第九章植物的成熟和衰老生理
一、名词解释
1．果实的双S曲线：一些核果及某些非核果类植物在生长的中期有一个缓慢期，呈双S型。

2．后熟作用：种子在休眠期内发生的生理生化过程。

3．单性结实：不经过受精作用，子房直接发育成无籽果实的现象。

4．呼吸骤变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然增高，最后又下降，这个陡增陡降的呼吸现象称为呼吸骤变，又称呼吸跃变。

5．衰老：指一个器官或整株植物生命功能逐渐衰退的过程。

6．脱落：指植物细胞、组织或器官与植物体分离的过程。

7．种子休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不菜发的现象，故也称深休眠。

8．强迫休眠：成熟种子因环境不适而引起的休眠叫做强迫休眠或浅休眠。

二、填空题
1．糖类
2．乙烯
3．双S
4．单宁
5．淀粉转变为糖
6．种皮限制种子未完成后熟胚未完全发育抑制物质的存在
7．合成能力减弱分解加快
8．迅速下降
9．延缓加速
10．磷酸肌醇（植酸）
三、选择题
1．A 2．A 3．B 4．C 5．A 6．A、B 7．B 8．C 9．A 10．A 11．B 12．B
四、是非判断与改正
1．（√） 2．（⨯）有关 3．（√） 4．（√） 5．（⨯）含量低 6．（⨯）饱和脂肪酸 7．（√） 8．（√） 9．（⨯）含有很多有机酸
五、问答题
1．试述乙烯与果实成熟的关系及其作用机理。

果实的成熟是一个复杂的生理过程，果实的成熟与乙烯的诱导有关。

果实开
始成熟时，乙烯的释放量迅速增加，未成熟的果实与已成熟的果实一起存放，未
成熟果实也加快成熟达到可食状态。

用乙烯或能产主乙烯的乙烯利处理未成熟果实，也能加速果实成熟，人为地将果实中的乙烯抽去，果实的成熟便受阻。

乙烯诱导果实成熟的原因可能在下列几方面：①乙烯与细胞膜的结合，改变
了膜的透性，诱导呼吸高峰的出现，加速了果实内的物质转化，促进了果实成熟；②乙烯引起酶活性的变化，如乙烯处理后，纤维素酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解
氨酶和磷酸酯酶的活性增强；③乙烯诱导新的RNA合成。

已经了解到，果实成熟前，RNA和蛋白质的含量增加，这些新合成的蛋白质与形成呼吸酶有关。

2．肉质果实成熟时发生了哪些生理生化变化？
（1）果实变甜。

果实成熟后期，淀粉可以转变成为可溶性糖，使果实变甜。

（2）酸味减少。

未成熟的果实中积累较多的有机酸。

在果实成熟过程中，有机
酸含量下降，这是因为：①有的转变为糖；②有的作为呼吸底物氧化为CO
2和H
2
O；
③有些则被Ca2+、K+等所中和。

（3）涩味消失。

果实成熟时，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，涩味消失。

（4）香味产生。

主要是一些芳香族和脂肪族的酯，还有一些特殊的醛类，如桔子中柠檬醛可以产生香味。

（5）由硬变软。

这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果酸有关。

（6）色泽变艳。

果皮由绿色变为黄色，是由干果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色。

3．植物衰老时发生了哪些生理生化变化？
植物衰老在外部特征上的表现是：生长速率下降、叶色变黄、叶绿素含量减少。

在衰老过程中内部也发生一些生理生化变化，这些变化是：
（1）光合速率下降。

这种下降不只表现在衰老叶片上，而且整株植物的光合速率也降低。

叶绿素含量减少、叶绿素a/b比值小；
（2）呼吸速率降低，先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率较光合速率降低为慢；
（3）核酸、蛋白质合成减少、降解加速，含量降低；
（4）酶活性变化，如核糖核酸酶，蛋白酶等水解酶类活性增强；
（5）促进生长的植物激素如IAA、CTK、GA等含量减少，而诱导衰老和成熟的植物激素ABA和乙烯含量增加；
（6）细胞膜系统破坏，透性加大，最后细胞解体，保留下胞壁。

4．植物器官脱落与植物激素的关系如何？
（1）生长素当生长素含量降至最低时，叶片就会脱落，外施生长素于离区的近基一侧，则加速脱落，施于远基一侧，则抑制脱落，其效应也与生长素浓度有关。

（2）脱落酸幼果和幼叶的脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。

主要原因是可促进分解细胞壁的酶的活性，抑制叶柄内生长素的传导
（3）乙烯棉花子叶在脱落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯释放量增多）会促进脱落。

（4）赤霉素促进乙烯生成，也可促进脱落，细胞分裂裂素延缓衰老，抑制脱落。

5．导致脱落的外界因素有哪些？
（1）氧浓度：氧分压过高过低都能导致脱落，高氧促进乙烯形成，低氧抑制呼吸作用。

（2）温度：异常温度加速器官脱落，高温促进呼吸消耗，此外高温还会引起水分亏缺，加速叶片脱落。

（3）水分：干旱缺水会引起叶、花、果的脱落，这是一种保护性反应，以减少水分散失。

干旱会促进乙烯、脱落酸增加，促进离层形成引起脱落。

（4）光照：光照弱脱落增加，长日照可延迟脱落，短日照促进脱落。

（5）矿质元素：缺Zn、N、P、K、Fe等都可能导脱落。

6．植物器官脱落时的生物化学变化如何？
脱落的生物化学过程主要是水解高层的细胞壁和中胶层使细胞分离成为离层，其次是促使细胞壁物质合成和沉积，保护分离的断面，形成保护层。

在脱落之前，植物叶片或果实内植物激素含量发生变化，在激素信号的作用下，离区内合成RNA、翻译成蛋白质（酶），呼吸加强，提供上述变化的能量，与脱落有密切关系的纤维紊酶和果胶酶活性增强。

7．到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？
到了秋天导致树木形成休眠芽进入休眠状态的原因，主要是由于日照时数的缩短所引起的。

秋天的短日照作为进入休眠的信号，这一信号由叶片中的光敏色素感受后，便促进甲羟戊酸合成ABA，并转移到生长点，抑制mRNA和tRNA的生物合成因而也就抑制了蛋白质与酶的生物合成，进而抑制芽的生长，使芽进入休眠状态。

8．果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？
产生呼吸跃变的原因：（1）随着果实发育，细胞内线粒体增多，呼吸活性增高；（2）产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了呼吸活性的提高：（3）乙烯释放量增加，诱导抗氰呼吸加强。

（4）糖酵解关键酶被活化，呼吸活性增强。

9．呼吸跃变与果实贮藏的关系如何？在生产上有何指导意义？
果实呼吸跃变是果实成熟的一种特征，大多数果实成熟是与呼吸的跃变相伴随的，呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟。

在果实贮藏或运输中，可以通过降低温度，推迟呼吸跃变发生的时间，另一是增加周围CO
的浓度，降低呼吸跃变
2
发生的强度，这样就可达到延迟成熟，保持鲜果，防止腐烂的目的。