植物生理学9 植物的生殖生理
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植物生理学复习参考第一章植物的水分代谢1.水孔蛋白(aquaporins):是一类对水分子专一的通道蛋白,它介导细胞或细胞器与介质之间水的快速运输,是水分进出细胞的主要途径。
2.气孔在叶面所占的面积一般为,但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分,这是因为气孔蒸腾符合原理,这个原理的基本内容是。
1%以下;小孔扩散;水分经过小孔扩散的速率与小孔的周长成正比,而不与小孔面积成正比。
3.依据K+泵学说,从能量的角度考察,气孔张开是一个过程;其H+/K+泵的开启需要提供能量来源。
主动(或耗能);光合磷酸化4.某种植物每制造1克于物质需要消耗水分500克,其蒸腾系数为,蒸腾效率为。
500gH2O/gDW , 2g/KgH2O5.细胞中自由水越多,原生质粘性,代谢,抗逆性。
越小(越低),越旺盛,越弱6.有一充分饱和的细胞,将其放入此细胞液浓度低50倍的溶液中,则体积不变。
×7.1mol/L蔗糖溶液和1molLNaCl溶液的渗透势是相同的。
×8.植物被动吸水的动力来自叶片的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力,而与相邻细胞间的水势梯度无关。
×9.植物细胞的水势永远是负值,而植物细胞的压力势却永远是正值。
×10.一个细胞放入某浓度的溶液中时,若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等,则细胞水势不变。
×11.种子吸胀吸水,蒸腾作用都是无需呼吸作用直接供能的生理过程。
√12.将叶片浸入10-6mol/L脱落酸(ABA)溶液中,通常气孔张开。
×13.水分通过根部内皮层只有通过其质体,因而内皮层对水分运转起着调节作用。
√14.吐水是由于高温高湿环境下。
BA蒸腾拉力引起的B根系生理活动的结果C土壤水分太多的缘故D空气中水分太多的缘故15.植物的水分临界期是指。
AA植物对水分缺乏最敏感的时期B植物需水最多的时期C植物对水分利用率最高的时期D植物对水分需求由低到高的转折时期16.成熟的植物可与外界液体环境构成一个渗透系统,这是因为:。
《植物生理学》第九章植物的生殖与衰老复习题及答案一、名词解释1.授粉:指发育成熟的花粉落在雌蕊柱头上的过程。
2. 授精作用(fertilization):开花后,经花粉在柱头上萌发、花粉管伸长进入胚囊,完成雄性生殖细胞与雌性生殖细胞融合的过程。
3.识别反应(recognition response):识别(recognition)是细胞分辨"自己"与"异己"的一种能力,表现在细胞表面分子水平上的化学反应和信号传递。
本文中的识别反应是指花粉粒与柱头间的相互作用,即花粉壁蛋白和柱头乳突细胞壁表层蛋白薄膜之间的辨认反应,其结果表现为"亲和"或"不亲和"。
亲和时花粉粒能在柱头上萌发,花粉管能伸入并穿过柱头进入胚囊受精;不亲和时,花粉则不能在柱头上萌发与伸长,或不能进入胚囊发生受精作用。
4.双受精作用:指精核与卵相互融合成合子的同时,另-精核与极核细胞融合形成有3n的胚乳核。
5.单性结实(parthenocarpy):不经过受精作用,子房直接发育成果实的现象。
单性结实一般都形成无籽果实,故又称"无籽结实"。
6. 假单性结实指植物受精后,由于种种原因使胚停止发育,但由子房或花托继续发育成的无籽果实。
7.休眠(dormancy):植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。
它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。
一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境。
8.生理休眠(physiological dormancy):在适宜的环境条件下,因为植物本身内部的原因而造成的休眠。
如刚收获的小麦种子的休眠。
9.强迫休眠(epistotic dormancy):指由于不利于生长的环境条件引起的植物休眠。
如秋天树木落叶后芽的休眠。
植物生理学植物的生殖生理
植物的生殖生理是植物生理学的一个重要分支,主要研究植物的生殖过程和与之相关的生理机制。
以下是植物生殖生理的一些关键方面:
1. 花的发育和开花:植物的生殖过程始于花的发育。
植物通过一系列复杂的生理和分子事件,包括花芽的分化、花器官的形成和发育等,最终形成花。
2. 授粉和受精:在花开后,植物通过授粉过程将花粉从雄蕊传递到雌蕊上。
受精是指花粉与雌蕊中的卵细胞结合,形成受精卵的过程。
3. 种子和果实的发育:受精后,受精卵会发育成胚胎,同时子房会发育成果实,包裹并保护种子。
植物的生殖生理还涉及种子的成熟、休眠和萌发等过程。
4. 性别决定和性别表达:植物的性别可以是雌雄同体或雌雄异体。
性别决定的机制可以涉及遗传因素、激素调节和环境因素等。
性别表达涉及花的形态、雄蕊和雌蕊的发育以及花粉和柱头的特征。
5. 自交不亲和和杂交优势:一些植物具有自交不亲和的机制,即同一植株的花粉在自花授粉时无法受精。
而杂交优势是指杂交后代在生长、发育和适应性方面表现出优于亲本的现象。
6. 植物繁殖策略:不同植物种类采取不同的繁殖策略,如有性生殖、无性生殖(如营养繁殖)或二者的结合。
植物的生殖生理与它们的生活史和环境适应性密切相关。
植物的生殖生理是一个复杂而多样化的领域,涉及许多不同的过程和机制。
对植物生殖生理的研究有助于我们理解植物的繁殖、遗传多样性和进化,并为农业和园艺等领域提供实际应用。
1。
第八章植物的生殖生理本章内容提要:完成幼年期生长的植株的开花,还受到环境条件的影响,其中低温和光周期是成花诱导的主要外界条件。
一些二年生植物和冬性一年生植物的成花需要低温的诱导,即春化作用。
光周期对植物成花同样具有重要影响,植物对光周期的反应类型主要分为三类:短日植物、长日植物和日中性植物。
光敏色素参与了植物的开花过程,P fr/p r的相对比值影响植物的成花过程,短日植物的成花在暗期前期要求“高P fr反应”,在暗期后期要求“低P fr反应”,长日植物与此相反。
春化处理和光周期的人工控制,可调节植物的开花时期,春化和光周期理论在农业生产中有重要利用价值。
植物花器官的形成和性别分化受环境影响较大。
花粉能否正常萌发和受精取决于花粉和柱头之间的亲和性,人为干预可打破不亲和性。
外施生长素类调节剂可诱导单性结实。
第一节春化作用大多数植物都有一个共同点,就是在开花之前要达到一定年龄或是达到一定的生理状态,然后才能在适宜的外界条件下开花。
植物开花之前必须达到的生理状态称为花熟状态 (ripeness to flower state)。
植物在达到花熟状态之前的生长阶段称为幼年期 (juvenile phase)。
处于幼年期的植物,即使满足其成花所需的外界条件也不能成花。
已经完成幼年期生长的植物,也只有在适宜的外界条件下才能开花。
外界条件主要特征表现为温度高低和日照长短。
1、春化作用及植物对低温反应的类型早在19世纪人们就注意到低温对作物成花的影响。
如小麦和黑麦的有些品种需要秋播-“冬性”品种;有些则适应春播--“春性”品种。
如果将冬性品种改为春播,则只长茎叶,不能顺利开花结实;而春性品种不需要经过低温过程就可开花结实。
在一些高寒地区,因严冬温度太低,无法种植冬小麦。
前苏联的李森科 (Lysenko) 将将吸涨萌动的冬小麦种子经低温处理后春播,可在当年夏季抽穗开花,遂将这种方法称为春化,意指冬小麦春麦化了。
低温促进植物开花的作用称为春化作用(vernalization)。
植物生理知识点总结植物生理学是研究植物生命活动规律的科学,它涵盖了从植物的细胞、组织到整个植株的生长、发育、代谢、繁殖等多个方面。
以下是对植物生理一些重要知识点的总结。
一、植物细胞生理植物细胞是植物生命活动的基本单位。
细胞壁为细胞提供了支持和保护,其主要成分是纤维素。
细胞膜具有选择透过性,能够控制物质的进出。
细胞质中包含各种细胞器,如线粒体是细胞的“动力工厂”,进行有氧呼吸产生能量;叶绿体是进行光合作用的场所,将光能转化为化学能。
液泡储存着细胞液,维持细胞的渗透压。
细胞的水分关系也很重要。
细胞吸水有两种方式,一种是渗透性吸水,依靠细胞液和外界溶液之间的渗透压差异;另一种是吸胀吸水,由亲水性物质引起。
水势是衡量水分运动趋势的指标,包括渗透势、压力势和重力势等。
二、植物的光合作用光合作用是植物将光能转化为化学能,并合成有机物的过程。
光合色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,它们吸收不同波长的光。
光反应在类囊体膜上进行,包括光能的吸收、传递和转化,形成ATP 和 NADPH。
暗反应在叶绿体基质中进行,利用光反应产生的ATP 和 NADPH,将二氧化碳固定并还原为有机物。
影响光合作用的因素众多,包括光照强度、光质、二氧化碳浓度、温度、水分和矿质元素等。
在农业生产中,合理密植、增加二氧化碳浓度、调节温度等措施都可以提高作物的光合效率。
三、植物的呼吸作用呼吸作用是植物分解有机物、释放能量的过程。
有氧呼吸包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递链等阶段,产生大量的 ATP。
无氧呼吸在无氧条件下进行,产生的能量较少,还会产生酒精或乳酸等物质。
呼吸作用的速率受温度、氧气浓度、二氧化碳浓度等因素的影响。
在储存粮食和水果时,常通过降低温度、减少氧气含量等方法来降低呼吸作用,减少有机物的消耗。
四、植物的水分和矿质营养植物通过根系吸收水分和矿质元素。
根系的结构和功能适应了吸收的需求,根毛区是吸收水分和矿质元素的主要部位。
水分在植物体内的运输依靠蒸腾作用产生的拉力,通过导管向上运输。
1.简述光周期反应类型与植物原产地的关系。
①一般起源于低纬度地区的植物多属于短日植物,因为这些地区终年的日照长度都接近12小时,没有更长的日照条件;②起源于高纬度地区的植物多属于长日植物,因为这些地区的生长季节正好处于较长日照的时期;③中纬度地区则长日植物短日植物都有,长日植物在日照较长的春末和夏季开花,如小麦、油菜等;而短日植物在日照较短的秋季开花,如晚稻、大豆、菊花等。
2.举例说明光周期理论在品种引种中的应用,并解释原因。
短日植物引种:南种北引,生育期延长,宜引早熟品种;北种南引,生育期缩短,宜引中迟熟品种。
长日植物引种:南种北引,生育期缩短,宜引中迟熟品种。
北种南引,生育期延长,宜引早熟品种。
原因:对于短日植物来说,要将南方的品种引入北方,由于北方的日长相较南方更长,但对于短日植物来说,需要足够的夜长才能正常生长。
因此短日植物在北方需要更长的成长期,即更迟成熟,若要与北方该物种的成熟期相同,则应该要引进早熟品种。
同理可知,北种南引,由于生育期缩短,所以应引中迟熟品种。
对于长日植物来说,要将南方的品种引入北方,由于北方的日长相较南方更长,且对于长日植物来说,需要足够长的日长才能正常生长,因此长日植物在北方只需更短的成长期,即会提早成熟,若要与北方该物种的成熟期相同,则应该要引进中迟熟品种。
同理可知,北种南引,生育期延长,宜引早熟品种。
3.举例说明花卉的花期调节可从哪些方面入手?①栽培措施:对某些一年生花卉或,可采用分期或的方法,使花期有早有晚。
采取修剪、摘心等措施也能控制花期。
如经常剪去多余的残花枝,可使其在枝条更新后再次开花;开花前摘心,则可使开花延迟。
②温度调节:多数花卉在冬季通过加温都能提前开花。
对夏季连续开花的花木如茉莉等,在春季常采用加温催芽的方法使其提前开花;在秋末降温前及时加温可延长花期。
对早春气温回升前仍处于休眠状态的花木,采用人为低温(1~4℃),可延长植株的休眠期,从而延迟开花。
第九章植物生殖生理Physiology of Plant
Reproduction
四川师范大学陶宗娅
本章主要介绍植物生殖过程中的成花诱导、花器官的形成、授粉和受精等重要过程所需外界条件、生理变化及机制。
9.1 幼年期、花熟状态和花诱导
高等植物的一生都要经过种子萌发、幼苗、成体、开花、结实、种子形成各个阶段。
但植物并非在任何情况下都能开花。
植物要开花,首先自己要度过幼年期,再进入“感受态”或“花熟状态”。
幼年期(juvenile phase):指植物在达到花熟状态之前的营养生长阶段;
感受态(competent)或“花熟状态”(ripeness to flower state):指植物在感受外界刺激而开花之前必须达到的生理状态。
即经过合适的外界条件诱导后,植物的茎顶端分生组织才有可能分化成花。
树木幼年期和成年期的部位
•花诱导(Floral induction) :植物在合适的环境条件下植物体的细胞内部发生成花所需的一系列生理变化过程,称为花诱导。
•花诱导之后植物才能开花
•花诱导的外界条件:
–低温
–光周期
幼年期、春化作用和光
周期是控制开花的三个重
要阶段。
枝条顶端分生组织进行花形态建成的图解
VEGETATIVE VS. FLOWERING SHOOT APEX IN ARABIDOPSIS
VEGETATIVE APEX FLOWERING APEX
FLOWERING IN ARABIDOPSIS
(B)
9.2春化作用——低温和花诱导
9.2.1 春化作用
成花受低温影响的植物:
•一些冬性一年生植物:冬小麦、冬黑麦
•一些二年生植物:芹菜、胡萝卜、萝卜、
葱、白菜、荠菜、天仙子等。
•多年生草本植物:黑麦草等
春化作用的发现:
•闷麦法:把萌动的冬小麦放入罐中,放入0~5℃的低温下处理40~50天,
然后拿出播种。
•七九小麦:自冬至起将小麦种子浸
在井水中,次晨取出阴干,每9天处
理1次,共处理7次后播种。
•最早有苏联学者李森科把低温促进
植物开花的作用称为春化作用。
9.2.2 春化的条件:
低温是主要条件。
不同品种的作物所需的时间和温度不同。
(1)绝大多数有效温度:-1ºC~10ºC;(2)春化是个量的积累过程,降低温度会缩短对时间的要求。
不同类型小麦通过春化
需要的温度及天数
类型春化温度天数分布
冬性0-340-45华北
半冬性3-610-15黄河流域春性8-155-8华南、东北
2. 其它条件:氧气、水和光
3. 春化作用可被逆转
把未完成春化的的植物放在高温下(30℃或更高)或缺氧条件下,则春化效果即行消失,这称为脱春化或春化解除。
多数去春化的植物可以再春化。
而在春化完成后,再放入高温环境则无影响。
9.2.3 春化作用的时期和部位
时期:一般来说,植物从种子萌发到植株生长的任何时期都可进行春化。
但有的植物如胡萝卜、月见草(6-7片叶)不能在种子萌发状态进行春化,只能当幼苗长到一定大小后才能通过春化。
部位:
•一般来说,春化部位是茎尖生长点。
•但有的植物的低温感受部位是分生组织和能进行分裂的组织,如缎花的幼叶、冬小麦等种子、离体胚等。
9.2.4 春化作用刺激的传导
9.2.5 春化作用后的生理生化变化
–膜透性变大
–HMP途径加强、NADPH产生增多–RNA与新蛋白合成增多
–呼吸作用、光合作用、蒸腾作用加强–抗寒性减弱
–某些作物体内GB合成增多
9.2.5 春化作用机理
春化作用与GA形成的关系
•GA可以代替低温使部分未春化的冬性长日照植物(油菜、胡萝卜等)在常温下开花,而不能使所有植物开花。
•低温处理后,GA含量不一定都升高。
•GA处理和春化处理对植物的作用效果不完全相同:GA处理先抽苔再开花,而春化处理抽苔与开花同时进行。
低温和外施赤霉素对
长日照下生长的胡萝卜
开花的影响
A. 对照
C. 低温处理8周
B.未低温处理,每天施用0.01mg GA
图9.1 低温后外施赤霉素对长日照下生长的胡萝卜开花的影响(引自Lang 1975
A.对照;
B.未低温处理,每天施用0.01㎎GA;
C.低温处理8周
2.春化素假说:
梅尔切斯提出低温后植物体产生了春化素(vernalin),该物质可以经过嫁接传递,如低温处理的天仙子嫁接到未春化处理的天仙子上,可引起后者开花,但至今未发现春化素为何物。
3. 近来提出春化与DNA的去甲基化
•Burn等认为,DNA的甲基化程度与春化作用有密切关系。
他们用去甲基化试剂5-氮胞苷处理冬小麦、拟南芥萌发的种子,均可诱导这些植物在非春化处理条件下比对照开花明显提前。
同时发现,低温处理或5-氮胞苷处理后,DNA链上的5-甲基化胞嘧啶水平大大降低。
9.3 光周期现象
日照长短对美洲烟草诱导开花试验A.长日条件下的植株B.短日条件下的植株
北半球不同纬度地区昼夜的季节性变化
主要有3种
答案:
能够开花。