項(xiàng)目2 藥用植物栽培學(xué)理論基礎(chǔ)-生長發(fā)育(1)講解

藥用植物生長發(fā)育基本規(guī)律藥用植物生長發(fā)育與環(huán)境藥用植物產(chǎn)量與品質(zhì)形成第二章藥用植物栽培學(xué)理論基礎(chǔ)21:50:111山西藥科執(zhí)業(yè)學(xué)院孫靚本章主要從藥用植物生長發(fā)育規(guī)律及其特性、環(huán)境因子及其產(chǎn)量與品質(zhì)形成角度介紹藥用植物栽培相關(guān)基本理論與栽培實(shí)踐的關(guān)系，為藥用植物的人工栽培奠定生理學(xué)、生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。藥用植物生長與發(fā)育影響藥用植物生長發(fā)育的環(huán)境因子藥用植物產(chǎn)量與品質(zhì)形成21:50:112內(nèi)容提要植物的生長發(fā)育是一個從量變到質(zhì)變的過程,是植物按照自身固有遺傳模式和順序，在一定外界環(huán)境下，利用外界物質(zhì)和能量進(jìn)行分生、分化的結(jié)果。生長(Growth)是植物植物體積和重量的量變過程。生長可分為營養(yǎng)生長和生殖生長。發(fā)育(Development)是植物一生中形態(tài)、結(jié)構(gòu)、機(jī)能的質(zhì)變過程。經(jīng)過一系列的質(zhì)變以后，產(chǎn)生與其相似個體的現(xiàn)象。發(fā)育的結(jié)果，產(chǎn)生新的器官—花、種子、果實(shí)。21:50:113

第一節(jié)藥用植物生長與發(fā)育

根系的由來與形成：根的生理功能與栽培學(xué)的關(guān)系：以根系作為入藥部位的藥用植物21:50:114一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）1、根的分類

——根據(jù)發(fā)生和來源不同：

定根（normalroot)：是由種子的胚根直接發(fā)育來的。不定根(adventitiousroot)：是由莖、葉或其他部位生長出來的，其產(chǎn)生沒有一定的位置。21:50:115一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）1、根的分類

——根據(jù)形態(tài)劃分直根系(taprootsystem)：主根發(fā)達(dá)，垂直向下生長，側(cè)根小而少。如：黨參、桔梗等。須根系(fibrousrootsystem)：主根不發(fā)達(dá)或早期死亡，側(cè)根發(fā)達(dá)，根系簇生。如：龍膽、麥冬等。黨參根系龍膽根系21:50:116一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）1、根的分類——根據(jù)入土深淺劃分淺根系：藥用植物的根系絕大部分都在耕層中，如半夏、白術(shù)、山藥、百合等。深根系：藥用植物根系入土較深(如牛蒡、黃芪)，根入土深度可超過2米,但80%左右的根系也主要集中在耕層之中。21:50:117一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

藥用植物的根在長期的演化過程中，為適應(yīng)外界環(huán)境條件，其形態(tài)、構(gòu)造和生理功能等方面產(chǎn)生了許多異常的變化，形成了變態(tài)根。具備了許多獨(dú)特的功能。貯藏根氣生根支持根

寄生根攀緣根水生根21:50:118一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

1）貯藏根（storageroot）：指根的一部分或全部肥大肉質(zhì)，其內(nèi)貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。如白芷、桔梗、丹參、菘藍(lán)、麥冬、烏頭等。白芷根系烏頭根系菘藍(lán)根系21:50:119一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）鐵皮石斛2、根的變態(tài)

2）氣生根（aerialroot)：生長在空氣中的根，如石斛等。21:50:1110一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

3）支持根(proproot)自地上莖節(jié)處產(chǎn)生一些不定根深入土中，并含葉綠素進(jìn)行光合作用，增強(qiáng)支持作用，如薏苡等。薏苡21:50:1111一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

4）寄生根（parasiticroot）：插入寄主體內(nèi)，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，如菟絲子、列當(dāng)、桑寄生等。

桑寄生常春藤菟絲子列當(dāng)—肉蓯蓉21:50:1112一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

5）攀緣根（climbingroot）：不定根具有攀附作用，如常春藤等。

桑寄生常春藤21:50:1113一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）2、根的變態(tài)

6）水生根（waterroot）：水生植物漂浮在水中中的根，如浮萍。21:50:1114一、藥用植物的營養(yǎng)生長——根（root）

莖由胚芽發(fā)育而成，是絕大多數(shù)植物體地上部分的軀干，有輸導(dǎo)、支持、貯藏和繁殖的功能。莖有地上莖和地下莖之分，地下莖是莖的變態(tài)。藥用植物地下莖的變態(tài)有根莖(知母）、塊莖（半夏、天南星）、球莖（慈姑）、鱗莖（貝母）等。地下莖主要具有貯藏、繁殖的功能。

地上莖的變態(tài)也很多，如葉狀莖或葉狀枝、刺狀莖、莖卷須等。21:50:1115二、藥用植物的營養(yǎng)生長——莖（Stem）

地下莖根莖植物——知母21:50:1116二、藥用植物的營養(yǎng)生長——莖（Stem）

地下莖塊莖植物——半夏、天南星21:50:1117二、藥用植物的營養(yǎng)生長——莖（Stem）地下鱗莖植物——平貝地下球莖植物——慈姑21:50:1118二、藥用植物的營養(yǎng)生長——莖（Stem）刺狀莖植物——仙人掌類葉狀莖植物——天門冬21:50:1119二、藥用植物的營養(yǎng)生長——莖（Stem）

葉是植物的重要營養(yǎng)器官，具有向光性。主要生理功能是進(jìn)行光合作用、氣體交換和蒸騰作用。葉生長發(fā)育的狀況和葉面積大小對植物的生長發(fā)育及產(chǎn)量影響極大。CO2+H2O－－Cm(H2O)n+O2植物光合作用21:50:1120三、藥用植物的營養(yǎng)生長——葉（leaf）1、葉片類型及其排列完全葉(completeleaf)VS不完全葉(incompleteleaf)。單葉(singleleaf)VS復(fù)葉(compoundleaf)。葉片的排列：互生、對生、輪生、簇生幾種。

2、葉片的構(gòu)造3、葉片的變態(tài)結(jié)構(gòu)21:50:1121三、藥用植物的營養(yǎng)生長——葉（leaf）4、單葉發(fā)育與葉片功能表達(dá)單葉發(fā)育：葉片大小隨植物種類和品種不同差異較大，主要決定于細(xì)胞數(shù)目，細(xì)胞大小是次要因子。同時也受溫、光、水、肥、氣等外界條件的影響。凈光合（PN）是指單位葉面積單位時間內(nèi)光合作用減去呼吸及其他消耗的凈積累干物質(zhì)量。葉面積指數(shù)（LAI）是指藥用植物群體的總綠色葉面積與所對應(yīng)的土地面積之比。最適葉面積指數(shù)與理想葉面積指數(shù)（葉幕）？？？21:50:1122三、藥用植物的營養(yǎng)生長——葉（leaf）藥用植物的生殖生長是指在一定外界環(huán)境條件（溫度、光照）的刺激下其由葉芽的生理狀態(tài)向花芽的生理狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，進(jìn)而形成花芽，然后開花、結(jié)實(shí)并形成種子的過程?；ㄑ糠只_花與傳粉受精果實(shí)及種子的形成21:50:1123四、藥用植物的生殖生長1、花芽分化花芽分化的類型：夏秋分化型、冬春分化型、當(dāng)年一次分化型……花芽分化的過程：生理分化—形態(tài)分化—性器官形成花芽分化的特點(diǎn)：長期性、相對集中、相對穩(wěn)定花芽分化所需條件：內(nèi)部條件、外部條件花芽分化的調(diào)控：調(diào)控時間、調(diào)控措施花芽分化的基本理論：成花素假說、開花抑制物假說、C/N假說……21:50:1124四、藥用植物的生殖生長——花的形成2、花的類型與結(jié)構(gòu)傳粉受精的過程傳粉受精的影響因素（植物自身因素、環(huán)境因素）25果實(shí)是由子房或與子房相連的附屬花器官（花托、花萼、雄蕊、雌蕊等）發(fā)育而來，內(nèi)含種子。種子由子房內(nèi)的胚珠發(fā)育而成。多數(shù)藥用植物的果實(shí)和種子的生長時間較短，速度較快。因此，用果實(shí)、種子入藥或用種子繁殖的藥用植物必須保證適宜的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，以利于果實(shí)和種子的正常發(fā)育。種子的作用？21:50:1126四、藥用植物的生殖生長植物體從種子到新種子的過程，稱為植物的生命周期。一年生植物一年內(nèi)完成種子萌發(fā)、開花結(jié)實(shí)、植株衰老死亡的過程的植物。如薏苡、紅花等。二年生植物第一年種子萌發(fā)后進(jìn)行營養(yǎng)生長，第二年抽薹開花結(jié)實(shí)至衰老死亡的植物。如當(dāng)歸、菘藍(lán)等。多年生植物完成一個生命周期需三年或三年以上的時間。大部分多年生草本植物的地上部分，每年在開花結(jié)實(shí)之后枯萎而死，地下部分則可存活多年。如人參、貝母、延胡索等。21:50:1127五、藥用植物的生命周期及其生長發(fā)育過程種子時期：從種子的形成至開始萌發(fā)的階段。這個時期可分為胚胎發(fā)育期、種子休眠期、發(fā)芽期三個階段。營養(yǎng)生長時期：植株的根、莖、葉等營養(yǎng)體生長階段。生殖生長時期：在營養(yǎng)生長基礎(chǔ)上，內(nèi)部開始發(fā)生一系列質(zhì)的變化，逐漸轉(zhuǎn)向生殖生長，孕蕾、開花、結(jié)實(shí)。這一時期可分為花芽分化期、開花期、結(jié)果期。

21:50:1128植物生長曲線和生長大周期：植物生長的Logistic曲線。季節(jié)周期性：生長+休眠晝夜周期：植物生長速率的日變化，與溫度密切關(guān)系。

植物生長周期性的形成與那些因素有關(guān)，如何進(jìn)行人為調(diào)控及利用植物的周期性？21:50:1129五、藥用植物的生命周期及其生長發(fā)育過程高等植物的各種器官是一個統(tǒng)一整體。植株體內(nèi)不同器官之間相互依存、相互制約的關(guān)系稱為生長的相關(guān)性。植物生長的相關(guān)機(jī)制是多種多樣的，如有機(jī)物質(zhì)的合成與分配、礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)分配、水分的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)分配、調(diào)節(jié)物質(zhì)的形成與分配等等。人為調(diào)整與利用？21:50:1130六、藥用植物生長發(fā)育的相關(guān)性植物主莖的頂芽抑制側(cè)芽或側(cè)枝生長的現(xiàn)象叫做頂端優(yōu)勢。由于頂端優(yōu)勢的存在，決定了側(cè)芽是否萌發(fā)生長、側(cè)芽萌發(fā)生長的快慢及側(cè)枝生長的角度。頂芽抑制側(cè)芽生長與內(nèi)源激素和營養(yǎng)有關(guān)。產(chǎn)生的機(jī)制？生產(chǎn)上可以有哪些利用？如何調(diào)控？21:50:1131六、藥用植物生長發(fā)育的相關(guān)性——頂端優(yōu)勢地下部分和地上部分重量（鮮重或干重）之比。稱為根冠比（R/T）。地上部分和地下部分生長的相互影響，主要通過物質(zhì)的分配實(shí)現(xiàn)，有時受環(huán)境條件的影響。在藥用植物的生產(chǎn)中，適當(dāng)調(diào)整和控制根和地下莖類藥物的根冠比，對藥用植物產(chǎn)量的提高有很大關(guān)系。如何調(diào)整藥用植物的根冠比？21:50:1132六、藥用植物生長發(fā)育的相關(guān)性——根冠比果樹的大小年現(xiàn)象形成原因生產(chǎn)上的應(yīng)用調(diào)控措施調(diào)控手段21:50:1133六、藥用植物生長發(fā)育的相關(guān)性——營養(yǎng)生長與生殖生長極性是指植物體器官、組織或細(xì)胞的形態(tài)學(xué)兩端在生理上具有的差異性（即異質(zhì)性）。極性產(chǎn)生的原因與生長素的極性運(yùn)輸有關(guān)。不同器官生長素的極性運(yùn)輸強(qiáng)弱不同，莖>根>葉。由于莖的極性強(qiáng)，所以扦插繁殖時，應(yīng)注意將形態(tài)學(xué)下端插入土中，而不可倒插。再生能力就是指植物體離體的部分具有恢復(fù)植物體其他部分的能力。植物的器官、組織