植物生理学休眠成熟衰老
- 格式:ppt
- 大小:1.32 MB
- 文档页数:51
第一节种子的休眠和萌发第二节芽的休眠和萌发第十章植物的成熟和衰老生理(maturation & senescence )第三节种子发育和成熟生理第四节果实生长和成熟生理第五节植物的衰老第六节植物器官的脱落第一节种子的休眠和萌发一、种子的休眠休眠是指植物生长出现暂时停顿的现象。
休眠是植物对不良环境条件的适应,而这些特性或多或少地被遗传固定下来,成为植物的一种内在规律性。
种子休眠有两种情况:强迫休眠:种子已具有发芽的能力,但因得不到发芽所必需的基本条件,而被迫处于静止状态的现象。
深休眠或生理休眠:种子还未完全通过生理成熟阶段,即使供给合适的发芽条件仍不能萌发的现象。
通常所讲的种子休眠为种子深休眠。
种子的休眠与解除:(1)种皮限制,如苜蓿种皮不透水、椴树种皮不透气、苋菜种皮太坚硬(机械、化学)(2)种子未完成后熟,属生理后熟型(种胚发育完全,但生理上未完成后熟。
如苹果、桃、梨等(低温层积处理)(3)胚未完全发育,属形态后熟型,如珙桐、银杏等(低温层积处理、GA处理);(4)抑制物质的存在,如ABA、HCN、有机酸、生物碱等(去除抑制物质、GA处理)种子休眠的延长:可施用植物生长延缓剂,如B9或PP333二、种子的萌发1、种子萌发的过程(1) 吸胀(2) 萌动(3) 发芽生长吸水吸胀吸水缓慢吸水2、影响种子萌发的生理条件(1)种子休眠(2)种子新陈度种子寿命是指种子从成熟到丧失生活力所经历的时间。
种子新陈度是指种子贮藏期间的衰老程度,可以用种子发芽力或生活力来判断。
(3)种子的饱满度种子的大小常与其发芽力呈正相关。
种子的发芽力的检测方法:TTC法(利用组织还原力);红墨水法(利用原生质膜的选择透性);荧光物质法(利用细胞中的荧光物质)。
3、影响种子萌发的生态条件种子萌发的适宜外界条件是:足够的水分;适宜的温度;充足的氧气;喜光种子需光(莴苣、烟草),喜暗种子需暗(番茄、瓜类)。
种子的化学成分影响到种子的吸水量:蛋白质种子、淀粉质种子、脂肪质种子的吸水量依次降低。
植物生理学-成熟和衰老生理第一节种子成熟时的生理、生化变化一、主要有机物的变化1、糖类的变化种子成熟过程中,可溶性碳水化合物含量逐渐降低,淀粉含量不断增加。
说明淀粉是由可溶性糖类转化而来2、脂肪的变化大豆、花生、油菜、向日葵等的种子脂肪含量很高,称之为脂肪种子或油料种子。
油料种子中的脂肪是由糖类转化而来油料种子形成过程中脂肪代谢的特点:酸价逐渐降低,说明种子成熟初期形成了大量游离脂肪酸;碘价逐渐升高,说明组成油脂脂肪酸的不饱和程度与数量逐渐提高3、蛋白质的变化豆科植物种子富含蛋白质,称为蛋白质种子。
贮藏蛋白没有明显的生理活性,主要功能是提供种子萌发时所需的氮豆科植物种子形成过程中,氮素先以氨基酸或酰胺的形式运至荚果,在荚皮中合成蛋白质;然后,蛋白质分解,以酰胺态运至种子,再合成蛋白质,用于贮藏二、种子成熟过程中其它生理变化1、呼吸速率的变化在种子形成过程中,干物质积累迅速时,呼吸速率高,种子接近成熟时,呼吸速率逐渐降低稻胚发育过程的呼吸速率2、内源激素的变化种子成熟过程中受到多种内源激素的调节与控制3、种子含水量的变化种子中有机物的合成是一个脱水过程,种子成熟时幼胚细胞具有浓厚的原生质而无液泡,自由水含量极少。
种子生命活动由活跃状态转入休眠状态三、外界条件对种子成分及成熟过程的影响种子的主要化学成分和饱满度、成熟期等受光照、温度、空气相对湿度、土壤水分及矿质营养的影响1、光照光照强度直接影响种子内有机物质的积累,光照强,同化产物多,输入到籽粒的多,产量高,连阴天导致千粒重减小,造成减产2、温度温度过高,呼吸消耗大,籽粒不饱满;温度过低,不利于有机物质运输与转化,种子瘦小成熟推迟;温度适中利于物质的积累,促进成熟。
昼夜温差大有利于种子成熟并能增产温度影响种子化学成分的含量。
我国北方大豆种子成熟时,温度低,种子含油量高,油脂中不饱和脂肪酸含量高(碘价高),蛋白质含量较低;而南方情况相反。
衰老名词解释植物生理学衰老,在植物生理学中,描述的是植物随着成长的过程,从最初的生长和发育转变为天然的衰老和死亡过程。
它表示的是植物体的机能逐渐下降、生育力衰退、最后造成死亡的一种生理过程。
植物衰老是一个广泛的、复杂的生理过程,它涉及到植物体内多层次、多通道、多环节的生理生化变化,其结果一是植物的生活功能随着时间的推移而不断下降,二是生育和生产力持续降低,甚至最后可能导致植物整体的死亡。
衰老过程可以分为两种类型:一种是程序性死亡,即预定的、主动的死亡过程,这种衰老过程是为了存活和繁殖的需要,通常在植物的生命周期内某些特定阶段发生,比如花的凋谢、叶片的黄化和脱落、种子的成熟和脱离母体等。
另一种是随机性死亡,这是由外部环境因素,如冻伤、干燥或病害等引起的非主动的、无规律的死亡过程。
衰老是植物体从形态到生理、生化、遗传、信息传输等各个层面的全面改变。
形态方面表现为大小、形状、稳定性等的变化;生理生化方面表现为代谢和功能活动的改变,如光合作用、呼吸作用、酶的活性等的变化;信息传输方面表现为信息的处理、接收、传播等功能的改变。
这些改变又有机地唤起众多基因的表达和调控,进一步影响植物体的生长发育和衰老过程。
衰老过程的机制不同,其原因可能是营养物质的枯竭、细胞的破裂和死亡、荷尔蒙的不平衡,或者是环境条件的逆境等因素。
(Image)衰老过程也并非全然有害,它可以使植物有规律地繁衍后代,通过雌雄配子结合产生新的设备,助于植物种群的繁育。
此外,衰老过程还有利于植物调节体内营养物质的流向和分配,提高抵抗逆境的能力、复合能力等。
当然,科学家们正在不断研究如何减缓或阻止植物的衰老过程,如通过遗传改良和分子生物学技术,以期能够改进植物品种,提高植物的生活力和生产力,为人类的生活和生产提供更多的帮助。
植物生理学题库(含答案)第十二章植物的成熟和衰老生理一、名词解释(Explain the glossary)1、单性结实:不经受精作用而形成不含种子的果实。
2、呼吸骤变:指花朵、果实发育到一定程度时,其呼吸强度突然增高,尔后又逐渐下降的现象。
3、休眠:有些种子(包括鳞茎、芽等延存器官)在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。
4、衰老:指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化,最终自然死亡的过程。
5、脱落:指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程,如树皮各茎顶的脱落,叶、枝、花和果实的脱落。
二、是非题(对的打“√”,错的打“×”)(True or false)1、在淀粉种子成熟的过程中,可溶性糖含量逐渐增加。
(×)2、受精后籽粒开始生长时,赤霉素浓度迅速增加。
(√)3、干旱可使籽粒的化学成分发生变化。
(√)4、适当降低氧气的浓度,可以延迟呼吸骤变的出现,使果实成熟延缓。
(√)5、叶片衰老时,蛋白质含量会上升。
(×)6、在淀粉种子成熟过程中,不溶性有机化合物是不断减少的。
(×)7、油菜种子成熟过程中,糖类总含量不断下降。
(√)8、果实发生的呼吸骤变是由于果实形成生长素的结果。
(×)1、未成熟的果实有酸味,是因为果肉中含有很多抗坏血酸的缘故。
(×)10、苹果、梨等果实成熟时,RNA含量明显下降。
(×)三、选择题(Choose the best answer for each question)1、下面水果中( B )是呼吸骤变型的果实。
A、橙B、香蕉C、葡萄D、草莓2、种子休眠的原因很多,有些种子因为种皮不透气或不透水,另外一些则是种子内或与种子有关的部位存在抑制萌发的物质,还有一些种子则是由于(A)。
A、胚未完全成熟B、种子中的营养成分低C、种子含水量过高D、种子中的生长素含量少3、以下几种酶,与器官脱落有密切相关的是(B )。
A、淀粉合酶B、纤维素酶C、核酸酶D、酯酶4、打破马铃薯块茎休眠的最有效的方法是使用(D )。
绪论1.植物生理学:是研究植物生命活动规律的科学,是农业基础科学中的一个重要部分,揭示植物的营养、生长和发育在有机体内的相互关系以及其与环境相互作用的基本规律。
2.植物生理学内容:①植物细胞结构与功能——是植物生理活动与代谢的基础;②功能与代谢——光合、呼吸、水分代谢、矿质营养、物质运输过程、机理及其与环境关系;③生长发育—生长、分化、发育、成熟、休眠、衰老、器官脱落;④逆境—植物在逆境下的生理反应及抗逆性。
3.植物生理学地位:是农业基础科技的重要组成部分,是农业合理化的基础,因农业措施均是为了调节作物与环境的关系,或为作物创造良好的生长条件。
同时,也是进行农业化学、选育新种、抗病性研究所必需的。
4.植物生理学任务:研究植物的生理变化本质,为合理利用植物资源及光、气、水和土壤资源,发展农林牧,保护生理学是现代农业的重要理论基础。
第1章植物细胞的结构功能1.根据生物进化的进程和细胞结构的特点:细胞分为(原核细胞)、(真核细胞)。
2.一个成熟的植物模式细胞分:(外围细胞壁)和(内部的原生质体)。
原生质体包括细胞质、细胞核和液泡。
与动物细胞相比,植物细胞的突出特征:植物细胞有(细胞壁垒)、(质体)和(大液泡)。
3.细胞壁由:(骨架)与(填充物)两部分组成。
细胞壁包括中胶层(又称胞间层)、初生壁和次生壁。
4.质外体:由生活原生质以外的中胶层、细胞壁和细胞隙构成的体系。
共质体:细胞的原生质通过胞间连丝连成的连续体系,是细胞的生活部分。
胞间连丝:细胞间的管状联系孔道它有重要的生理作用。
5.为什么溶酶具有重要的生理功能?①它来源于内质网和高乐基器,溶酶体从这些部位分离部落,其中的大分子物质的降解物,为细胞进行重组提供原材料;②有些衰老或无作用的细胞,可借溶酶体经过自溶作用将它们消化掉,为个体生长发育提供原料。
5.胞质溶胶的作用:①细胞内进行生理生化反应的理想介质环境;②组织细胞器实体的完整性;③保持细胞器间发生的物质交换和穿梭;④发生糖酵解、脂肪酸合成等过程的场地;⑤它是一个缓冲系统。
植物生理学第七版名词解释第一章植物的水分生理1.水势:水溶液的化学势与纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得商。
2.渗透势:亦称溶质势,是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
3.压力势:指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
4.质外体途径:指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,移动速度快。
5.共质体途径:指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。
6.渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
7.根压:由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
8.蒸腾作用:指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。
9.蒸腾速率:植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
10.内聚力学说:以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
11.水分临界期:植物对水分不足特别敏感的时期。
第二章植物的矿质营养1. 矿质营养:植物对矿物质的吸收、转运和同化。
2. 大量元素:植物需要量较大的元素。
3. 微量元素:植物需要量极微,稍多即发生毒害的元素。
4. 溶液培养:是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
5. 透性:细胞膜质具有的让物质通过的性质。
6. 选择透性:细胞膜质对不同物质的透性不同。
7. 胞饮作用:细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
8. 被动运输:转运过程顺电化学梯度进行,不需要代谢供给能量。
9. 主动运输:转运过程逆电化学梯度进行,需要代谢供给能量。
10. 单向运输载体:能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。
11. 生物固氮:某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
12. 诱导酶:是指植物本来不含某种酶,但在特定外来物质的诱导下生成的酶。
第九章植物的成熟和衰老生理本章内容提要:在种子的成熟过程中,不断输入可溶性的低分子物质,逐渐转化为不溶性的高分子化合物如淀粉、蛋白质、脂肪等贮藏起来。
此外,有酶活性的变化,激素的调控等。
种子的化学成分还受光照、水分、温度和矿质营养等外界环境的影响。
果实的生长有单S型曲线和双S型曲线两类。
果实成熟时发生一系列变化:呼吸跃变,淀粉转化为可溶性的葡萄糖、果糖、蔗糖等,甜味增加;有机酸含量下降,酸味减少;单宁被过氧化物酶氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质,从而使涩味消失;产生一些具香味的挥发性物质;果胶酶和原果胶酶活性增强,果肉细胞彼此分离,果实软化;叶绿素含量下降,花色苷和类胡萝卜素含量增加,使果实色泽变艳。
维生素含量增加。
休眠是植物生长暂时停顿的一种现象。
种子休眠主要是由于种皮限制、种子未完成后熟、胚未完全发育以及存在抑制萌发的物质。
解除种子休眠的方法有机械破损、浸泡冲洗、层积处理、激素与化学药剂处理、晾晒等。
延存器官休眠也需人工打破和延长。
衰老是植物体生命周期的最后阶段,是成熟的细胞、组织、器官和整个植株自然地终止生命活动的一系列衰败过程。
它主要受遗传基因控制,但也受环境条件的影响。
器官脱落是植物器官自然离开母体的现象。
脱落可分为正常脱落、胁迫脱落和生理脱落三种类型。
器官在脱落之前先形成离层。
生长素和乙烯的含量和比值调控器官脱落。
温度过高或过低、干旱、弱光短日照促进脱落。
第一节种子和果实成熟生理一、种子的发育与成熟生理1、种胚的发育种胚(embryo)是种子最重要的部分,是合子经细胞分裂、分化发育而成。
合子的细胞结构表现出明显的极性,是合子行不均等分裂的细胞学基础。
一般合子经短期休眠后分裂成两个大小不同的子细胞,上部是一个小的细胞质浓密的顶端细胞,下部为大的液泡化的基细胞。
顶端细胞最后发育成熟胚;基细胞则发育成胚柄,但在心形期后胚柄开始衰老,逐步退化。
种胚发育到子叶期后,已完成了根分生组织和茎分生组织的分化,并加强核酸、蛋白质等的合成作用;在胚成熟后期,有机物质合成结束,种子失水,ABA含量增加,胚进入休眠。
植物生理学名词解释第一章1、衬质势:由于细胞胶体物质如蛋白质、淀粉粒、纤维素等的亲水性和毛细管对自由水束缚而引起水势降低的值,以负值表示。
2、压力势:细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力,与此同时引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
3、水势:每偏摩尔体积水的化学势差。
4、渗透势:由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而水势低于纯水的水势。
5、自由水:距离胶粒吸较远而可以自由流动的水分。
6、束缚水:靠近胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。
7、质外体途径:水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动,阻力小,所以这种移动方式速率快。
8、渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
9、根压:靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。
10、共质体途径:水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体。
移动速率较慢。
11、内聚力学说:以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断,来解释水分上升的原因的学说。
12、气孔蒸腾:通过气孔的蒸腾。
13、蒸腾速率:植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
14、水孔蛋白:是一类具有选择性、高效运转水分的膜通道蛋白。
第二章1、矿质营养:植物对矿质元素的吸收、运输与童话的过程;2、胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
3、交换吸附:根部细胞表面的正负离子与土壤中的正负离子进行交换,从而将土壤中的离子吸附到根部细胞表面的过程。
5、生物固氮:微生物自生或植物共生,,通过体内固氮酶的作用,将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
6、诱导酶:植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
第三章1、爱默生效应:两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象;2、光合作用:绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。
植物生理学课后习题及答案第十二章植物的成熟和衰老生理一、汉译英并名词解释呼吸跃变(respiratory climacteric):当果实成熟到一定程度时,呼吸速率首先是降低,然后突然升高,然后又下降的现象。
单性结实(parthenocarpy):不经受精而雌蕊的子房形成无子果实的现象。
休眠(doemancy):成熟种子、鳞茎和芽在合适的萌发条件下暂时停止生长的现象。
衰老(senescence):指细胞、器官或整个植株生理功能衰退,趋向自然死亡的过程。
程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD):是一种主动地、生理性的细胞死亡,其死亡过程是由细胞内业已存在的、由基因编码的程序控制。
脱落(abscission):是指植物细胞、组织或器官与植物体分离的过程。
离层(abscisic zone):在叶柄、花柄和果柄的基部有一特化的区域,称为离区,它是由几层排列紧密的离层细胞组成的。
生长素梯度学说(anxin gtadient theory):认为不是叶片内生长素的绝对含量,而是横过离层区两边生长素的浓度梯度影响脱落,解释生长素与脱落的关系。
二、思考题1.小麦种子和香蕉果实在成熟期间发生了哪些生理生化变化?答:①主要有机物的变化。
可溶性糖类转化为不溶性糖类,非蛋白氮转化为蛋白质,而脂肪则由糖类转化而来。
②呼吸速率,有机物累迅速时呼吸作用也旺盛,种子接近成熟时,呼吸作用逐渐降低。
③植物激素的变化,在种子成熟过程中,植物激素含量的高低顺序出现,可能与他们的作用有关,首先是玉米素,可能是调节籽粒建成和细胞分裂,其次是赤霉素和生长素,可能是调节光合产物向籽粒运输与积累,最后是脱落酸,可能控制籽粒的成熟与休眠。
④含水量,脂肪种子含水量与有机物的积恰好相反,它是随着种子的成熟而逐渐减少的。
2..举例说明生长调节剂在打破种子或器官休眠中的作用。
答:打破休眠:赤霉素能有效地打破许多延存器官(种子、块茎等)的休眠。