植物生長(zhǎng)生殖生理分析.ppt

1、一、種子萌發(fā)過(guò)程：三個(gè)階段 1 吸脹（吸水）：準(zhǔn)備階段 （1）吸水對(duì)種子萌發(fā)的作用,第一節(jié) 種子的萌發(fā)與休眠,第七章 植物的生長(zhǎng)生理,*原生質(zhì)由凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z *種皮膨脹軟化，利于透水、透氣及胚根胚芽突破種皮 *酶或激素由鈍化轉(zhuǎn)為活化 *利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和運(yùn)輸 *利于細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)。,2,種子萌發(fā)吸水臨界值 蛋白質(zhì)種子淀粉類種子油料種子 種子吸水三過(guò)程 急劇快速吸水階段： 緩慢或停止階段： 再次快速吸水階段：胚根長(zhǎng)出，滲透性吸水 注 死、休眠種子只有第1、2階段，活的萌發(fā)種子有1、2、3階段,3,*呼吸作用變化：與吸水變化基本相似 快（主無(wú)氧）慢（無(wú)氧）快（有氧） * 酶變化：已有酶的活化、釋放

2、、重新合成 * 有機(jī)物的轉(zhuǎn)變：分解合成 分解 - 運(yùn)輸（重建）-合成,2、萌動(dòng)：,4,總結(jié),總體看：分解 合成 胚乳、子葉-分解為主，重量不斷下降 胚 -合成為主，重量不斷上升 萌發(fā)種子總干重：下降 種子萌發(fā)：異養(yǎng) 自養(yǎng)（斷乳期） 斷乳期后，總干重開始增加,3 發(fā)芽 破胸露白 種子萌發(fā)：物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)化、形態(tài)建成 物質(zhì)轉(zhuǎn)化 呼吸類型 形態(tài)建成 無(wú)氧呼吸 胚芽 脂肪 脂肪酸 淀粉 葡萄糖 胚根、真葉,有氧呼吸,*足夠的水分 *適宜的溫度 *充足的氧氣,二 影響種子萌發(fā)的外部條件,7,萵苣種子照光處理 發(fā)芽率（） CK(黑暗） 14 R （紅光） 70 R + FR （遠(yuǎn)紅光） 6 R + FR

3、 + R 74 R + FR + R + FR 6 R + FR + R + FR + R 76 R + FR + R + FR + R + FR 7 R + FR + R + FR + R + FR + R 81,需光種子、需暗種子、光不敏感種子,*光照,三 種子的休眠 1 概念：種子放在適宜的萌發(fā)條件下仍不能萌發(fā)的現(xiàn)象.,2 、原因：,A、種皮的限制不透水性（硬實(shí)種子紫云英、苜蓿） 不透氣性（椴樹種子） 機(jī)械約束（種皮太硬的筧菜種子）,B、胚未成熟或種子生理上未完成后熟作用：,人參、銀杏種子、,松柏類種子,C、抑制萌發(fā)物質(zhì)的存在：HCN、NH3、ABA、生物堿、酚。 如萵苣種子的香豆素；洋

4、白蠟樹種子的ABA。,9,3 人工破除休眠的措施,消除種皮限制： 機(jī)械破碎、化學(xué)溶解（氨水、硫酸） 濕沙層積：促進(jìn)后熟和胚的成熟 去除抑制物 激素等：GA,10,一、植物生長(zhǎng)的周期性 （1）、生長(zhǎng)大周期：個(gè)別器官或整株植物的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，都表現(xiàn)出“慢快慢”的規(guī)律。,第二節(jié)植物的生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng),*以生長(zhǎng)總量為縱坐標(biāo)作曲線-“S”形曲線,*以增長(zhǎng)量為縱坐標(biāo)作曲線-“拋物線”,（2）、季節(jié)周期性,* 植物生長(zhǎng)速率隨季節(jié)發(fā)生規(guī)律性的變化 年輪的出現(xiàn) 休眠現(xiàn)象,12,（3）、晝夜周期性 *植物生長(zhǎng)速率隨晝夜發(fā)生規(guī)律性變化,蒲公英,（三）近似晝夜節(jié)晝,（生理鐘、生物鐘） 指植物內(nèi)生節(jié)奏調(diào)節(jié)的近似24小時(shí)的周

5、期性變化節(jié)律（菜豆初生葉晝開夜合）,13,* 植物體各部分間互相制約與協(xié)調(diào)的現(xiàn)象 （一）地下部分與地上部分的相關(guān)性 1 相互促進(jìn)：營(yíng)養(yǎng)物、激素 2 互相抑制 根的干重或鮮重 根冠比 = 地上部分的干重或鮮重,三 植物生長(zhǎng)的相關(guān)性,14,（主根與側(cè)根） 頂端優(yōu)勢(shì)主軸頂端分生組織生長(zhǎng)較快，頂芽的生長(zhǎng)常常抑制側(cè)芽生長(zhǎng)的現(xiàn)象。,（二）主莖與分枝的相關(guān)性,影響根冠比的因素：,溫度較低 土壤較干燥 光照較強(qiáng) 磷肥供應(yīng)多 氮肥適量,根冠比加大,15,（三）營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性 *營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)對(duì)生殖生長(zhǎng)的促進(jìn)和抑制 *生殖生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)和抑制,（一） 溫度 生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)：與原產(chǎn)地、植物生育期有關(guān) 要

6、求的溫度范圍：生長(zhǎng) 光合 呼吸 協(xié)調(diào)最適溫度：使植物生長(zhǎng)健壯，但比生長(zhǎng)最適溫略低的溫度，即生長(zhǎng)次快，健壯。 生長(zhǎng)最適溫度：生長(zhǎng)最快，但不健壯。 生長(zhǎng)的溫周期現(xiàn)象: 植物的生長(zhǎng)受晝夜溫度周期性變化影響的現(xiàn)象 思考 晝高夜低溫利于植物生長(zhǎng)？,二 影響營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)外界條件,17,（二）光對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 ,1、光對(duì)植物生長(zhǎng)的影響,(1)光對(duì)植物形態(tài)建成的影響,間接作用（光合作用）-高能反應(yīng)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 直接作用（形態(tài)建成）-低能反應(yīng)，光作為信號(hào)激發(fā)受體,光形態(tài)建成依賴光控制植物細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)、功能的改變，最終影響組織和器官的形態(tài)建成的現(xiàn)象。,18,光受體目前至少三種 *光敏色素：感受紅光及遠(yuǎn)

7、紅光區(qū)域的光 *隱花色素和向光素：感受藍(lán)光和近紫外光區(qū)域的光 *紫外光B區(qū)受體（UV-B受體）： 感受紫外光B區(qū)域的光,(2)光抑制莖的生長(zhǎng)： 藍(lán)紫光，尤其紫外光,19,光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布,1.發(fā)現(xiàn),21,22,23,間接作用： 影響光合作用，促進(jìn)生長(zhǎng)，高能反應(yīng) *光是光合作用的能源 *光是葉綠素形成的條件 *光合作用產(chǎn)物是生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 光飽和現(xiàn)象、光抑制現(xiàn)象,光照,24,*植物的運(yùn)動(dòng) 植物器官或組織在空間產(chǎn)生位置的移動(dòng)現(xiàn)象 *植物運(yùn)動(dòng)類型： 向性運(yùn)動(dòng) 感性運(yùn)動(dòng),第四節(jié) 植物的運(yùn)動(dòng),25,1 定義：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(yùn)動(dòng).是由生長(zhǎng)引起的不可逆運(yùn)動(dòng) 類型：都

8、是生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng) 向光性、向重力性、向水性、向化性,一、向性運(yùn)動(dòng),26,感性運(yùn)動(dòng)由沒(méi)有一定方向的外界刺激（如光暗轉(zhuǎn)變、觸摸、溫度變化）或內(nèi)部時(shí)間機(jī)制而引起的運(yùn)動(dòng)，外界刺激方向不能決定運(yùn)動(dòng)方向 分類 1、 生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)：由生長(zhǎng)不均勻造成的 不可逆的細(xì)胞伸長(zhǎng)，如偏上性、偏下性、感熱性 2 、緊張性運(yùn)動(dòng)：由葉枕膨壓變化產(chǎn)生的可逆性變化，如 感夜運(yùn)動(dòng)、感震運(yùn)動(dòng)。,二 感性運(yùn)動(dòng),（一）向光性：植物隨光的方向彎曲的能力 正向光性、 負(fù)向光性、 橫向光性 感受部位：莖尖、芽鞘尖端、根尖等 向光性的光受體：向光素、藍(lán)光有效 向光性反應(yīng)的機(jī)理,一 向性運(yùn)動(dòng),“太陽(yáng)追蹤”：棉花、向日葵、花生等植物頂端在一天中隨太陽(yáng)而轉(zhuǎn)動(dòng),

9、葉的鑲嵌,28,正向地性：根 負(fù)向地性：莖 橫向地性：地下莖 1 感受重力的細(xì)胞器： *平衡石-植物淀粉體內(nèi)淀粉粒（比重大），受重力影響下沉在細(xì)胞底部。 分布：根在根冠中；莖在維管束周圍的12層細(xì)胞,（二）向地性（向重力性）,29,玉米根正向重力性生長(zhǎng),淀粉體分布在根尖細(xì)胞底部,30,根橫放時(shí),根直立時(shí),（三）向化性 （四）向水性 二 感性運(yùn)動(dòng) 感夜性：屬緊張性運(yùn)動(dòng)。 感熱性：屬生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng) ，郁金香花瓣 上下組織生長(zhǎng)不均勻。,感震性,含羞草運(yùn)動(dòng)，屬緊張性運(yùn)動(dòng),32,植物的生殖生理,【重、難點(diǎn)提示】 春化作用與光周期現(xiàn)象； 植物光周期反應(yīng)類型； 臨界日長(zhǎng)和臨界夜長(zhǎng)的概念；暗期間斷現(xiàn)象； 春化作用和

10、光周期理論在農(nóng)業(yè)和園藝上的應(yīng)用； 花粉和柱頭的相互識(shí)別,一 幼年期 花熟狀態(tài)植物能感受環(huán)境條件的刺激而誘導(dǎo)開花所必需達(dá)到的生理狀態(tài). 幼年期植物達(dá)到花熟狀態(tài)之前的時(shí)期,(一) 低溫和開花的誘導(dǎo),二 春化作用,春化作用低溫促進(jìn)植物開花的作用 春化植物類型：對(duì)低溫要求不同,類型 春化溫度C 春化時(shí)間(天) 冬 性 03 4045 半冬性 36 1015 春 性 815 58,春化最適溫度、時(shí)間、時(shí)期： 對(duì)低溫要求分專性和兼性，17 C 最適，種子萌發(fā)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)任何時(shí)期（少數(shù)只在苗期） 不同品種對(duì)低溫要求不同，將小麥分三類,春化作用的條件,35,2 低溫以外的條件,細(xì)胞含水量 呼吸基質(zhì) 足夠的氧氣,

11、（三）春化作用的感受和傳導(dǎo) *感受部位： *傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)：嫁接 *推測(cè)：春化素 （四）去春化作用（脫春化）,莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)或母體中正在發(fā)育的幼胚,37,(二) 光周期和花誘導(dǎo),光周期晝夜周期中白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度光周期現(xiàn)象植物對(duì)光周期中日照時(shí)間長(zhǎng)短發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象,植物光周期反應(yīng)的類型 開 100 花 短日植物 長(zhǎng)日植物 百 50 分 數(shù) 0 日長(zhǎng) 6 10 14 18 22(h) 夜長(zhǎng) 18 14 10 6 2(h) 長(zhǎng)日植物和短日植物的光周期反應(yīng),39,臨界日長(zhǎng) 概念,晝夜周期中，誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物開花的最低日照長(zhǎng)度或誘導(dǎo)短日植物開花的最高日照長(zhǎng)度稱為，又叫臨界光期,40,1 短日植物（SDP）,*定義：

12、等于或短于臨界日長(zhǎng)的光周期條件下開花或促進(jìn)開花的植物 *示例：大豆、蒼耳、菊花、玉米、 晚稻,2 長(zhǎng)日植物（LDP）,*定義：等于或長(zhǎng)于臨界日長(zhǎng)的光周期條件下開花或促進(jìn)開花的植物 *示例：小麥，天仙子、蘿卜、甘藍(lán)、萵苣、洋蔥、菠菜、油菜,41,注意,長(zhǎng)日植物與短日植物的區(qū)別：不在于引起開花的絕對(duì)日照長(zhǎng)度，而在于其日照長(zhǎng)度是長(zhǎng)于還是短于臨界日長(zhǎng),3 日中性植物（DNP）: 番茄、黃瓜、月季、辣椒,43,不同緯度、季節(jié)的日長(zhǎng)變化與光周期反應(yīng),北半球 夏半年：晝長(zhǎng)夜短 冬半年：晝短夜長(zhǎng) 春季-長(zhǎng)日照 秋季-短日照,北半球 高緯度：LDP生存 低緯度：SDP生存 中緯度：有LDP、SDP,不同季節(jié),不

13、同緯度,44,誘導(dǎo)周期數(shù) 達(dá)到開花所需的最低適宜光周期天數(shù),概念,Hamner(哈姆納）用SDP大豆試驗(yàn)的結(jié)果： 花 8 16h 原 6 基 4 4h 節(jié) 2 數(shù) 0 (10株) 5 10 15 20 暗期長(zhǎng)度（小時(shí)）,臨界夜長(zhǎng),晝夜周期中誘導(dǎo)LDP開花最長(zhǎng)暗期長(zhǎng)度或誘導(dǎo)SDP開花的最短暗期長(zhǎng)度,實(shí)驗(yàn)證明,暗期長(zhǎng)度比光期更重要,LDP-短夜植物 SDP-長(zhǎng)夜植物,（五）暗期間斷試驗(yàn) 進(jìn)一步證明暗期比光期更重要,LDP天仙子在12h日長(zhǎng)和12h暗期不開花，但6h日長(zhǎng)和6h暗期開花,光照處理 SDP LDP 1 長(zhǎng)暗期 開花 不開 2 短暗期 不開 開花 3 長(zhǎng)暗期結(jié)合短光期 不開 開花 4 長(zhǎng)光

14、期結(jié)合短暗期 不開 開花 5 短光期結(jié)合短暗期 (非24h) 不開 開花 6 長(zhǎng)光期結(jié)合 開花 不開 24h 長(zhǎng)暗期 暗期長(zhǎng)短對(duì)開花的影響,48,在晝夜周期的長(zhǎng)暗期中，適當(dāng)給于短時(shí)間的光照以間斷暗期，則會(huì)發(fā)生短夜現(xiàn)象,即促進(jìn)LDP開花，抑制SDP開花的 現(xiàn)象。,暗期間斷現(xiàn)象（光間斷現(xiàn)象）,49,總結(jié),光周期誘導(dǎo)中三個(gè)最主要的因素,臨界夜長(zhǎng),誘導(dǎo)周期數(shù),光質(zhì),50,感受器官：葉 去葉試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)） 誘導(dǎo)開花反應(yīng)的部位：莖尖生長(zhǎng)點(diǎn),（六）光周期刺激的感受與傳導(dǎo),51, 被誘 導(dǎo)葉片 不適宜光周期,光周期刺激的傳導(dǎo),嫁接試驗(yàn)：蒼耳,光周期在農(nóng)業(yè)和園藝上的應(yīng)用,1、指導(dǎo)引種 春夏季：偏北地區(qū)比偏南地區(qū)長(zhǎng)日照來(lái)得早 夏秋季：偏南地區(qū)比偏北地區(qū)短日照來(lái)的早,SDP：南種北引，開花延遲，引 SDP：北種南引，開花提前，引 LDP：南種北引，開花提前，引 LDP：北種南引，開花延遲，引,早熟品種,晚熟品種,晚熟品種,早熟品種,2、控制開花期 要使菊花延遲開花可進(jìn)行延長(zhǎng)光照或暗期間斷處理 3、加強(qiáng)世代繁殖 4、作物的栽培 調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng) 如：甘蔗 煙草 麻類,55,