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植物的成熟与衰老

是一种自发性的休眠。 在深休眠的中期阶段,植物的生长活动接近最低点,含水量 极低,这时即使给予适应的外界环境条件,也不生长。
2.强迫休眠:又叫相对休眠。 当植物遇到不良环境条件时,出现生长缓慢或停止状态,给
予适应的条件又开始萌发生长。
二、种子休眠的原因和破除 种子休眠:成熟种子在合适的萌发条件下仍不能萌发的现象。
由丙二醛引发的这种交联反应既可在蛋白质分子内进行, 也可在蛋白质分子间进行。
丙二醛与两个蛋白质分子交联形成的物质叫脂褐素(LPF)。
脂质过氧化产生的过氧化物(ROOH)可以分解为丙二醛 (MDA),并进一步形成脂褐素。
对蛋白质的伤害:
由脂质过氧化过程所产生的脂性自由基(如RO.、ROO.)能引 发膜蛋白(包括膜酶)发生聚合和交联, 是自由基对蛋白质损 伤的主要形式。
丙二醛对蛋白质的交联作用。
脂质过氧化的最终产物丙二醛(MAD)能与蛋白质等生物 大分子产生交联反应。
通过加成和夺氢反应使碱基降解,并诱发新的嘌呤自由基和嘧碇 自由基的产生,导致碱基缺失或者使主链断裂。
对脂类的伤害: 主要是脂质的过氧化作用。即指自由基对类脂中的不饱和 脂肪酸引发而产生的一系列自由基反应。
过氧化不仅严重影响膜脂的有序排列和膜酶的空间构型,而 且使膜的透性增大,细胞内的物质外渗,致使细胞代谢紊乱。
生物自由基 非含氧自由基,如CH3.、(C6H5)3C
无机氧自由基,如超氧自由基(O2.-)、
氧自由基
羟基自பைடு நூலகம்基(.OH);
(oxygen free radical) 有机氧自由基,如过氧化物自由基 (主要的生物自由基) (ROO.)、烷氧自由基(RO.)和多
活性氧
元不饱和脂肪酸自由基(PUFA.)。 含氧非自由基 ( 1O2, H2O2 )
如加强酶蛋白的降解、 促进脂质过氧化反应、 加速乙烯的产生、 引起DNA的损伤、 改变酶的性质等,
进而引起衰老
(1)生物自由基( Free Radical )的概念
又称游离基,是带有未配对电子的原子、原子团、分子或离子等。
生物自由基(Free Radical)是指生物体代谢产生的自由基。
(2)生物自由基种类
(3)自由基的产生
产生部位: 细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体及微体等。
产生途径:
单电子的氧化还原; 共价键的断裂; 高能辐射; 光分解; 逆境条件
A.单线态氧(1O2)的产生 B.超氧自由基的产生 C.羟基自由基的产生
(4)自由基对植物的损伤
自由基对核酸、脂肪、蛋白质都会造成损伤。
对核酸的伤害:
植物的休眠: 指植物在一年中,不良环境或季节来临时,植物的某些器
官或整株处于生长极为缓慢或者暂停的状态,并出现保护性结构 或形成贮藏器官,以利抵抗和适应恶劣的外界环境条件的现象。
(一)休眠的器官
种子休眠 器官 芽休眠
变态地下器官休眠
(二)休眠的生理类型
1.真正休眠:又叫深休眠, 生理休眠(physiological dormancy)
3.渐近衰老(progressive senescence): 常绿乔木,叶片分批轮换衰老脱落。
4.脱落衰老(deciduous sennescence):
(三)衰老的生物学意义
如 果实、花的衰老。
增强繁殖能力; 抵抗逆境。
(四)植物衰老的原因
1. 自由基损伤学说
衰老常伴有超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD) 活性降低和脂氧合酶活性升高(lipoxygenase,LOX,催化膜 脂中不饱和脂肪酸的加氧,产生自由基),导致生物体内自 由基产生与消除的平衡被破坏,以致积累过量的自由基,对 细胞膜及生物大分子产二生、破植物坏衰作老用的机。理
(一)种皮限制 种皮不透水、不透气;种皮太硬等; 物理、化学方法破除; 氨水(1:50)处理松树种子, 98%浓硫酸皂荚种子—冲洗—浸泡
(二)种子未完成后熟 后熟:种子在休眠期内发生的生理生化过程。 可用层积处理的方法破除休眠。
(三)胚未完全发育 (四)抑制物质的存在
有些植物的果实或种子存在抑制种子萌发的物质。
第十章 植物的生殖与衰老
第一节 授粉与授精(自学) 第二节 种子和果实成熟时的生理变化 (自学) 第三节 休眠 第四节 衰老与脱落
本章重点
1. 种子休眠原因,解除方法;芽休眠原因和调控 2. 衰老时生理生化变化,解释衰老学说及调控 3. 脱落的细胞学和生物学过程及影响因素
第三节 休眠
一、植物的休眠
五、休眠的延长
生产实践中适当的延长休眠,可延长某些植 物的贮藏时间,但经过人工处理的器官,不 易做种用。 方法:
适当的生长调节剂处理; 需光种子用遮光处理; 不清洗抑制物等
第四节 植物的衰老生理
一、植物的衰老
(一)植物衰老的概念 指一个器官或整个植株的生命功能衰退,最后导致自
然死亡的一系列老化过程. 基本特征:生活力下降。 生理上表现: 促进衰老与成熟的激素增多(ABA,ETH);
自由基的特点:
不稳定,寿命短;
化学性质活泼,氧化能力强;
能持续进行链式反应。
活性氧(active oxygen)
化学性质活泼,氧化能力很强的含氧物质的总称。
生物体内活性氧 --氧自由基、单线态氧和H2O2、NO、NO2等。
它们能氧化生物大分子,破坏细胞膜的结构与功能, 其中O2.-的氧化能力特强,能迅速攻击所有生物大分子, 包括DNA,引起细胞死亡。
可通过水洗等方法去除抑制物质。
三、芽休眠的原因
多年生木本植物遇到不良环境,节间缩短,芽 停止抽出,并出现“芽鳞片”等保护结构,以便 度过低温与干旱环境。
原因:1)日照长度 长日照----生长;短日照---休眠
2)休眠促进物 ABA---增加 休眠芽恢复生长---CTK 增加
四、变态地下器官休眠
多年生草本植物,遇到干旱、高温等不 良环境,形成变态的地下器官,如球茎、鳞 茎、块茎等,进入休眠。
抑制衰老、促进生长的激素减少;合成代谢降低, 分解代谢加强,物质外运。
外观上表现: 叶片褪绿,器官脱落,最后死亡。
(二)植物衰老类型
1.整株衰老(overall senescence):
一年生和二年生植物(如玉米、花生、冬小麦), 通常在开花结实后出现整株衰老死亡。
2.地上部分衰老(top senescence): 多年生草本植物。
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