植物生理学期末复习提要激素生理生殖衰老逆境docx.docx

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植物的成熟与衰老生理

第一节成熟生理

一•种子成熟时的生理生化变化

（一）贮藏物质的变化：

1.糖类的变化：

可溶性糖f淀粉。

淀粉磷酸化酶活跃。

施磷有使籽粒饱满的作用。

2.脂肪的变化：

（1）脂肪来源:

可溶性糖-＞游离脂肪酸和甘油-＞脂肪.

（2）成熟过程中酸价降低，说明

（3）碘价升高，说明；饱满的种子,油脂品质好。

3•蛋白质的变化:

（豆类种子）：

运进氨基酸和酰胺

在果皮中合成蛋白质暂存一分解成酰胺运进种子一合成贮藏蛋白。

4.非丁（植酸钙镁）合成.

（二）其他生理变化

1•呼吸强度下降:

受精时最高，以后逐渐下降，休眠期降至最低。

2•种子含水量下降，干重增加。

3.核酸含量变化:

受精后迅速上升，至干重最大吋停止上升,以后稍下降。

（三）内源激素变化:

CTK、GA、IAA、ABA随种子成熟相继出现高峰。

（四）环境条件对种子成熟的影响

1•温度：

温度适宜有利于成熟，昼夜温差大有利于干物质积累。

温度对种子化学成分的影响：

成熟期较低温度有利于大豆脂肪的合成，但不利于蛋白质合成，从南向北，大豆脂肪含量逐渐升高，蛋白质含量逐渐下降。

温度对脂肪品质的影响：

亚麻种子成熟期较低温度和较大昼夜温差有利于不饱和脂肪酸形成；相反情况下有利于饱和脂肪酸形成，故高纬度或高海拔地区容易获得高品质的干性油。

2•水分：

湿度适宜促进成熟；较低湿度有利于蛋白质合成，从南向北，小麦蛋白质含量逐渐升高。

湿度过低会严重影响禾谷类种子的灌浆，造成减产

小麦成熟期的灾害性气候一干热风:

日最高气温230°C,空气湿度W30%,并伴有3m/秒西南风。

干热风的危害:

根系迅速衰老死亡，有机物运输发生障碍，植株早衰甚至青枯。

碳水化合物水解酶活性大于合成酶，种子干缩，产量锐减。

但蛋白质合成受影响相对较小。

3.光照：

光照强有利于干物质积累。

4.矿质营养：

N多晚熟，增施P、K肥有利于成熟。

N利于提高蛋白质含量；P有效

提高单粒重;K能显著促进碳水化合物的合成和运输。

（五）.谷物籽粒空瘪的原因

1・内因：

花粉败育或畸形；雄性不育;小花退化；开花晚的小花竞争能力差；

2•外因：

光照不足、温度不适,影响发育花粉发育；水分失当；营养不良。

二•果实的生长与成熟生理

（一）.（肉质）果实的生长：

1.果实发育时间:

几十天〜100多天.

2.果实生长曲线：

形和双形.

3.内源激素对果实发育的影响：

（2）果实成熟的生理生化变化

1•呼吸作用的变化：

（1）跃变型果实:

受精及幼果期呼吸最高，随果实发育逐渐降低，成熟初期降至平稳水平，成熟末期急剧升高，最后又降低。

（乙烯与呼吸跃变）

（2）非跃变型果实：

成熟前无呼吸突越式升高现象。

柑橘、菠萝、葡萄、草莓等。

两类果实在生理生化方面的区别：

a・跃变型果实成熟前期贮藏物中有不溶性成分，通过呼吸高峰使之分解，非跃变型果实先期贮藏的也是可溶性物质；

b.跃变型果实成熟前期水解酶活性低，通过加强呼吸使Z升高，非跃变型果实呼

吸酶活性变化不大；

c.跃变型果实成熟期产生大量乙烯，其过程可为外源乙烯所催化；非跃变型果实

ETH含量变化不大，外源乙烯不能刺激产牛内源乙烯。

2•有机物的转化

（1）糖的转化——甜味增加：

淀粉一可溶性糖（果实变甜变软）；有机酸一可溶性糖;

（2）有机酸转化——酸味减小：

有机酸作为呼吸基质被分解;转化成糖;与K+、C/+等结合成不溶性盐;与醇作用生成酯。

（3）单宁的转化——涩味消失：

被氧化成花青素;凝结成不溶性盐。

（4）芳香物质形成——香味岀现：

醇与酸结合成酯；醛等芳香物质生成。

（5）果胶物质转化——果实变软：

原果胶一可溶性果胶一果胶酸一半乳糖醛酸.

（6）色素的变化——果实变艳：

叶绿素解体;类胡萝卜素显色;花青素合成。

（7）内源激素的变化:

促长类激素逐渐下降;ETH释放增加;ABA含量升高。

（3）鲜果贮藏保鲜的原理和技术

1•果实保鲜原理:

抑制呼吸;保持水分.

2.保鲜的方法和技术:

冷库贮藏;气调贮藏;塑料薄膜包装;化学控制.

第二节植物的衰老

一•植物衰老的概念、类型与意义

1.概念：

植物的器官或整体的生命功能衰退，最终导致白然死亡的一系列过程。

2.衰老的类型

（1）整体衰老:

如一次结实植物的衰老。

（2）地上部分衰老:

多年生宿根植物的衰老。

（3）脱落衰老:

器官的衰老。

（4）渐进衰老:

多年生植物的整体衰老。

3.衰老的意义：

是物种在个体水平上的新陈代谢中进化、更新和发展。

是物种在长期的系统发育中所形成的对于不良环境的生理适应。

有利于保存和延续种族的发展。

二•衰老的形态特征：

黄化;生长减缓;萎缩。

三•植物衰老的生理生化生化变化

1•激素代谢失常

2.物谥代谢失衡:

多种物质合成代谢I,分解代谢t

3.细胞膜结构异常

⑴膜脂肪酸饱和程度增高，脂肪酸链延长，流动性降低一由液晶态一凝固态一失去弹性，易受损一半透性不同程度丧失一细胞器解体。

⑵磷脂在各种磷脂酶（A..A2.B.C.D）的作用下水解，产生胆碱和多元不饱和脂肪酸，后者与氧气作用形成脂肪酸过氧化物,并进一步形成自由基、醛、怪等有害物质。

4.细胞器异常甚至解体：

膜脂、膜结构的破坏及蛋白质的减少，使细胞器破裂或

扭曲变形，数量减少，功能失常。

（线粒体扭曲■解体，内质网.核糖体减少，核膜裂损，液泡膜、质膜解体，溶酶体破裂。

5.呼吸失常

⑴速率失常，先升后降或失去稳态，或出现类似呼吸高峰的特征；

⑵呼吸商变化，呼吸基质由糖转变为氨基酸；

⑶氧化磷酸化解偶联，P/0比下降，产生ATP减少。

6.光合速率下降：

叶绿素含量及a/b比值下降，叶绿体外膜消失，类囊体膜解体。

7.植株抗逆性整体下降。

三•植物衰老机理

（一）营养与衰老：

认为是牛殖器官的出现使养分亏缺导致衰老。

缺陷:

即使为植物补充充分的营养或不断摘除花果，但只能延缓衰老，并不能阻止衰老；雌雄异株植物的雄株不结实，但并不能避免衰老.

（二）核酸与衰老：

认为是核酸的结构出错或含量不足引发衰老。

1.差误理论：

认为复制.转录.翻译过程中的错误导致蛋白质的一级结构或高级结构出现错误，无功能蛋白的积累导致衰老。

2•核酸降解：

核酸的分解大于合成，使核酸含量下降。

（三）自由基与衰老：

认为自由基对生物大分子结构的破坏是造成衰老的主要原因。

1.自由基的概念：

指具有不配对电子的原子、原子团、分子或离子。

2.自由基对生物大分子的伤害

（四）内源激素与衰老:

认为ETH和ABA是引发衰老的激素，ETH可增加膜的透性，引起呼吸加强；并可改变呼吸途径，使抗氧呼吸加强，消耗呼吸基质增多,但产生ATP减少；还可以加速活性氧的产生.

四•植物衰老的调节

（一）生境条件对衰老的调控

1•温度高温和低温伤害都可引发自由基产牛，引发衰老，高温的作用更明显；

2.光照光下延迟衰老，黑暗启动衰老。

长口照促进GA合成，延缓衰老；短□照

促进……；

3.气体成分。

2含量高引发衰老，CO?

抑制衰老；

4.水分不适的水分条件引发衰老；

5•矿质营养N、Ca2+、Ag\Ni?

+等延缓衰老。

（-）植物自身对衰老的调节

1•激素调节2.通过自身防护体系清除自由基：

⑴非酶促防护体系:

通过抗氧化物清除自由基.

⑵酶促防护体系:

SOD:

超氧化物歧化酶;POD:

过氧化物酶;CAT:

过氧化氢酶.

（三）基因调控:

认为牛物体内存在着衰老基因，该基因的启动可启动衰老。

第三节植物的休眠

休眠:

在不良环境和季节来临之前，植物整体或某些器官代谢缓慢，甚至完全停止生长的现象。

一.休眠器官、类型和阶段

1.休眠器官：

种子休眠;芽休眠;地下器官休眠.

2•休眠类型：

（1）真正休眠（绝对休眠,生理休眠）：

内因性休眠。

未完成时，再适宜的生长条件也不萌发。

（2）强迫休眠（相对休眠）：

外因性休眠。

条件适宜时就萌发。

二•休眠诱导与解除的因子

（一）光照的影响：

光照长度和光质均影响休眠.

1•光照长度与休眠

光照长度对休眠的影响:

冬眠植物：

短口照诱导休眠，长口照解除休眠。

光质对休眠的影响：

暗间断处理，红光抑制休眠，远红光促进休眠。

说明光敏素参与休眠过程的控制。

2•光照感受部位:

叶片，顶端分生组织。

3•光照影响休眠的机理：

与内源激素合成有关。

冬眠植物:

短日照一ABA合成一休眠；长口照一GA合成一解除休眠

（二）温度与休眠

1.休眠期的低温需要量:

植物在冬眠期对低温有质和量的要求。

质:

0〜7.2°C为有效低温。

量:

完成冬眠所需要的最低低温时数。

2•休眠期的高温延长：

在低温需要量没有满足的情况下，如果岀现20°C以上高温，不但不能打破休眠，反而会使休眠期延长，高温出现次数越多，休眠期就越长。

3.被迫休眠的解除与温度的关系：

在满足低温需要量后，提高温度可解除休眠。

4环境因子的相互关系与休眠：

一个环境因子对休眠的影响，往往需要以另一条件为保障。

如短日照是休眠的主导因子，但只有在21〜27°C下，短日照的效应才明显。

15〜21°C下，作用就不明显。

水分及N肥缺乏也可引发休眠。

水肥充足时，首先是温度制约，在一定温度范围内光照控制休眠。

3.休眠时植物的生理生化变化

1.呼吸：

芽在整个休眠期，呼吸速率是倒置的单峰曲线。

认为芽鳞形成限制了芽对氧气的利用是休眠的原因之一；缺氧达到一定程度吋，无氧呼吸的产物乙醇、乙醛等又能打破休眠。

2.贮藏物质的变化：

糖类:

初期总糖降低，淀粉增加，之后相反。

脂类:

逐渐增加，至深休眠时达到最高。

糖和脂有防止原生质脱水的作用。

3核酸与蛋白质的变化：

合成速率明显下降。

4激素的变化：

休眠期：

ABA增多；解除休眠：

GA增多。

四植物休眠的人工控制

1诱导休眠：

缩短日照；低温处理（逐渐降温）;激素处理（ABA）；干旱处理（逐渐）

2打破休眠：

低温处理：

层积（变温比恒温好）；高温处理:

在满足低温需要量以后；药齐IJ处理:

IAA、NAA、2,4・D、GA、6・BA等

第四节器官的脱落

一•概念：

植物器官自然脱离母体的现象.

正常脫落、胁迫脱落、生理脱落

二•脱落机理

1•离层与脱落：

离层的岀现是器官脱落的结构基础。

2.激素与脱落：

⑴生长素含量学说:

认为IAA不足是脱落原因。

⑵生长素梯度学说:

认为离层两侧的IAA差控制脱落。

外高内低■不落；外低内高■脱落。

⑶激素平衡学说：

认为激素的平衡控制脱落。

ETH、ABA促进脱落;IAA、GA、CTK抑制脱落。

而IAA/ABA的比值控制着离层是否能够形成。

3.营养与脱落：

矿质元素：

缺乏N、Zn、Ca等导致脱落。

糖供应不足更容易导致生殖器官脱落。

4.外界环境与脱落

照分度气光水温氧

高温使消耗增大，低温使酶活性下降

:

过高或过低均可诱发ETH合成而脱落o

弱光导致脱落主要是有机营养不足（基部叶的脱落）。

过高或过低均可导致激素失衡而脱落。

植物的逆境生理

有关逆境的概念：

逆境：

对植物生长与生存不利的环境因子。

逆境来源:

严峻气候;地理位置及海拔高度;牛物因素;人类的经济活动；

逆境生理研究的内容：

逆境对植物的影响；植物在逆境下的生理生化变化;获得抗逆性的途径。

胁迫：

不良环境因子使植物内部产生有害变化的过程。

胁变：

植物受到胁迫后而产生的代谢及形态变化。

抗逆性（抗性）：

植物对逆境的抵抗或忍耐能力。

抗逆方式：

（1）避逆性：

植物与逆境Z间在时间上或空间上设置某种障碍，以避免逆境危害的遗传特征.特点:

以一定的形态解剖结构为抗逆基础.

（2）耐逆性：

植物在逆境的刺激下，通过调整本身的代谢反