植物生長生理(7)課件

1、關(guān)于植物的生長生理 (7)第一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 種子的萌發(fā)1.影響種子萌發(fā)的外界條件第二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1）水分吸水是種子萌發(fā)的第一步。吸水后，生理作用才能逐漸開始，因為（1）水可以軟化種皮： 透氧，胚易于突破；（2）使細(xì)胞質(zhì)由凝膠狀轉(zhuǎn)入溶膠狀： 代謝加強(qiáng)，酶活性增加，貯藏物分解；（3）促進(jìn)可溶性物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)谌龔?，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 種子吸水的程度、速率與下列因素相關(guān)：（1）種子成分：淀粉或油料種子吸水達(dá)到風(fēng)干重量的3070即可萌發(fā)；蛋白質(zhì)種子吸水要超過干種子重量時，才能萌發(fā)。種子萌發(fā)時最低吸水量占風(fēng)干重

2、的百分比作物吸水率（）作物吸水率（）水稻35棉花60小麥60豌豆186玉米40大豆120油菜48蠶豆157第四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，吸水越快，萌發(fā)也越快。（3）環(huán)境中的水分狀況：土壤中有效水分含量高時，有利于種子的吸水和萌發(fā)，干旱則相反；水分過多，會造成溫度降低、氧氣缺乏，不利于種子萌發(fā)。第五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）氧氣（1）需氧量：一般需要氧氣濃度在10以上才能萌發(fā) 小麥 、花生、 大豆對氧的需求。（2）缺氧：第六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3）溫度（1）三基點(diǎn)：（2）種子萌發(fā)需要的溫

3、度范圍幾種植物種子萌發(fā)的溫度范圍種類最低溫度最適溫度最高溫度小麥3520283040水稻101230374042玉米81032354045花生121525374146大豆6825303940第七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4）光照（1）需光種子：在有光條件下良好萌 發(fā)，在黑暗中則不能 萌發(fā)或發(fā)芽不好。（2）需暗種子：在光下萌發(fā)不好，在 黑暗中萌發(fā)良好。（3）中光種子：萌發(fā)不受光照影響。第八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.種子萌發(fā)的生理、生化變化1)種子的吸水：三個階段： 急劇吸水、吸水停止、重新迅速吸水，表現(xiàn)出快 慢 快的特點(diǎn)。第九張，PPT共一百三十五頁，

4、創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）階段I吸漲吸水階段：A.是依賴于原生質(zhì)膠體吸漲作用的物理性 吸水。B.無論是死種子還是活種子、休眠與否同 樣可以吸水；C.通過吸漲吸水，原生質(zhì)由凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)槿?膠狀態(tài)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)。第十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）階段II緩慢吸水階段：A.由于原生質(zhì)水合程度趨于飽和，細(xì)胞膨壓增加等因素，出現(xiàn)的一個吸水暫?；蛩俣茸兟碾A段；B.細(xì)胞中基因開始表達(dá)；C.酶促反應(yīng)和呼吸作用增強(qiáng)；D.貯存物質(zhì)開始分解，一方面給胚的發(fā)育提供營養(yǎng)，另一方面，也降低了水勢，提高了吸水能力。第十二張，PPT共一百三十五頁

5、，創(chuàng)作于2022年6月（3）階段III生長吸水階段：A.在貯存物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，原生質(zhì)組分的合成旺盛，細(xì)胞吸水再一次加強(qiáng)；B.種子形態(tài)上發(fā)生可見的變化；C.胚根突出種皮后，有氧呼吸加強(qiáng)；D.新生器官生長加快，表現(xiàn)為種子的吸水和鮮重持續(xù)增加。第十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）呼吸作用的變化和酶的形成（1）呼吸的變化 在胚根突出種皮之前，種子的呼吸主要是無氧呼吸，在胚根長出之后，便以有氧呼吸為主了。第十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）酶的形成：萌發(fā)種子中酶的來源有兩種：A.從已經(jīng)存在的束縛態(tài)的酶釋放或活化而來；支鏈淀粉葡萄糖苷酶。B.通過蛋白質(zhì)合成而形成

6、的新酶。a-淀粉酶。第十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3)有機(jī)物的轉(zhuǎn)變 種子中貯存著大量的有機(jī)物，主要有淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)。 不同的植物種子中，三種物質(zhì)的含量差異很大，通常以含量多的物質(zhì)為依據(jù)，將種子區(qū)分為：淀粉種子、油料種子和豆類種子。第十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）碳水化合物的轉(zhuǎn)變參與淀粉降解的酶：淀粉酶：有-淀粉酶和-淀粉酶 -淀粉酶：為淀粉內(nèi)切酶，任意水解淀粉分子內(nèi)的-1，4-糖苷鍵；-淀粉酶：淀粉外切酶，從非還原端按順序分解-1，4-糖苷鍵。脫支酶： 分解-1，6-糖苷鍵麥芽糖酶：分解麥芽

7、糖形成葡萄糖。第十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月貯存的淀粉還可以發(fā)生磷酸解： 在磷酸的參與下，淀粉磷酸化酶降解淀粉形成葡萄糖-1-磷酸。淀粉酶：高溫下活性高，低溫活性低；淀粉磷酸化酶：在低溫下具有較高的活性。第十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）脂肪的轉(zhuǎn)變A.脂肪在脂肪酶的作用下分解為甘油和脂肪酸；B.脂肪酶在酸性條件下活性高，具有自我催化的性質(zhì)；C.脂肪酸進(jìn)入乙醛酸體，經(jīng)氧化形成乙酰CoA；D.乙酰CoA經(jīng)乙醛酸循環(huán)形成琥珀酸，進(jìn)入TCA循環(huán)。第二十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）

8、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)變水解蛋白質(zhì)的酶有蛋白酶和肽酶兩類。蛋白酶：分解蛋白質(zhì)成許多小肽；如木瓜蛋白酶，菠蘿蛋白酶等；肽 酶：將小肽完全降解成氨基酸，谷類作物含有二肽酶，能水解二肽為氨基酸。第二十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月由蛋白質(zhì)分解生成的氨基酸進(jìn)一步可以：A.形成新的氨基酸重新構(gòu)成蛋白質(zhì)或其他用途；B.多余的氨基酸通過氧化脫氨作用，分解為游離氨和酮酸；C.植物體氨含量稍多，就會引起中毒，植物利用酰胺的形式保存氨，既可以解除氨毒害，又可以隨時釋放以供所需。第二十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月初次合成：利用土壤中吸收的或硝酸還原產(chǎn)生的氨合成氨基酸的過程；再度合成：利用酰

9、胺釋放出的氨合成氨基酸的過程。酰胺：既是氨的貯藏者，也是供應(yīng)者，有時還是主要的運(yùn)輸形式。第二十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月萌發(fā)種子中有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化第二十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.種子的壽命種子壽命（seed longevity）： 是指種子從采收到失去發(fā)芽力的時間。第二十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月不同植物的種子壽命有著極大的差異：柳樹：12h水稻、小麥：13a蠶豆、綠豆：611a稗草：1318a皺葉酸膜：80a蓮子：100400a第二十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月貯藏條件影響種子壽命干燥：長；濕潤：短低溫：

10、長；高溫：短第二十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月頑拗性種子： 一些熱帶水果的種子不耐脫水干燥，也不耐零下低溫貯藏，這類種子稱為頑拗性種子。第二十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 細(xì)胞的生長和分化植物的生長是以細(xì)胞的生長為基礎(chǔ)的：通過細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量；通過細(xì)胞伸長增加體積。種子萌發(fā)細(xì)胞分裂和新細(xì)胞體積增加，幼苗迅速長大；由于細(xì)胞的分化，形成各種組織和器官，長成完整的植物體。第三十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1.細(xì)胞分裂的生理細(xì)胞周期（cell cycle）:細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束。包括：分裂期（M）：前、中、后、末分裂間期：

11、G1、S、G2 第三十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 控制細(xì)胞周期的關(guān)鍵酶是依賴于細(xì)胞周期蛋白的蛋白激酶（CDK）第三十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月DAN含量的變化第三十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA及蛋白質(zhì)的變化 RNA和蛋白質(zhì)含量在G1期就開始增多，S期顯著上升，G2期后期再次增多。呼吸速率的變化 分裂期對氧的需求很低，而G1期和G2期后期氧吸收量都很高。第三十七張，P

12、PT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月激素對分裂的影響IAA:影響細(xì)胞間期的DNA合成；CTK：誘導(dǎo)特殊蛋白質(zhì)合成，是細(xì)胞 分裂必須的；GA：促進(jìn)G1期DNA合成，因此縮短 G1期和S期所需的時間；PA：促進(jìn)G1后期DNA的合成和細(xì)胞 分裂。第三十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.細(xì)胞伸長的生理1）細(xì)胞伸長伸長區(qū)細(xì)胞的代謝特點(diǎn)：（1）呼吸速率增高26倍；（2）蛋白質(zhì)量增加約6倍；（3）核酸及細(xì)胞壁也增加。第三十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）細(xì)胞壁（1）細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)A.140010000個D-葡萄糖通過-1，4糖苷鍵結(jié)成長鏈，成為纖維素分子；B.100個

13、纖維素分子平行排列聚合成束，稱為微團(tuán)；C.每20個微團(tuán)的長軸平行排列，聚合成束，構(gòu)成微纖絲；D.細(xì)胞壁就是以微纖絲為基本框架構(gòu)成的。第四十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞壁微纖絲微團(tuán)纖維素分子 D-葡萄糖第四十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月微纖絲是在電子顯微鏡下能看到的微細(xì)結(jié)構(gòu)第四十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月主要的半纖維素木葡聚糖阿拉伯糖基木聚糖主要的果膠結(jié)構(gòu)聚鼠李糖半乳糖醛酸I同聚半乳糖醛酸木聚糖半乳糖醛酸聚糖阿拉伯聚糖聚鼠李糖半乳糖醛酸II硼酸酯鍵（2）細(xì)胞壁的組成纖維素第四十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月初生壁細(xì)

14、胞壁基質(zhì)（matrix）纖維素25半纖維素25果膠35結(jié)構(gòu)蛋白18不同植物、器官差異很大第四十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月藍(lán)色部分為纖維素紅色為果膠聚半乳糖醛酸第四十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3）細(xì)胞壁的伸展（1）生長素的酸-生長假說第四十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）赤霉素與細(xì)胞伸長（1）GA既促進(jìn)細(xì)胞分裂，也促進(jìn)細(xì)胞伸長（2）誘發(fā)細(xì)胞伸長在誘發(fā)細(xì)胞分裂之前（3）不引起細(xì)胞壁的酸化（4）刺激伸長的滯后期為23h，大于IAA（1015min）（5）與IAA的作用機(jī)制不同，有相加作用（6）提高木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)糖基酶（XET），其作用有

15、利于膨脹素穿入細(xì)胞壁；（7）對根的伸長不起作用第四十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.細(xì)胞分化生理細(xì)胞分化（cell differentiation） 是指形成不同形態(tài)和功能細(xì)胞的過程。 高等植物大都是從受精卵開始，不斷分化形成各種細(xì)胞、組織、器官，最后形成完整的植物體。第四十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月由受精卵發(fā)育成為植物體第四十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1）轉(zhuǎn)錄因子基因控制發(fā)育 基因在時間、空間順序選擇性的活化或阻遏。分化的四個過程（1）誘導(dǎo)信號和信號感受（2）特殊細(xì)胞基因的表達(dá)（3）分化細(xì)胞特殊活性或結(jié)構(gòu)需要的基因表達(dá)（4）細(xì)胞

16、分化功能需要的基因產(chǎn)物活性和細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變第五十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞中1500/26000特征，是pr，與DNA結(jié)合，能使基因表達(dá)或關(guān)閉；兩個重要家族MADShoneobox第五十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）細(xì)胞的全能性(Haberlandt,1902)細(xì)胞全能性（totipotency） 指植物體的每個細(xì)胞攜帶著一個完整基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。脫分化（dedifferentiation）再分化（redifferentiation）第五十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十三張，PPT共一百三十五頁，

17、創(chuàng)作于2022年6月3)極性極性（polarity） 指在器官、組織甚至細(xì)胞中在不同的軸向上存在某種形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上的梯度差異。 極性一旦建立，即難于逆轉(zhuǎn)。第五十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.影響分化的條件1）糖濃度對分化的影響木質(zhì)部和韌皮部的分化與糖濃度有關(guān)：低糖濃度：形成木質(zhì)部高糖濃度：形成韌皮部中等水平：木質(zhì)部和韌皮部都形成，且中間有形成層。第五十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）光對植物組織的分化有影響 黃化幼苗分化程度很低。3）植物激

18、素 CTK/IAA第五十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4.組織培養(yǎng)1）組織培養(yǎng)（tissue culture） 泛指一切可以使生物的器官，組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下離體生長、增殖、并保留其結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)。 植物組織培養(yǎng)是指植物的離體器官、組織或細(xì)胞在人工控制的環(huán)境下增殖、發(fā)育或再生成完整植株的技術(shù)。第五十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)外植體的種類，又可將組織培養(yǎng)分為：（1）器官培養(yǎng)：根、莖、葉、花等及 其原基的培養(yǎng)。莖尖培養(yǎng)：快繁、脫毒第六十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）花藥和花粉培養(yǎng)： 屬器官培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)。單倍體的培養(yǎng)。育種

19、第六十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）組織培養(yǎng)各種組織愈傷組織第六十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）胚胎培養(yǎng)胚、胚乳、胚珠、子房等第六十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（5）細(xì)胞培養(yǎng)單細(xì)胞、多細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用第六十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）原生質(zhì)體培養(yǎng)特點(diǎn)應(yīng)用第六十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是細(xì)胞全能性。3）組織培養(yǎng)的特點(diǎn)有：（1）取材少，培養(yǎng)材料經(jīng)濟(jì)；（2）人為控制培養(yǎng)條件，不受自然條件限制；（3）生長周期短，繁殖率高；（4）管理方便，利于自動化控制。第六十六張，P

20、PT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3）培養(yǎng)基組成：無機(jī)營養(yǎng)物、碳源、維生素、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、有機(jī)附加物。4）組織培養(yǎng)的條件：完全無菌光、溫條件。第六十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月5）組織培養(yǎng)的過程：脫分化： 原已分化的細(xì)胞，失去原有的形態(tài)和機(jī)能，又恢復(fù)到?jīng)]有分化的無組織的細(xì)胞團(tuán)或愈傷組織，這個過程稱為脫分化。第六十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月再分化：由脫分化的細(xì)胞再度分化形成另一種或幾種類型細(xì)胞的過程。第六十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月6）組織培養(yǎng)的應(yīng)用：離體快繁和脫毒種苗育種（花藥和單倍體、離體胚培養(yǎng)、體細(xì)胞誘變、細(xì)胞融合）人工

21、種子和種質(zhì)保存生產(chǎn)藥用或工業(yè)用有效成分第七十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 植物的生長一.營養(yǎng)器官的生長特性1.莖生長特性 莖的生長主要由頂端分生組織和近頂端分生組織控制。 頂端分生組織控制近頂端分生組織的活性，近頂端分生組織的細(xì)胞分裂和伸長決定莖的生長速率。第七十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月生長大周期（grand period of growth）： 植物在不同生育時期的生長速率表現(xiàn)出慢快慢的變化規(guī)律，呈現(xiàn)“S”型的生長曲線，這個過程稱生長大周期。第七十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年

22、6月可以分為4個時期：（1）停滯期（lag phase）：細(xì)胞分裂和原生質(zhì)積累時期，生長緩慢。（2）對數(shù)生長期（logarithmic growth phase）已經(jīng)具有一定的積累，快速生長時期。第七十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）直線生長期（linear growth phase） 生長速率維持恒定速率（常為最高速率）快速生長。（4）衰老期（senescence phase） 生長速率開始下降，細(xì)胞開始成熟并走向衰老。第七十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.根生長特性第七十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.葉生長特性雙子葉：全葉均勻

23、生長單子葉：基部保持生長能力第七十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二.影響營養(yǎng)器官生長的條件1.溫度（1）協(xié)調(diào)最適溫度：能使植株生長最健壯的溫度。協(xié)調(diào)最適溫度通常要比生長最適溫度低。（2）溫周期現(xiàn)象：植物對晝夜溫度周期性變化的反應(yīng)。（3）根生長的最適溫度2030第七十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.光（1）幼苗的發(fā)育是受光控制的。（2）光對莖的伸長有抑制作用。（3）藍(lán)紫光有抑制生長的作用，而紫外光的抑制作用更明顯。（4）光抑制多種植物根的生長。（5）光照強(qiáng)度對植物葉片面積的影響。第七十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.水分 細(xì)胞分裂和伸長

24、必須要有充足的水分。但水分過多也對植物生長不利。4.礦質(zhì)營養(yǎng)氮肥：過多、過少都不利。5.植物激素赤霉素、CCC。第八十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三.植物生長的相關(guān)性 植物各部分之間的相互制約與協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。1.根和地上部的相關(guān)根深葉茂地上部分地下部分第八十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Apical dominance2.主枝與側(cè)枝生長的相關(guān)性第八十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Apical dormance: The growing apical bud inhibits the gro

25、wth of lateral buds. Not long after the discovery of auxin,it was found that IAA could substitute for the apical bud in mantaining the inhibition of lateral bud of bean.第八十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月A.The lateral bud are suppressed in the intact plant because of apical dormance.B.Remove of the terminal

26、 bud release the lateral bud from apical dormance.C.Applying IAA in lanolin past to the cut surface prevents the outgrowth of the axillary buds.ABC第八十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Direct-inhibition model (V.Thimann and Folke Skoog) Auxin from the shoot apex inhibits the growth of the axillary bud directly

27、. According to the model, the optimal auxin concentration for bud growth is much lower than the auxin concentration normally found in the stem. The level of auxin normally present in the stem was thought to inhibit the growth of lateral buds.第八十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 If the direct-inhibition model

28、 of apical dominance is correct, the concentration of auxin in the axillary bud should decrease following decapitation of the shoot apex.However, the reverse appears to be true. This was demonstrated with transgenic plants that contained the reporter genes for bacterial luciferase (LUXA and LUXB) un

29、der the control of an auxin-responsive promoter.These reporter genes allowed researchers to study the level of auxin in different tissues by monitoring the amount of light emitted by the luciferase-catalyzed reaction.第八十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 When these transgenic plants were decapitated, the expr

30、ession of the LUX genes increased in and around the axillary buds within 12h. This experiment indicated that after decapitation, the auxin content of the axillary buds increased rather than decreased.Langridge et al,1989Direct physical measurement of auxin levels in lateral buds also shown an increa

31、se in the auxin of the axillary buds decapitition.(Gocal et al;1991)第八十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月cytokinin Direct application of cytokinins to axillary buds stimulates bud growth in many species Auxin makes the shoot apex a sink for cytokinin synthesized in the root, and this may be one of the factors

32、 involved in apical dominance.Other hormones?第八十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月ABA has been found in dormant lateral buds in intact plants. When the shoot apex is removed, the ABA levels in the lateral buds decrease, High levels of IAA in the shoot may help keep ABA levels high in the lateral buds,Removing

33、 the apex removes a major source of IAA, which may allow the level of bud growth inhibitors fall. ABA第九十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)性矛盾的對立統(tǒng)一相互促進(jìn)、相互制約第九十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 植物的運(yùn)動植物的運(yùn)動（movement）： 指植物器官在空間上產(chǎn)生的運(yùn)動。 高等植物的運(yùn)動可以分為向性運(yùn)動和感性運(yùn)動。第九十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一.向性運(yùn)動向性運(yùn)動（tropic movemen

34、t）： 指外界對植物單向刺激所引起的定向生長運(yùn)動。向性運(yùn)動包括3個步驟：感受、傳導(dǎo)、反應(yīng)。向性運(yùn)動：是生長引起的、不可逆的運(yùn)動。第九十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1.向光性（1）向光性：植物隨光的方向而彎曲的能力。（2）分為：正向光性、負(fù)向光性、橫向光性。第九十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）植物感受光的部位：是莖尖、芽鞘尖端、根尖、某些葉片和生長中的莖。（5）兩種對立的看法：一是生長素分布不均勻，二是抑制物質(zhì)分布的分布不均勻。（4）光受體是：向光素第九十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年

35、6月第九十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）向光性的一些例子：葉鑲嵌（leaf mosaic）第九十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月太陽追蹤（solar tracking）：橫向光性（geotropism ）：第九十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.向重力性1）向重力性（gravitropism）： 植物在重力影響下，保持一定方向生長的特性。2）可以分為：正向重力性（positive gravitropism ）負(fù)向重力性（negative gravitropism ）橫向重力性（diagravitropism ）第一百張，PPT共一百三十

36、五頁，創(chuàng)作于2022年6月gravitropism第一百零一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月What is gravitropism? Plant growth in response to gravity, enabling roots to grow downward into the soil and shoots to grow upward.第一百零二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月gravitropism第一百零三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Position after 2 hrs. position at 30 min. Gravit

37、ropism第一百零四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)Gravitropism involves lateral redistribution of AuxinLower half upper halfAuxin is transported to the lower side of a horizontally oriented oat coleoptile tip.第一百零五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)Statoliths serve as gravity sensors in shoots and roots1.Unlike unidirect

38、ional light,gravity does not form a gradient between the upper and lower sides of an organ.2.All part of the plant experience the gravitational stimulus equally.QUESTIONHow do plant cell detect gravity?Sedimenting body? 第一百零六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Amyloplasts are large,dense and present in many plan

39、t cells.Amyloplasts are of sufficiently high density relative to the cytosol that they readily sediment to the bottom of the cell.第一百零七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Amyloplasts are the obvious candidates.Amyloplasts are that function as gravity sensor are called statolith.The sepcialized gravity-sensing ce

40、lls in which statolith occur are called statocytes.第一百零八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月In shoots and coleoptils,gravity is perceived in the starch sheath.In roots,amyloplast are located in the statocytes in the columella of root cap.第一百零九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百一十張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月statolithER第一百一十一張，

41、PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)Auxin is redistribution laterally in the root capThe cap is some distance away from the elongation zone where bending occurs.A chemical messenger is presumed to be involved in communication between the cap and the elongation zone.第一百一十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月The cap produces

42、a root growth inhibitor.第一百一十三張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月What is that inhibitor?A.Root caps contain small amount of IAA and ABA.B.IAA is more inhibitory to root growth than ABA when applied directly to the elongation zone.C.This suggesting that IAA is the root cap inhibitor. 第一百一十四張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6

43、月Arabidopsis mutantsA.ABA deficient mutants have normol root gravitropiam.B.Auxin transport mutants are agravitropic.IAA is the root cap inhibitor. 第一百一十五張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Proposed model第一百一十六張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百一十七張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月(5)PIN3 is relocatedA.PIN protein family are auxin

44、efflux carriers.B.PIN3 is required for both photo and gravitropism in Arabidopsis.C.PIN3 protein are constantly being cycled between the plasma membrane.第一百一十八張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月In a vertically oriented root ,PIN3is unifomly distrbuted around the columella cell.When the root is placed on its sid

45、e ,PIN3 is preferentially targeted to the lower side of the cell.第一百一十九張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月(6)Second messenger of gravity sensingA.Calcium-calmodulin is required for root gravitropism in maize.a.EGTA inhibits both root gravitropism and asymmetric distribution of auxin in response to gravity.第一百二十

46、張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月b. Placing a block of agar that contains calcium ions on the side of the cap of a vertically oriented corn root induces the root to growth toward the side with the agar block. 第一百二十一張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月B.pH is the earliest detectable change in columella cells responding to gravity.Fasano(2001):After the root of Arabidopsis were placed in horizontal position: Within 2minColumella cells of root capCytoplasmic pH:7.2 7.6Apoplastic pH: 5.5 4.5 第一百二十二張，PPT共一百三十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.向化性（chemotropism） 由于某些化學(xué)物質(zhì)在植物周圍分布不均引起的生長。 施肥第一百二十三張，PPT共一