植物成熟和衰老

1、關(guān)于植物的成熟與衰老第一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 種子的發(fā)育 一、貯藏物質(zhì)的變化 1、糖類的變化 淀粉含量增加 淀粉種子（禾谷類種子）成熟過程中，可溶性糖含量逐漸降低，淀粉的積累迅速增加。第二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月小麥開花后主要物質(zhì)的變化 第三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、蛋白質(zhì)含量增加 非蛋白N含量不斷下降，蛋白N含量不斷上升。說明蛋白質(zhì)是由非蛋白N轉(zhuǎn)化而來。3、脂肪的變化 油料種子成熟過程中，糖類不斷下降，脂肪含量不斷上升，說明脂肪由糖類

2、轉(zhuǎn)化而來。第六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 第七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 油脂形成的兩個(gè)特點(diǎn)：（1）先形成大量游離脂肪酸，隨種子的成熟逐漸合成復(fù)雜的油脂。（2）種子成熟時(shí)，先形成飽和脂肪酸，再形成不飽和脂肪酸。 故芝麻、花生等油料種子隨成熟度酸值下降，而碘值增高。 第八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 在種子成熟過程中，可溶性糖轉(zhuǎn)化為不溶性糖，非蛋白氮轉(zhuǎn)化為蛋白氮，脂肪由糖類轉(zhuǎn)化而來。二、其他生理變化一、貯藏物質(zhì)的變化第九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、呼吸速率的變化與有機(jī)物積累速率 呈平行關(guān)系第十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6

3、月2、內(nèi)源激素的種類和含量不斷變化 ZTGAIAA鮮重受精第十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 玉米素可能是調(diào)節(jié)籽粒的細(xì)胞分裂；GA和IAA可能是調(diào)節(jié)有機(jī)物向籽粒的運(yùn)輸和積累。此外，籽粒成熟期IBA大量增加，可能和籽粒的休眠有關(guān)。 3、含水量隨種子的成熟而逐漸減少 種子成熟時(shí)幼胚中具有濃厚的細(xì)胞質(zhì)而無液泡，自由水含量很少。第十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、影響種子發(fā)育的環(huán)境因素 1、光照 光照強(qiáng)度影響種子內(nèi)有機(jī)物的積累、蛋白質(zhì)含量和含油率。 2、溫度 溫度高，呼吸消耗大，溫度低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化。溫度適宜利于物質(zhì)的積累，促進(jìn)成熟。 溫度還影響種子的化學(xué)成分：

4、第十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 適當(dāng)?shù)牡蜏赜欣谟椭姆e累；晝夜溫差大有利于不飽和脂肪酸的形成。 不同地區(qū)大豆的品質(zhì)不同地區(qū)品種 Pr質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%北方春大豆 39.9 20.8黃淮海流域夏大豆 41.7 18.0長江流域春夏 42.5 16.7 秋大豆 北方油料種子油脂品質(zhì)較南方好。第十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、空氣相對(duì)濕度 高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大氣干旱，阻礙物質(zhì)運(yùn)輸，合成E活性降低，水解E活性增高，干物質(zhì)積累減少。 4、土壤含水量 “風(fēng)旱不實(shí)現(xiàn)象”：（1）干燥與熱風(fēng)使種子灌漿不足第十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022

5、年6月（2）風(fēng)旱不實(shí)的種子中蛋白質(zhì)的相對(duì)含量較高 可溶性糖來不及轉(zhuǎn)化為淀粉，與糊精膠結(jié)在一起，形成玻璃狀籽粒，而蛋白質(zhì)的積累受阻較小。北方小麥種子蛋白質(zhì)含量較南方高（面筋多，韌性強(qiáng)，口感好）。 5、礦質(zhì)元素 N肥提高蛋白質(zhì)含量，N過多，脂肪含量下降。P、K肥增加淀粉含量。第十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 果實(shí)的發(fā)育 一、果實(shí)的生長特點(diǎn)S型生長曲線：蘋果、梨、香蕉、番茄等雙S型生長曲線：桃、杏、李、櫻桃等珠心和珠被生長停止，營養(yǎng)向種子集中.第十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 單性結(jié)實(shí)：不經(jīng)受精作用而形成無籽果實(shí)的現(xiàn)象。 天然單性結(jié)實(shí)：植株或枝條突變 刺激性單性

6、結(jié)實(shí)：環(huán)境刺激，如短日照或較低的夜溫 人工誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)：如NAA，2，4-D、 GA處理 假性單性結(jié)實(shí)：胚敗育，花托發(fā)育成的假果單 性 結(jié) 實(shí)第十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、果實(shí)發(fā)育過程中的生理生化變化（一）有機(jī)物的積累和轉(zhuǎn)化1、果實(shí)變甜淀粉變?yōu)榭扇苄蕴堑诙畯?，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、酸味減少 轉(zhuǎn)化為糖有機(jī)酸 呼吸氧化為CO2和H2O 被K+、Ca2+等中和第二十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3、澀味消失單 過氧化物E 過氧化物寧 凝結(jié)為不溶性的膠狀物質(zhì) 4、香味產(chǎn)生 具有香味的物質(zhì)脂肪族的

7、酯和芳香族的酯，及一些特殊的醛類 5、由硬變軟第二十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月果肉細(xì)胞壁中層的果膠質(zhì) 可溶性果膠 果肉細(xì)胞相互分離淀粉粒 可溶性糖 6、色澤變艷 果皮中葉綠素破壞，類胡蘿卜素較多存在，或者形成花青素，呈黃、橙、紅色。 7、維生素含量增高第二十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、呼吸躍變呼吸躍變：指果實(shí)發(fā)育到一定程度時(shí)，呼吸速率首先降低，然后突然增高，最后又逐漸下降的現(xiàn)象。 躍變型果實(shí)：蘋果、香蕉、桃、梨、杏、芒果、番木瓜等 非躍變型果實(shí)：草莓、葡萄、檸檬、柑橘、黃瓜、鳳梨等第二十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月不具有呼吸躍變的果實(shí)具有呼

8、吸躍變的果實(shí)第二十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 呼吸躍變是由于果實(shí)中產(chǎn)生乙烯的結(jié)果第二十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乙烯誘導(dǎo)呼吸作用的原因可能是： 1、乙烯與細(xì)胞膜結(jié)合，增加膜的透性，氣體交換加速，氧化作用加強(qiáng)。 2、誘導(dǎo)呼吸E的mRNA的合成，提高呼吸E含量和活性，并顯著誘導(dǎo)抗氰呼吸。 第二十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、影響果實(shí)發(fā)育的環(huán)境因素溫度光照氣體組分礦質(zhì)營養(yǎng)濕度第三十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 植物的芽休眠 休眠

9、（dormancy） ：成熟種子、鱗莖和芽在適宜的萌發(fā)條件下暫時(shí)停止生長的現(xiàn)象。 一、種子休眠的原因和破除 （一）種皮的限制 種皮堅(jiān)硬、透水、透氣性差。如紫云英、 椴樹、莧菜、苜蓿等。第三十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 破除方法：1、自然情況，細(xì)菌和真菌分泌酶類水解種皮的多糖和其它組成成分，使種皮變軟，透水、透氣性增強(qiáng)。2、生產(chǎn)上采用物理、化學(xué)方法 如：磨擦、 98%濃硫酸及2%氨水處理、去除種皮等。第三十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）種子未完成后熟 后熟（after-ripening） ：種子在休眠期內(nèi)發(fā)生的生理生化過程。 后熟方法：1、 低溫后熟：某些樹

10、木種子（如薔薇科植物和松柏類種子）1-5層積處理1-3個(gè)月即可。2、干燥后熟：一些禾谷類植物種子曬干貯藏幾周或幾個(gè)月即可。 經(jīng)過后熟，種皮透性加大，酶活性及呼吸作用增強(qiáng)。ABA下降，CTK和GA上升，大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)為可溶物。第三十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）胚未完全發(fā)育(a)剛收獲的 (b)濕土中貯藏6個(gè)月第三十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）抑制物質(zhì)的存在 有些植物種子的子葉(菜豆)、胚乳(鳶尾)、種皮(蒼耳、甘藍(lán))、果肉(番茄、西瓜)里存在一些酚類、醛類、 ABA、有機(jī)酸、植物堿、揮發(fā)油等萌發(fā)抑制劑，

11、抑制萌發(fā)。休眠的意義：1）對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 2）有利于衍繁后代第三十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、休眠與植物激素脫落酸能促進(jìn)多種多年生木本植物和種子休眠。現(xiàn)已證明，脫落酸是在短日照下形成的，而赤霉素是在長日照下形成的。人們認(rèn)為，植物的休眠或生長，是由脫落酸和赤霉素這兩種激素調(diào)節(jié)的。因此，夏季日照長，產(chǎn)生赤霉素使植株繼續(xù)生長；而冬季來臨前日照短，產(chǎn)生脫落酸，使芽進(jìn)入休眠。第三十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、延存器官休眠的打破和延長打破馬鈴薯塊莖的休眠：GA處理：0.51mg.L-1的GA溶液中浸 泡10分鐘硫脲處理：0.5%硫脲浸薯塊812小時(shí) 延長： 0.4%萘

12、乙酸甲酯粉劑處理噴施PP333 通氣安全貯藏第三十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月衰老（senescence） :是指細(xì)胞、器官或整個(gè)植株生理功能衰退，最終自然死亡的過程。衰老的方式有兩類: 一類是多年生的木本和草本植物 另一類是一次性開花死亡的植物第四節(jié) 植物衰老的生理一、衰老的概念與方式第三十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、衰老時(shí)的生理生化變化 1、蛋白質(zhì)含量顯著下降分解大于合成 可溶性蛋白和膜蛋白水解加速，總量下降。如煙草衰老三天，Pr下降15%。2、核酸含量降低分解大于合成 RNA、DNA均下降，DNA下降較緩慢，如煙草衰老三天， RNA下降16% ，DNA

13、下降3%。第四十張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、光合速率下降 葉綠體破壞，色素降解，Rubisco分解，光合電子傳遞和光合磷酸化受阻。4、呼吸速率下降 呼吸速率下降較光合速率慢。有些葉片衰老時(shí)，有呼吸躍變現(xiàn)象。第四十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA第四十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 5、生物膜結(jié)構(gòu)變化 膜脂不飽和度下降，脂肪酸鏈加長，膜由液晶態(tài) 凝固態(tài) 選擇透性功能喪失，透性加大，膜脂過氧化加劇，細(xì)胞自溶，膜結(jié)構(gòu)解體。 6、激素變化 激素平衡打破 ABA和ETH增加，IAA、GA、CTK下降。第四十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第

14、四十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、植物衰老的原因（一）營養(yǎng)虧缺理論該理論認(rèn)為，在自然條件下，單稔植物一旦開花結(jié)實(shí)后，全株就衰老死亡。這是因?yàn)樯称鞴偈且粋€(gè)很大的“庫”，壟斷了植株?duì)I養(yǎng)的分配，聚集營養(yǎng)器官的養(yǎng)料，引起植物營養(yǎng)體的衰老。第四十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 （二）DNA損傷假說 內(nèi)容：植物衰老是由于基因表達(dá)在蛋白質(zhì)合成過程中引起差誤（氨基酸排列順序錯(cuò)誤或多肽鏈折疊的錯(cuò)誤）積累所造成的。當(dāng)錯(cuò)誤的產(chǎn)生超過某一閾值時(shí)，機(jī)能失常，導(dǎo)致衰老。 某些理化因子也使DNA受損。第四十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）自由基損傷假說 內(nèi)容：植物體內(nèi)產(chǎn)

15、生過多的自由基，對(duì)生物膜、生物大分子及葉綠素有破壞作用，導(dǎo)致植物體的衰老、死亡。 與衰老密切相關(guān)的E：超氧化物歧化E（SOD）和脂氧合E（LOX）。 SOD參與自由基的清除和膜的保護(hù)，而LOX催化膜脂中不飽和脂肪酸的氧化而使膜損傷。第四十七張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 （四）植物激素調(diào)節(jié)假說 一般認(rèn)為植物的衰老是由一種或多種激素綜合控制的。 CTK、GA及生長素類延緩衰老， ABA、ETH促進(jìn)植物的衰老。 ABA含量的增加是引起葉片衰老的重要原因。ABA抑制核酸和蛋白質(zhì)的合成，加速葉中RNA和蛋白質(zhì)的降解；而乙烯能增加膜透性、形成自由基、導(dǎo)致膜脂過氧化、抗氰呼吸增強(qiáng)、物質(zhì)消耗過多

16、，促進(jìn)衰老。第四十八張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 四、環(huán)境條件對(duì)植物衰老的影響 1、光照 （1）光強(qiáng) 光延緩衰老，暗中加速衰老。光抑制RNA、蛋白質(zhì)及葉綠素的降解和乙烯形成，延緩衰老；強(qiáng)光及紫外光加速自由基產(chǎn)生，促進(jìn)衰老。 （2）光質(zhì) 紅光延緩衰老，遠(yuǎn)紅光加速衰老； （3）光周期 LD促進(jìn)GA合成，延緩衰老；SD促進(jìn)ABA合成，加速衰老。 第四十九張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2、溫度 低溫和高溫引起生物膜相變，并誘發(fā)自由基的產(chǎn)生和膜脂過氧化，加速植物衰老。3、氣體 O2濃度過高，自由基產(chǎn)生，O3污染環(huán)境，加速植物衰老；高濃度CO2抑制呼吸和乙烯生成，延緩衰老。第五十

17、張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 4、水分 干旱促進(jìn)ETH和ABA形成，加速蛋白質(zhì)和葉綠素的降解，提高呼吸速率；自由基產(chǎn)生增多，加速衰老。 5、礦質(zhì)營養(yǎng) N肥不足，加速葉片衰老；Ca2+有穩(wěn)定膜的作用，延緩衰老；一定濃度的Ag+、Ni2+也能延緩水稻葉片衰老。 6、細(xì)胞分裂素第五十一張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 細(xì)胞程序性死亡 植物體內(nèi)有許多細(xì)胞自然死亡過程是由細(xì)胞內(nèi)業(yè)已存在的、由基因編碼的程序控制，所以人們稱這種細(xì)胞自然死亡為細(xì)胞程序性死亡（programmed cell death, PCD）。PCD是細(xì)胞分化的最后階段。第五十二張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2

18、022年6月第五十三張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第六節(jié) 植物器官的脫落一、器官脫落的種類正常脫落 由于衰老或成熟引起的脅迫脫落 由于逆境條件引起的生理脫落 因植物自身的生理活動(dòng)不協(xié) 調(diào)引起的 脫落（abscission）：指植物組織或器官與植物體分離的過程。第五十四張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二、環(huán)境因子對(duì)脫落的影響 1、溫度過高和過低促進(jìn)脫落 2、水分干旱引起器官的脫落 3、光照光照強(qiáng)或長日照不脫落；弱光或短日照脫落。 4、氧氣高氧或缺氧都加速脫落； 5、淹水促進(jìn)乙烯、纖維素酶、果膠酶合成，促進(jìn)脫落。第五十五張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、脫落時(shí)的細(xì)胞及生化變化(一)脫落時(shí)細(xì)胞的變化 首先離層細(xì)胞核仁明顯,RNA增加,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和小泡增多。小泡聚集在質(zhì)膜，釋放出酶到細(xì)胞壁和中膠層，最后細(xì)胞壁和中膠層分解并膨大，其中以中膠層最明顯。第五十六張，PPT共六十五頁，創(chuàng)作于2022年