共價鍵，使微纖絲所結(jié)成的交織點破裂，從而促進聚合物間的滑動，使細胞壁松弛。擴張蛋白的活性有高度專一性，只有在生長迅速的細胞的細胞壁中，才具有生理活性。第53頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

細胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)圖解

S1次生壁外層；S2次生壁中層；S3次生壁內(nèi)層；CW1

初生壁；ML胞間層第54頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

子細胞伸長時形成初生壁。當細胞生長接近停止時，才開始產(chǎn)生次生壁，細胞壁木質(zhì)化。次生壁除含纖維素和半纖維素外，還常含木質(zhì)素和栓質(zhì)等。次生壁分外、中、內(nèi)三層中，微纖絲的在細胞壁內(nèi)按照一定走向沉積，增強細胞壁的堅固性。第55頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月針葉樹的管胞第56頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月三、細胞分化的生理

在個體發(fā)育過程中，來源于同一合子或遺傳上同質(zhì)的分生組織細胞，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程稱為細胞分化。個體發(fā)育是通過細胞分化過程實現(xiàn)的。細胞分化過程的實質(zhì)是基因按一定程序選擇性的活化或阻遏，有選擇地表達的結(jié)果。第57頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月1細胞的全能性

植物細胞全能性(totipotency)的概念是1902年由德國著名植物學(xué)家Haberlandt首先提出的。

植物細胞全能性是指植物體的每一個活細胞都有該物種一套完整的基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。第58頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了驗證自己的設(shè)想，Haberlandt也曾做了大量的研究，但試驗均未能成功。

1958年Steward等利用胡蘿卜根的韌皮部組織培養(yǎng)出了完整的新植株。后來，Visil和Hildebrandt又用煙草組織培養(yǎng)的單個體細胞培養(yǎng)出了可育的完整植株。

1969年Nitch將煙草的單個單倍體孢子培養(yǎng)成了完整的新植株。第59頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

這些實驗結(jié)果有力地證明：①高度分化的植物細胞，遺傳物質(zhì)并沒有丟失，細胞具有全能性；②在二倍體的同源染色體中只要有一個基因組，即含有該物種的全部基因。第60頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2影響分化的因素首先，植物激素對細胞分化有重要作用。其次，糖（蔗糖或葡萄糖）濃度與木質(zhì)部和韌皮部的分化有密切關(guān)系。培養(yǎng)基中糖濃度較低，將誘導(dǎo)形成木質(zhì)部；若糖濃度較高，將形成韌皮部；若糖濃度在中等水平（2.5%~3.5%），則誘導(dǎo)木質(zhì)部和韌皮部的同時形成，而且中間還有形成層。第61頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)植物組織培養(yǎng)

一、植物組織培養(yǎng)的概念及類型

植物組織培養(yǎng)(planttissueculture)是指在無菌和人工控制條件下，培養(yǎng)植物的離體器官、組織或細胞的技術(shù)。

用于離體培養(yǎng)進行無性繁殖的各種植物材料稱為外植體(explant)。第62頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)外植體的種類，可將組織培養(yǎng)分為5種類型：即愈傷組織培養(yǎng)、懸浮細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、莖尖分生組織培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)。愈傷組織（callus）：在組織培養(yǎng)中，則指在人工培養(yǎng)基上由外植體長出來的一團無序生長的薄壁細胞。第63頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月愈傷組織的脫分化和再分化第64頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)培養(yǎng)過程，將外殖體的第一次培養(yǎng)，稱為初代培養(yǎng)；以后將培養(yǎng)體轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上，則通稱為繼代培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)，把加瓊脂而成為固體的培養(yǎng)基稱為固體培養(yǎng)；不加瓊脂而培養(yǎng)基呈液體的稱為液體培養(yǎng)。第65頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月由外殖體培養(yǎng)形成完整植物的方法

外植體在培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，首先脫分化形成愈傷組織，然后再通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的適當配比來誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽和根等頂端分生組織，由此產(chǎn)生新的植株。第66頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

愈傷組織培養(yǎng)物也可放在搖床上，通過試管液體懸浮培養(yǎng)分散成單個細胞。這種單個細胞具有豐富的細胞質(zhì)、小型的液泡和大的細胞核，具有胚性細胞的特征。

由體細胞分化來的類似胚胎結(jié)構(gòu)的細胞或細胞群稱為胚狀體（embryoid）。然后由胚狀體再繼續(xù)發(fā)育成植株。第67頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

通過細胞壁的水解酶（纖維素酶和果膠酶）除去細胞壁，獲得原生質(zhì)體，常用于細胞融合，獲得新品種。第68頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月植物組織培養(yǎng)的過程第69頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月組織培養(yǎng)的優(yōu)點：（1）用料少，節(jié)約母株資源；（2）繁殖系數(shù)高，一塊組織或小植株一年內(nèi)可以繁殖成千上萬株小苗；（3）占地面積少，繁殖速度快，在20平方米的培養(yǎng)室中一年可以繁殖30萬株試管苗；（4）不受自然氣候變化影響，在人工條件下能常年進行大規(guī)模生產(chǎn)；（5）生產(chǎn)周期短，繁殖一代小苗僅需一個月左右；（6）可以脫去自然無性繁殖的植物體內(nèi)所感染的病毒，使之復(fù)壯；（7）可意外地在培養(yǎng)中獲得突變體、多倍體與有經(jīng)濟價值的新類型；（8）由于組織培養(yǎng)是在試管中進行，攜帶方便，利于地區(qū)間、國際間的種質(zhì)交流。（9）在引種時許多植物由于地理及氣候等原因不能開花結(jié)實，可以用組織培養(yǎng)進行營養(yǎng)繁殖。第70頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

蘭花繁殖通常用分株法，由于蘭花每年僅生一新葉，2年才能分株一次。分株時，用利刀將腐根去掉，再在蘭草球莖分為兩叢。第71頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第73頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月植物組培室第74頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月二、植物組織培養(yǎng)的原理組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是植株細胞全能性。細胞分化完成后，受到所在環(huán)境的束縛而穩(wěn)定下來，但這種穩(wěn)定是相對的。在適宜的營養(yǎng)和外界條件下，就會脫離原來的分化狀態(tài)，表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。

第75頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

已經(jīng)分化的植物器官、組織或細胞在離體培養(yǎng)時，失去原有的形態(tài)和機能，又恢復(fù)細胞分裂的能力，并形成與原有狀態(tài)不同細胞的過程，稱為脫分化(dedifferentiation)。脫分化形成的細胞就是愈傷組織。

脫分化形成的愈傷組織細胞在適宜的培養(yǎng)條件下又分化為胚狀體，或直接分化出根和芽等器官，形成完整植株，這一過程稱為再分化(redifferentiation)

。第76頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月三、植物組織培養(yǎng)的方法1外植體的選擇

植物細胞具有全能性。但全能性表達與否以及表達的難易程度因外植體的生理狀態(tài)而異。一般來說，受精卵、發(fā)育中的分生組織細胞、胚細胞和雌雄配子體以及單倍體細胞是較易表達全能性的。第77頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

根、莖、葉、花等器官均可作為外殖體，其中莖尖培養(yǎng)具有快速繁殖和去病毒的特點。另外，由根、下胚軸及莖形成的愈傷組織分化成根的頻率很高；靠近上部的莖段能形成較多的花枝和較少的營養(yǎng)枝。第78頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2培養(yǎng)基的配制

培養(yǎng)基（medium）中含有外植體生長所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)。培養(yǎng)基種類很多，不同的外植體、不同的培養(yǎng)方法、不同的培養(yǎng)目的等，都要求采用不同的培養(yǎng)基。第79頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

White培養(yǎng)基廣泛用于離體根的培養(yǎng)；MS(Murashige和Shoog)培養(yǎng)基中含有較高的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，適合于多種培養(yǎng)物的生長。

N6培養(yǎng)基含有與MS差不多的硝態(tài)氮，但銨態(tài)氮僅為MS的1/4多一些，特別適合于禾本科花粉的培養(yǎng)；B5培養(yǎng)基則適合于十字花科植物的培養(yǎng)。第80頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種常用培養(yǎng)基的配方（mg/L）培養(yǎng)基成分MS(1962)White(1963)N6(1974)Miller(1967)B5(1968)NH4NO3

16501000KNO3

190080283010002500(NH4)2SO4463134KCl6565CaCl2?2H2O440166150Ca(NO3)2?4H2O300347MgSO4?7H2O37072018535250NaSO4

200KH2PO4

170400300FeSO4?7H2O27.827.827.8Na2-EDTA37.337.337.3Na-Fe-EDTA32Fe2(SO4)32.5MnSO4?4H2O22.34.54.44.4第81頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月MnSO4?H2O10ZnSO4?7H2O8.631.51.52CoCl2?6H2O0.0250.025CuSO4?5H2O0.0250.0010.025Na2MoO4?2H2O0.250.00250.25KI0.830.750.80.80.75H3BO3

6.21.51.61.63.0NaH2PO4?H2O16.5150鹽酸硫胺素(B1)0.50.31.01煙酸0.50.10.51肌醇100100100100鹽酸吡哚醇(B6)0.50.11甘氨酸232蔗糖300020000500003000020000pH5.85.85.86.05.5接上表第82頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月培養(yǎng)基主要成分及其作用（1）無機營養(yǎng)物包括大量元素和微量元素，即植物生長14種必需元素。（2）碳源一般用蔗糖，其濃度為2%~4%，有時也用葡萄糖。碳源還具有維持滲透壓的作用。（3）維生素硫胺素（B1）是必需的，煙酸、鹽酸吡哆醇（B6）、肌醇對生長起促進作用。（4）有機附加物如氨基酸（甘氨酸）、水解酪蛋白、酵母汁、椰子乳等，它們能促進外植體細胞的分化。第83頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）生長調(diào)節(jié)物質(zhì)

生長素類促進細胞分裂和根的分化。生長素一般溶于95%酒精或0.1mol/L的NaOH中。細胞分裂素可以促進細胞分裂和由愈傷組織或器官上分化不定芽。細胞分裂素一般溶于0.1mol/LHCl或稀薄的NaOH中。赤霉素能刺激組織培養(yǎng)中形成的胚狀體，并發(fā)育成小植株。赤霉素溶于水后不穩(wěn)定，常用95%的酒精配成母液，在冰箱中保存。第84頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月3滅菌（1）化學(xué)滅菌法：適用于外植體消毒。外植體表面消毒要正確選擇消毒劑的濃度和處理時間，保持外殖體活性。常用的消毒劑有：70%酒精、次氯酸鈣（漂白粉）、氯化汞（HgCl2升汞）。（2）高壓蒸汽滅菌法：將需要滅菌的物品放在密封的高壓高溫滅菌鍋內(nèi)，在121℃高溫和1個大氣壓/cm2的壓力下，持續(xù)1520分鐘，就可殺滅一切微生物的營養(yǎng)體及其孢子。該法適用于培養(yǎng)基、器皿和工具等的消毒滅菌。第85頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）干熱滅菌法：將物品放入烘箱，加熱到160℃以上，持續(xù)1～2小時，可使微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固而達到滅菌的目的。如一些研缽、玻璃和金屬器皿等的滅菌。第86頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）過濾除菌法：有些試劑或藥品受熱后不穩(wěn)定，易分解而失去藥效，這類物品的消毒滅菌常采用過濾除菌。將帶菌的液體或氣體通過孔徑小于0.45μm的微孔濾器裝置，使雜菌受阻隔留在濾板上，而液體或氣體進入無菌瓶內(nèi)。（5）輻射滅菌法：通常用紫外線滅菌。該法適用于接種室等滅毒。注意紫外線傷害。第87頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月4接種和培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)是一種無菌培養(yǎng)技術(shù)，因此要求工作人員在操作過程中遵守?zé)o菌操作規(guī)程，一切用具（包括手臂）、材料、培養(yǎng)基要求無菌，一切操作過程要在無菌條件下進行操作。接種要在超凈工作臺上進行。第88頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

無菌培養(yǎng)是將接種在無菌培養(yǎng)基上的外植體，置于培養(yǎng)室的專用培養(yǎng)架上培養(yǎng)，要求培養(yǎng)室里清潔少菌，調(diào)控溫度（安裝空調(diào)）、光照和通氣等環(huán)境因子。第89頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物組織培養(yǎng)通常采用的培養(yǎng)溫度為23~28℃。照光強度在300~10000勒克司，一般用1000勒克司。照光時間和強度根據(jù)實驗?zāi)康亩ǎ庠赐ǔ２捎玫氖菬晒鉄簟?/p>

液體培養(yǎng)基時，特別是細胞懸浮培養(yǎng)，一般用震蕩法通氣，震蕩速度約為100~150rpm，振蕩過程中還可防止細胞聚集成團。第90頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月5小苗移栽新植株具有4-5條根時即可移栽，移栽前先打開培養(yǎng)瓶蓋，在光線充足的地方煉苗；移栽時要洗去根部的培養(yǎng)基，免遭細菌的繁殖污染。第91頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月四、組織培養(yǎng)的應(yīng)用1無性系的快速繁殖。培養(yǎng)無病毒種苗。3新品種的選育（1）花培和單倍體育種。（2）離體胚培養(yǎng)和雜種植株獲得。（3）體細胞誘變和突變體篩選。（4）細胞融合和雜種植株的獲得第92頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月4人工種子和種質(zhì)保存

1978年，Murashige首次提出了人工種子的概念。人工種子又稱人造種子，是指利用植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的胚狀體、芽體及小鱗莖等包裹在含有營養(yǎng)成分的膠囊內(nèi)，使其具有種子的機能并可直接播種田間。它包括人工胚狀體類培養(yǎng)物、人工胚乳和人工種皮三個部分。

Kitto和Janick用聚氧乙烯包埋胡蘿卜胚狀體，首次制成了人工種子。第93頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

種質(zhì)資源的保存引起科學(xué)家和各國政府的極大重視，因為世界種質(zhì)資源日益枯竭（如野生稻），大量有用基因損失，特別是那些不產(chǎn)籽或種子壽命短的生物更為嚴重。利用組織和細胞培養(yǎng)法低溫保存種質(zhì)，給保存和搶救瀕危物種帶來希望。第94頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月5藥用植物和次生物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)

利用次生物質(zhì)的細胞工程來開發(fā)天然植物資源，可以克服植物本身有用成分含量低（如青蒿素），生長速度慢（紅豆杉），種群稀少（如人參）等造成的資源緊缺現(xiàn)狀。第95頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)植物的生長一、植物生長的周期性

在自然條件下，植物或植物器官的生長速率隨晝夜或季節(jié)發(fā)生有規(guī)律的變化，這種現(xiàn)象叫做植物生長的周期性。植物生長的周期性包括晝夜周期性（溫周期性）和季節(jié)周期性。第96頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月1、生長量的表示法

（1）生長積累量：常用干重、鮮重、有機干重表示。有時也用苗高和葉長變化表示。（2）生長速率：

絕對生長速率（AGR）：單位時間內(nèi)植物材料生長的絕對增加量。

AGR=(W2－W1)/（t2－t1）；

相對生長速率（RGR）：單位時間內(nèi)植物材料絕對增加量占原來生長量的相對比例（通常以百分率表示）。RGR(%)=(W2－W1)/W1(t2－t1)

。第97頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2植物的生長曲線和生長大周期

植物器官（根、莖、葉、種子、果實等）以及一年生植物在整個生長過程中，生長速率都表現(xiàn)出“慢—快—慢”的特點，即開始時生長緩慢，以后逐漸加快，達到最高速度后又減慢以至最后停止。這整個生長過程稱為生長大周期(grandperiodgrowth)

。以植物（或器官）生長積累量對時間作圖，可得到植物的生長曲線。典型的生長大周期曲線呈“S”形。第98頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米的生長曲線第99頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

玉米的“S”形曲線可分為四個期：(1)停滯期，0-16天細胞處于分裂時期和原生質(zhì)積累時期，生長緩慢。(2)對數(shù)生長期，16-45天植物生長隨時間呈對數(shù)增大。(3)穩(wěn)定生長期，45-55天，植物以恒定的最高速率生長。(4)衰老期，55-90天，生長速率下降，植物成熟并開始衰老。第100頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月3生長的溫周期性

植物的生長隨溫度的晝夜周期性而發(fā)生有規(guī)律的變化的現(xiàn)象，被稱為植物生長的溫周期現(xiàn)象或植物生長的晝夜周期性。一般來說，在夏季，植物生長速率白天較慢，夜晚較快。但在冬季，植物在白天的生長速率比夜晚快，這是由于冬季的夜晚溫度太低，植物的生長受阻。第101頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月4生長的季節(jié)周期性

植物在一年中的生長速率，隨季節(jié)變化而發(fā)生有規(guī)律性的變化，稱為植物生長的季節(jié)周期性（seasonalperiodicityofgrowth）。在溫帶地區(qū)，四季分明，植物生長具有明顯的季節(jié)周期性。第102頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月二、影響植物生長的外界條件1溫度生長的最適溫度是指植物生長最快的溫度，但并不是植物生長最健壯的溫度，在最適溫度下，由于植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)消耗太多。

在生產(chǎn)實踐中培養(yǎng)健壯的植株常用比生長最適溫度略低的溫度，稱為協(xié)調(diào)最適溫度。第103頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物不同生育期對溫度的要求不同。作物栽培要注意適時播種。如冬小麥種植“白露早，寒露遲，秋分種麥正及時”。再如“楊葉銅錢大，開始種棉花”棉花種早出苗后容易壞死，“五一”以后種即為晚棉花，大量減產(chǎn)。第104頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種農(nóng)作物生長的溫度（℃）三基點作物最低溫度最適溫度最高溫度水稻大麥向日葵玉米大豆南瓜棉花10~120~55~105~1010~1210~1515~1820~3025~3131~3727~3327~3337~4425~3040~4431~3737~4433~5033~4044~5030~38第105頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

夜間降溫的有利于植物生長，因為夜間降溫可減少呼吸，植物伸長生長受抑制，苗木粗壯。

晝夜溫差大可促進水果糖分積累，新疆水果如哈密瓜、葡萄較甜就是這個原因?！岸齑笈锏奈鞴弦脖认奶斓暮贸浴?。第106頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2光照光是植物生長的必需條件之一。一方面，光通過光合產(chǎn)物和物質(zhì)運輸而間接影響植物的生長；另一方面，光通過光質(zhì)與光強直接影響植物的生長發(fā)育。（1）光強對生長的影響①強光的影響：強光抑制細胞伸長，促進細胞分化。植物的表現(xiàn)是：株高降低，節(jié)間縮短，葉色濃綠，葉片小而厚，根系發(fā)達。第107頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月②弱光的影響：弱光有利于細胞伸長，但不利于細胞分裂，細胞分化推遲，纖維素少，細胞壁薄。植株的表現(xiàn)是：株高增加，葉色淺，葉片大而薄，根系發(fā)育不良，植株柔弱。③無光的影響：在黑暗條件下，有利于細胞伸長，但不利于細胞分化。植株細長，機械組織不發(fā)達，植株多汁，頂端呈彎鉤狀，葉片細小不能展開，無葉綠素，莖葉呈黃白色。故稱黃化苗。第108頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月光對菜豆幼苗生長的影響左圖：正常光照條件下生長的幼苗；中圖：每天照射5分鐘微弱紅光（足以引起去黃化反應(yīng)）下生長的幼苗；右圖：黑暗下生長的幼苗（黃花苗）第109頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第110頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）光質(zhì)對生長的影響

藍紫光有抑制植物伸長生長的作用，其原因是提高了IAA氧化酶活性，降低IAA的水平；紫外光的抑制作用更顯著。

紅光（660nm）能使黃化苗轉(zhuǎn)為正常苗，促進子葉伸長，抑制莖的過度伸長，阻止黃化，而遠紅光（730nm）能夠逆轉(zhuǎn)紅光的效應(yīng)。“低溫下塑料薄膜覆蓋育秧，淺藍色薄膜的效果比無色的好?！钡?11頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月3水分植物要進行正常的生長活動，都離不開水，水是生命之源。4礦質(zhì)元素土壤中的礦質(zhì)元素分為必需元素、有益元素和有害元素，其中前二者促進植物生長，有害元素則抑制植物生長，如鹽堿地、重金屬污染等。5植物生長調(diào)節(jié)劑生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對植物的生長具有顯著的調(diào)節(jié)作用。第112頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第5節(jié)植物生長的相關(guān)性植物體是由各種器官組成的統(tǒng)一的有機體。植物體各部分間的相互協(xié)調(diào)與制約的現(xiàn)象稱為相關(guān)性（correlation）。植物生長的相關(guān)性包括地下部與地上部的相關(guān)、主莖與側(cè)枝的相關(guān)、營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān)等。第113頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月一、地下部與地上部的相關(guān)1地下部與地上部的相關(guān)表現(xiàn)

地下部是指植物體的地下器官，包括根、塊莖、鱗莖等，而地上部是指植物體的地上器官，包括莖、葉、花、果等。

地下部與地上部的相關(guān)性常用根冠比（root/topratio,R/T比）表示，即地下部分的重量與地上部分的重量的比值。第114頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

根部的生命活動有賴于地上部分提供的光合產(chǎn)物、生長素（IAA）和維生素B1等；而地上部分的生命活動則需要根系提供水分、礦質(zhì)鹽、部分氨基酸以及根中合成的植物激素（CTK、GA、ABA）。一般而言，植物根系發(fā)達，地上部分才能很好地生長?！皦衙绫仨毾葔迅?、“根深葉茂”和“本固枝榮”等民諺就是這個道理。第115頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月影響根冠比的因素主要有以下幾方面：（1）土壤水分

缺水使根冠比增大。相反，當土壤水分過多時，根冠比減小。如水稻有“旱長根、濕長苗”現(xiàn)象。（2）溫度

低溫可使根冠比增大。當氣溫升高，地上部分的生長加快，根冠比就下降。第116頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）光照

光照加強，根冠比增大。光照不足時，根冠比降低。（4）礦質(zhì)元素

氮素缺乏時，根冠比增大；當土壤中氮肥充足時，根冠比降低。

磷、鉀肥通常能使根冠比增大。（5）生長調(diào)節(jié)劑

生長抑制劑或生長延緩劑可增大根冠比。生長促進劑，使根冠比降低。第117頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月2地下部與地上部之間的信息轉(zhuǎn)遞植物的地下部與地上部之間除了進行物質(zhì)和能量的交換外，各部分之間還進行著信息的傳遞。此外根冠間還有電信號轉(zhuǎn)遞。第118頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月二、主莖與側(cè)枝的相關(guān)

這種由于植物的頂芽生長占優(yōu)勢而抑制側(cè)芽生長的現(xiàn)象，稱為頂端優(yōu)勢（apicaldominance或terminaldorminance）。頂端優(yōu)勢現(xiàn)象普遍存在于植物界。不同的植物，頂端優(yōu)勢的強弱有很大差別。第119頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因的假說：

K.Goebel于1900年提出的“營養(yǎng)假說”，認為頂端構(gòu)成營養(yǎng)庫，壟斷了大部分營養(yǎng)物質(zhì)。頂芽分生組織比側(cè)芽分生組織先形成，具有競爭優(yōu)勢，能優(yōu)先利用營養(yǎng)物質(zhì)并優(yōu)先生長，側(cè)芽因缺乏營養(yǎng)物質(zhì)而生長受到限制。第120頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月1934年K.V.Thimann和F.Skoog提出的“生長素假說”，認為頂端優(yōu)勢是由于生長素對側(cè)芽的抑制作用而產(chǎn)生的。植物頂端形成生長素，通過極性運輸?shù)絺?cè)芽，側(cè)芽對生長素敏感，從而使側(cè)芽生長受到抑制。距離頂芽愈近，生長素濃度愈高，對側(cè)芽的抑制作用愈強。第121頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月IAA頂端優(yōu)勢(apicaldorminance)

第122頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月1936年Went提出營養(yǎng)物質(zhì)定向轉(zhuǎn)移假說來解釋頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因。該學(xué)說認為生長素既能調(diào)節(jié)生長又能影響營養(yǎng)物質(zhì)的運輸方向。植物頂端是生長素的合成部位，高濃度的IAA使頂端成為生長活動中心和物質(zhì)交換中心，并能將營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)運至莖端，因而不利于側(cè)芽的生長。第123頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

在生產(chǎn)上，常常利用頂端優(yōu)勢的原理來控制植物的生長。有時需要利用和保持植物的頂端優(yōu)勢，如麻類、向日葵、玉米、高粱、煙草等作物以及用材樹木，需抑制其側(cè)芽生長。有時則需消除頂端優(yōu)勢，以促進分枝生長。如棉花整枝、果樹修剪等，就是破壞頂端優(yōu)勢來合理分配養(yǎng)料。第124頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月三、營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān)

營養(yǎng)生長和生殖生長是植物生長周期中的兩個不同階段，通常以花芽分化作為生殖生長開始的標志，但這兩個階段并不能彼此截然分開，所以營養(yǎng)生長和生殖生長不能截然分開，而是有所重疊。第125頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物的營養(yǎng)生長和生殖生長之間是既相互依賴又相互制約的關(guān)系。

營養(yǎng)生長是生殖生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，但營養(yǎng)器官生長過旺，會消耗過多的養(yǎng)分，影響生殖器官的生長發(fā)育。生殖器官的生長也會抑制營養(yǎng)器官的生長。如果樹的“大小年現(xiàn)象”。第126頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月四、植物的極性與再生

極性（polarity）是指植物體在器官、組織甚至細胞在不同軸向上存在某種形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上的梯度差異。極性是細胞分化的基礎(chǔ)。植物體的極性在受精卵中已形成，極性一旦建立，即難于逆轉(zhuǎn)。第127頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物的再生作用(regeneration)：是指與植物分離的部分具有恢復(fù)植物其余部分的能力。植物的再生實驗?zāi)茏C明植物體中存在極性。將柳樹枝條懸掛在潮濕的空氣中，無論柳樹枝條是正掛還是倒掛，總是在其形態(tài)學(xué)的上端長芽，形態(tài)學(xué)的下端長根。第128頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月枝條的極性與再生

在扦插繁殖和嫁接時，應(yīng)注意將形態(tài)學(xué)的下端插入土中或砧木種，而不能顛倒，才能成功。第129頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月五、植物生長的相互競爭和相生相克1、植物體之間的關(guān)系①競爭（competition）是指同種或異種的兩個或更多個體，利用共同的有限資源，從而發(fā)生對環(huán)境資源爭奪的現(xiàn)象。第130頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月②共生（symbiosis）關(guān)系又分為互惠共生和附生（也稱為偏利共生）。

互惠共生是指所有有利于共生雙方的相互作用，如菌根、根瘤和地衣等現(xiàn)象；

附生是指兩個種之間的關(guān)系只對一方有利，對另一方無利害的共生，如苔蘚、蘭花。第131頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月③寄生（parasitism）是指某一物種的個體依靠另一物種個體的營養(yǎng)而生活的現(xiàn)象。寄生于其他植物上并從中獲得營養(yǎng)的植物稱寄生植物，如菟絲子。第132頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月伏石蕨為了陽光附生於高大的植物上寄生植物日本菟絲子第133頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物體也可以通過改變生態(tài)環(huán)境來影響其他生物體，這一現(xiàn)象稱為相生相克（allelopathy），亦稱為化感作用?；凶饔檬侵讣瓷畹幕蚋瘮〉闹参锿ㄟ^向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)而產(chǎn)生促進或抑制其他植物生長的效應(yīng)。第134頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

有些植物產(chǎn)生的化感物質(zhì)能促進它周圍植物的生長，如茄子的提取物對水稻生長有促進作用；禾本科與豆科植物（如小麥與豌豆、玉米與大豆）混種，相互有促進作用；在種過苜蓿的土壤里種植番茄、黃瓜、萵苣等植物，生長良好。第135頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

研究更多的是一種植物產(chǎn)生的化感物質(zhì)對另一種植物的抑制作用，如番茄植株釋放鞣酸、香子蘭酸、水楊酸等能嚴重抑制萵苣、茄子種子的萌發(fā)和幼苗的生長；小麥提取物能抑制繁縷、反枝莧的生長。第136頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)植物的運動

高等植物的某些器官在內(nèi)外因素的作用下能在空間上發(fā)生有限的位置移動，稱為植物運動(plantmovement)。第137頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

高等植物的運動可分為向性運動、感性運動和近似晝夜節(jié)律運動三類。

根據(jù)引起運動的原因，植物的運動又可分為生長性運動和膨脹性運動。

生長性運動是由于生長的不均勻而造成的，是不可逆的運動。如胚芽鞘向光彎曲。

膨脹性運動是由于細胞膨壓的改變造成的，是可逆的運動。如含羞草的小葉運動。第138頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月一、向性運動

向性運動是指植物的某些器官由于受到外界環(huán)境中單方向的刺激而產(chǎn)生的運動。根據(jù)刺激因素的不同，向性運動可分為向光性、向重性、向化性等。向著刺激方向運動的為正運動，背著刺激方向運動的為負運動。第139頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月1向光性植物生長器官受單方向光照射而引起生長彎曲的現(xiàn)象稱為向光性。向光性分為三種類型：⑴植物器官向著光照的方向彎曲，稱為正向光性，如向日葵、棉花等植物的莖向光源方向彎曲。⑵植物器官背著光照的方向彎曲，稱為負向光性，如擬南芥和常春藤的氣生根背光彎曲。⑶植物器官保持與光照方向垂直的能力，稱為橫向光性，如葉片通過葉柄扭轉(zhuǎn)使其處于對光線適合的位置。第140頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

不同波長的光所引起的向光性反應(yīng)不同：藍紫光最強，黃光最弱。第141頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月

更多研究者認為可能向光運動的光受體是黃素蛋白質(zhì)類。光受體接受光照刺激后，引起一系列反應(yīng)，最終使器官的向光面和背光面不均等生長而彎曲，其原因有兩種對立的看法：一是生長素分布不均勻；二是抑制物質(zhì)分布不均勻。第142頁，課件共163頁，創(chuàng)作于2023年2月20世紀80年代以來，許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：單側(cè)照光后，黃化燕麥芽鞘會向光彎曲，但向光一側(cè)和背光一側(cè)的生長素含量并沒有差別，而向光一側(cè)的生長抑制物質(zhì)的含量多于背光一側(cè)。有實驗證明，蘿卜下胚軸的生長