第10章植物的生长生理
(1) 淀粉的转化
淀粉酶 麦芽糖酶
淀粉→蓝糊精→红糊精→消色糊精→麦芽糖→葡萄糖
加碘蓝色 红色 无色
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淀粉的动员
脂肪的分解
蛋白质的分解
植酸的分解
玉米种子的成分在萌发过程中的变化
脂肪 % 未萌发 4.88
萌发2天
处理
干重减 少 % 0.0 10.8 11.6 11.3 12.2
灰分 % 1.30 1.42 1.42 1.45 1.42
植物器官或组织在空间产生位置的移动现象
*植物运动类型:
向性运动 感性运动
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一、向性运动
1
定义:由光、重力等外界刺激而产生,
其运动方向取决于外界刺激方向,是由 生长引起的不可逆运动
2 类型:都是生长运动
向光性、向重力性、向水性、向化性
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3 向性运动反应包括三个步骤
感受:感受外界刺激 传导:将感受的刺激传递给向性发生的细胞 反应:感受信息后,弯曲生长
1 吸胀(吸水):萌发准备阶段 (1)吸水对种子萌发的作用
种子萌发吸水临界值
蛋白质种子》淀粉类种子》油料种子
种子吸水三过程:
种子鲜重增加量呈“快-慢-快"特点
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2、萌动:
内部物质能量转化,为生理生化阶段
*呼吸作用变化 * 酶变化 * 有机物的转变:分解》合成
分解 ----- 运输(重建)-----合成
种子的生活力和活力有何不同?用哪个概念更能准确地描述 种子萌发的情况? 种子休眠的原因及破除休眠的措施? 总结种子萌发过程中贮藏物质的动员及再利用 植物的生长为何表现出生长大周期的特性? 为何植物有顶端优势?如何利用顶端优势指导生产实践? 植物生长的相关性表现在哪些方面?在生产上如何应用? 就植物生长而言,光起什么作用?参与光合作用的光与参与 光形态建成的光有何区别?光敏色素与叶绿素有何异同?光 敏色素的基因表达有何特点? 简述植物向光性、向重力性的机理。 哪些植物运动是生长性运动?哪些不是?
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DNA合成后期
DNA合成前期
DNA合成期
(三)影响细胞分裂的因素
种类 温度 O2 维生素 植物激素:生长素、 CTK促进
G1期 S期和G2 M期
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(四)细胞分裂生理
代谢旺盛 原生质特别是DNA大量合成 细胞数目增加
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二、细胞伸长期的生理
(一)细胞体积的增大与液泡化:壁增长 (二)生理生化变化:
2、 机理
生长抑制物生长素分布不均匀 根垂直生长时:地上部合成的生长素运输到根
冠均匀分布在根两侧 根水平生长时:根冠淀粉体沉降到细胞底部, 刺激内质网释放Ca+2于细胞底部, Ca+2作用:作为IAA库,吸引IAA到根的下侧; 促使组织对IAA敏感。
Ca++通过CaM起作用 Ca+2和IAA综合机制
第十章 植物营养生长生理
种子的萌发与休眠 细胞的生长与分化 植物的生长 思考题
重难 点
植物的运动: 向光性、向地性
第十章 植物营养生长生理
【重、难点提示】3学时讲授
种子萌发与休眠生理; 种子萌发所需条件; 植物生长的相关性和周期性; 植物的向光性和向重力性。
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2
第一节
种子的萌发与休眠
一、种子萌发过程:三个阶段
光饱和现象、光抑制现象
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光对生长的直接作用
(1)光抑制茎的生长:
蓝紫光,尤其紫外光
(2)需光种子的萌发 (3)日照时数影响植物生长与休眠 (4)植物的向光性运动 (5)光与成花诱导
白芥幼苗在光下和黑暗中生长
(三)水分 (四)通气状况 (五)矿质营养 (六)植物激素: (七)机械刺激 (八)土壤阻力
种子寿命 按寿命分类:短命、中命、长命种子 种子安全储藏条件:安全含水量、低温、干燥、缺氧
五 种子的老化(种子劣变)
种子老化 种子生活力的检测
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第二节 细胞的生长与分化
细胞发育过程分三个时期:
分裂期(分生期) 生长 伸长期(扩大期) 分化期(成熟期)
一、细胞分裂期的生理
(一)细胞周期:分裂间期和分裂期M
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二 感性运动
感性运动—没有一定的外界刺激(如光暗转
变、触摸、温度变化)或内部时间机制而引起 的运动,外界刺激方向不能决定运动方向
分类
1、 生长运动 2 、紧张性运动
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一 向性运动
(一)向光性:植物随光的方向弯曲的能力
正向光性、 负向光性、 横向光性
叶的镶嵌
感受部位:茎尖、芽鞘尖端、根尖等 向光性的光受体:向光素、蓝光有效 向光性反应的机理
“太阳追踪”:棉花、向日葵、花生 等植物顶端在一天中随太阳而转动
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向光性反应的光受体
1、 生长素学说
生长素分布不均匀 玉米胚芽鞘实验:尖端1~2mm处产生IAA, 5mm处是对光敏感和侧向运输的地方。单 侧光下,IAA横向运输、较多分布于顶端 背光一侧,而后运到伸长区,刺激背光侧 生长,芽鞘向光弯曲。
(一)植物生长的昼夜周期性 *植物生长速率随昼夜发生规律性变化
睡莲
蒲公英
(二)植物生长的季节周期性
*
植物生长速率随季 节发生规律性的变 化的现象。
年轮 休眠现象
(三)近似昼夜节昼
(生理钟、生物钟) 指植物内生节奏调节的近似24小时的周期性变 化节律 菜豆初生叶的昼夜变化
第四节 植物的运动 *植物的运动—
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(三)细胞分化生理
细胞大小不再变化 细胞壁加厚并发生变性,分 化成不同细胞或组织
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(四)影响分化的因素
1 位置效应 2 化学物质: 3 光照:黄化幼苗 4 激素
第三节植物的生长 一、生长大周期与生长曲线
1 生长大周期:个别器官或整株植物的 整个生长过程中,都表现出“慢—快— 慢”的规律。
原因:
(三)营养生长与生殖生长的相关性 (1)依赖关系 生殖器官生长所需的养料,大
部分是由营养器官供应的,营养器官生长不好, 生殖器官自然也不会好。 (2)对立关系 营养器官生长过旺,会影响到 生殖器官的形成和发育;生殖生长的进行会抑 制营养生长。
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四 植物生长的周期性
*植物生长速率按昼夜或季节周期发生有规律变化的现象
种子萌发:物质转化、能量转化、形态建成
3 发芽
物质转化
呼吸类型
形态建成 胚芽
无氧呼吸 脂肪 淀粉 脂肪酸 葡萄糖 有氧呼吸
胚根、真叶
二 影响种子萌发的外部条件 *足够的水分 *适宜的温度 *充足的氧气
经验
露白后
干长根湿长芽 热长根冷长芽 有氧长根无氧长芽
*光照
莴苣种子照光处理
烟草莴苣 胡萝卜
瓜类茄 子番茄
大量吸水, 呼吸速率和有关酶活性加强,RNA、 DAN、蛋白质含量、壁成分、IAA和GA含量增加; 同时IAA引起细胞壁酸化,微纤丝交织点破裂, 胞壁松弛,增添新物质,细胞显著扩大。
(三)影响因素:水分、温度、O2、激素
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D葡萄糖残 基通过β-1, 4键连接
植物细胞壁中的微纤丝
三 细胞分化的生理
2 生长曲线:
四个时期
迟滞期 对数生长期 直线生长期 衰老期
玉米的生长曲线
二 影响营养器官生长外界条件 (一) 温度 生长温度三基点 协调最适温度 生长最适温度 生长的温周期现象:
(二)光照
间接作用:
影响光合作用,促进生长,高能反应 *光是光合作用的能源 *光是叶绿素形成的条件 *光合作用产物是生长的物质基础
三 植物生长的相关性
* 植物体各部分间互相制约与促进的现象
(一)地下部分与地上部分的相关性 相互促进:营养物、激素 (糖类、含氮碱、 CTK、维生素等)
根的干重或鲜重
根冠比 =
地上部分的干重或鲜重
(二)主茎与分枝的相关性
(主根与侧根) 顶端优势—主轴顶端分生组织生长较快,顶芽 的生长常常抑制侧芽生长的现象。
糖 淀粉 % % 2.5 27.5% 30.7 19.9 16.1 11.6 11.1
氮 % 1.7 1.5 1.4 1.2 1.7
4.71 4.60 4.40 4.09
23.2 21.1
萌发4天 萌发6天 萌发8天
8.6 20.0
15.6
18.1
破胸露白 胚根与种子等长,胚芽为种长 一半为发芽
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根冠分泌抑制物对根生长方向的影响
(三)向化性 (四)向水性
二 感性运动
(一)偏上性和偏下性
(二) 感夜性 (三)感热性
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(四)感震性
含羞草运动,属紧张性运动
震动刺激如何传递? 动作电位
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60
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测 定 一 种 羽 扇 豆 动 作 电 位 的 实 验 及 结 果
思考题?
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单侧光引起玉米胚芽鞘IAA侧向再分配
2、生长抑制物质学说
生长抑制物分布不均匀
IAA差别不大,向光侧抑制物多于背光侧
(二)向地性(向重力性)
正向地性:根 负向地性:茎 横向地性:地下茎
1 感受重力的细胞器 *平衡石及分布
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玉米根正向重 力性生长
淀粉体分布在根 尖细胞底部
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(一)细胞的全能性
*指植物体的每一个细胞都具有分化、发育
和形成一个完整植株的潜在能力。