植物的生殖和衰老

1、（一）重點(diǎn)（一）重點(diǎn)1精細(xì)胞有二型性和偏向受精的特性。花粉的主要成分，特別是脯氨酸、蔗糖或淀粉等與花粉的育性有關(guān)。花粉管的定向生長(zhǎng)與Ca2+梯度有關(guān)?；ǚ酆椭^的相互識(shí)別，被子植物的自交不親和性以及克服方法。影響受精的因素。2種子的形成與成熟，外界條件對(duì)種子形成的影響。3果實(shí)成熟時(shí)內(nèi)部發(fā)生的生理生化變化。4引起種子休眠的三個(gè)原因，以及種子休眠的解除或延長(zhǎng)方法。種子活力與種子的保存方法。引起芽休眠的原因及調(diào)控方法。5植物衰老時(shí)的生理生化變化。解釋引起植物衰老原因的幾個(gè)學(xué)說(shuō)。衰老的遺傳調(diào)控、激素調(diào)控以及環(huán)境調(diào)控。6脫落的細(xì)胞學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程。影響器官脫落的內(nèi)外因素。（二）難點(diǎn)（二）難點(diǎn)1果實(shí)成熟時(shí)

2、的生理生化變化及其與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系。2植物衰老的生理機(jī)理與調(diào)控。 3植物激素與脫落的關(guān)系。1. 貯藏物質(zhì)的變化貯藏物質(zhì)的變化 （1）糖類）糖類 淀粉種子，可溶性糖淀粉種子，可溶性糖淀粉淀粉（2）脂肪）脂肪 油料種子油料種子 糖類糖類脂肪脂肪 游離脂肪酸游離脂肪酸脂肪脂肪, 酸價(jià)酸價(jià)(中和中和1克油脂中游克油脂中游離脂肪酸所需離脂肪酸所需KOH的毫克數(shù)的毫克數(shù))降低。降低。 飽和脂肪酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸, 碘價(jià)碘價(jià)(指指100克克油脂所能吸收碘的克數(shù)油脂所能吸收碘的克數(shù))升高。升高。（3）蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì) AA或酰胺或酰胺蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) （4）非?。┓嵌?Ca、Mg、Pi + 肌醇肌

3、醇非丁非丁(植酸鈣鎂植酸鈣鎂).水稻水稻 油菜油菜 1. 可溶性糖可溶性糖2. 淀粉淀粉3. 千粒重千粒重4. 含含N物質(zhì)物質(zhì)5. 粗脂肪粗脂肪 水稻水稻 呼吸速率呼吸速率玉米素（玉米素（o）、）、GA()、IAA()虛線虛線: 千粒重千粒重 小麥小麥1. 呼吸作用的變化呼吸作用的變化 呼吸躍變呼吸躍變 躍變型果實(shí)躍變型果實(shí) 2. 有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 （1）糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化）糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化甜味增加甜味增加 淀粉淀粉可溶性糖可溶性糖（2）有機(jī)酸類轉(zhuǎn)化）有機(jī)酸類轉(zhuǎn)化酸味減少酸味減少 有機(jī)酸有機(jī)酸糖糖CO2 + H2OK+、Ca2+鹽鹽（3）單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化）單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化澀味消失澀味消失 單寧單寧氧

4、化成過(guò)氧化物或凝結(jié)成不溶性物質(zhì)氧化成過(guò)氧化物或凝結(jié)成不溶性物質(zhì)（4）產(chǎn)生芳香物質(zhì)）產(chǎn)生芳香物質(zhì)香味產(chǎn)生香味產(chǎn)生 蘋果蘋果乙酸丁酯乙酸丁酯,香蕉香蕉乙酸戊酯乙酸戊酯,柑橘柑橘檸檬醛檸檬醛（5）果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化）果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化果實(shí)變軟果實(shí)變軟 原果膠原果膠(壁壁) 可溶性果膠、果膠酸、半乳糖醛酸可溶性果膠、果膠酸、半乳糖醛酸淀粉淀粉可溶性糖，可溶性糖，（6）色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化）色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化色澤變艷色澤變艷 葉綠素葉綠素(果皮果皮)分解，類胡蘿卜素穩(wěn)定分解，類胡蘿卜素穩(wěn)定黃色，黃色，形成花色素形成花色素紅色。紅色。（7）維生素含量增高）維生素含量增高 IAA, GA, CTK下降，下降，ETH, ABA升高升高

5、 果實(shí)成熟的分子生物學(xué)進(jìn)展果實(shí)成熟的分子生物學(xué)進(jìn)展果實(shí)成熟包含著復(fù)雜的生理生化變化，正被眾多的植果實(shí)成熟包含著復(fù)雜的生理生化變化，正被眾多的植物生理生化學(xué)家和分子生物學(xué)家所重視。研究表明，果物生理生化學(xué)家和分子生物學(xué)家所重視。研究表明，果實(shí)成熟是分化基因表達(dá)的結(jié)果。實(shí)成熟是分化基因表達(dá)的結(jié)果。果實(shí)成熟過(guò)程中果實(shí)成熟過(guò)程中mRNA和蛋白質(zhì)合成發(fā)生變化。例如和蛋白質(zhì)合成發(fā)生變化。例如番茄在成熟期有一組編碼番茄在成熟期有一組編碼6種主要蛋白質(zhì)的種主要蛋白質(zhì)的mRNA含量含量下降；另一組編碼下降；另一組編碼48種蛋白質(zhì)的種蛋白質(zhì)的mRNA含量增加，其含量增加，其中包括多聚半乳糖醛酸酶中包括多聚半乳糖醛

6、酸酶(PG)的的mRNA。這些這些mRNA涉涉及到色素的生物合成、乙烯的合成和細(xì)胞壁代謝。而編及到色素的生物合成、乙烯的合成和細(xì)胞壁代謝。而編碼葉綠體的多種酶的碼葉綠體的多種酶的mRNA數(shù)量減少。數(shù)量減少。 反義反義RNARNA技術(shù)的應(yīng)用為研究技術(shù)的應(yīng)用為研究PGPG在果實(shí)成熟和軟化過(guò)程中的在果實(shí)成熟和軟化過(guò)程中的作用提供了最直接的證據(jù)。獲得的轉(zhuǎn)基因番茄能表達(dá)作用提供了最直接的證據(jù)。獲得的轉(zhuǎn)基因番茄能表達(dá)PGPG反反義義mRNAmRNA，使得使得PGPG活性嚴(yán)重受阻，轉(zhuǎn)基因植株純合子后代的活性嚴(yán)重受阻，轉(zhuǎn)基因植株純合子后代的果實(shí)中果實(shí)中PGPG活性僅為正常的活性僅為正常的1%1%。在這些果實(shí)中

7、果膠的降解受。在這些果實(shí)中果膠的降解受到抑制，而乙烯、番紅素的積累以及轉(zhuǎn)化酶、果膠酶等的到抑制，而乙烯、番紅素的積累以及轉(zhuǎn)化酶、果膠酶等的活性未受到任何影響，果實(shí)仍然正常成熟，并沒有像預(yù)期活性未受到任何影響，果實(shí)仍然正常成熟，并沒有像預(yù)期的那樣推遲軟化或減少軟化程度。這些結(jié)果說(shuō)明，雖然的那樣推遲軟化或減少軟化程度。這些結(jié)果說(shuō)明，雖然PGPG對(duì)果膠降解十分重要，但它不是果實(shí)軟化的唯一因素，果對(duì)果膠降解十分重要，但它不是果實(shí)軟化的唯一因素，果實(shí)的軟化可能不僅僅只與果膠的降解有關(guān)。盡管有實(shí)驗(yàn)表實(shí)的軟化可能不僅僅只與果膠的降解有關(guān)。盡管有實(shí)驗(yàn)表明，反義明，反義PGPG轉(zhuǎn)基因?qū)麑?shí)軟化沒有多大影響，但轉(zhuǎn)

8、基因果轉(zhuǎn)基因?qū)麑?shí)軟化沒有多大影響，但轉(zhuǎn)基因果實(shí)的加工性能有明顯改善，能抗裂果和機(jī)械損傷，更能抵實(shí)的加工性能有明顯改善，能抗裂果和機(jī)械損傷，更能抵抗真菌侵染，這可能與抗真菌侵染，這可能與PGPG活性下降導(dǎo)致果膠降解受到抑制活性下降導(dǎo)致果膠降解受到抑制有關(guān)。也有少數(shù)報(bào)道轉(zhuǎn)有關(guān)。也有少數(shù)報(bào)道轉(zhuǎn)PGPG反義基因番茄在果實(shí)貯藏期可推反義基因番茄在果實(shí)貯藏期可推遲軟化進(jìn)程。遲軟化進(jìn)程。PGPG蛋白已從成熟的番茄、桃等果實(shí)中得到分蛋白已從成熟的番茄、桃等果實(shí)中得到分離。離。基因工程在調(diào)節(jié)果實(shí)成熟中的應(yīng)用，不僅有助于對(duì)成熟有基因工程在調(diào)節(jié)果實(shí)成熟中的應(yīng)用，不僅有助于對(duì)成熟有關(guān)生理生化基礎(chǔ)的深入研究，而且為解

9、決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題提關(guān)生理生化基礎(chǔ)的深入研究，而且為解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題提供了誘人的前景。一個(gè)成功的例子是供了誘人的前景。一個(gè)成功的例子是ACCACC合成酶反義轉(zhuǎn)基合成酶反義轉(zhuǎn)基因番茄，現(xiàn)已投入商業(yè)生產(chǎn)。將因番茄，現(xiàn)已投入商業(yè)生產(chǎn)。將ACCACC合成酶合成酶cDNAcDNA的反義系的反義系統(tǒng)導(dǎo)入番茄，轉(zhuǎn)基因植株的乙烯合成嚴(yán)重受阻。這種表達(dá)統(tǒng)導(dǎo)入番茄，轉(zhuǎn)基因植株的乙烯合成嚴(yán)重受阻。這種表達(dá)反義反義RNARNA的純合子果實(shí)，放置三、四個(gè)月不變紅、不變軟的純合子果實(shí)，放置三、四個(gè)月不變紅、不變軟也不形成香氣，只有用外源乙烯處理，果實(shí)才能成熟變軟，也不形成香氣，只有用外源乙烯處理，果實(shí)才能成熟變軟，成熟果實(shí)的

10、質(zhì)地、色澤、芳香和可壓縮性與正常果實(shí)相同。成熟果實(shí)的質(zhì)地、色澤、芳香和可壓縮性與正常果實(shí)相同。同樣把同樣把pTOM13(ACCpTOM13(ACC氧化酶基因氧化酶基因) )引入番茄植株，獲得反義引入番茄植株，獲得反義ACCACC氧化酶氧化酶RNARNA轉(zhuǎn)化植株。該植株在傷害和成熟時(shí)乙烯增加轉(zhuǎn)化植株。該植株在傷害和成熟時(shí)乙烯增加都被抑制了，而且抑制程度與轉(zhuǎn)入的基因數(shù)相關(guān)。利用基都被抑制了，而且抑制程度與轉(zhuǎn)入的基因數(shù)相關(guān)。利用基因工程改變果實(shí)色澤，提高果實(shí)品質(zhì)方面的研究也已取得因工程改變果實(shí)色澤，提高果實(shí)品質(zhì)方面的研究也已取得一定的進(jìn)展。將反義一定的進(jìn)展。將反義pTOM5npTOM5n導(dǎo)入番茄，轉(zhuǎn)