第十一章植物的成熟和衰老生理課件

第十一章植物的衰老、脫落與休眠第十一章1第一節(jié)種子成熟生理一、谷物種子成熟的生理生化變化1.主要有機(jī)物的變化1）糖類的變化種子成熟過(guò)程中，可溶性碳水化合物含量逐漸降低，淀粉含量不斷增加。說(shuō)明淀粉是由可溶性糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)。淀粉種子成熟期間，碳水化合物的變化有兩大特點(diǎn)：①可溶性的低分子化合物轉(zhuǎn)化為不溶性的高分子化合物（如淀粉和纖維素）②催化淀粉合成的酶類活性提高第一節(jié)種子成熟生理22）脂肪的變化大豆、花生、油菜、向日葵等的種子脂肪含量很高，稱之為脂肪種子或油料種子。油料種子形成過(guò)程中脂肪代謝的特點(diǎn)：①油料種子中的脂肪是由糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)②酸價(jià)（中和1g油脂中游離的脂肪酸所需KOH的mg數(shù)）逐漸降低，說(shuō)明種子成熟初期形成了大量游離脂肪酸；③碘價(jià)（100g油脂所吸收碘的克數(shù)）逐漸升高，說(shuō)明組成油脂脂肪酸的不飽和程度與數(shù)量逐漸提高。2）脂肪的變化大豆、花生、油菜、向日葵等的種子脂肪含量很高，稱之為脂肪種子或油料種子。油料種子形成過(guò)程中脂肪代謝的特點(diǎn)：①油料種子中的脂肪是由糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)②酸價(jià)（中和1g油脂中游離的脂肪酸所需KOH的mg數(shù)）逐漸降低，說(shuō)明種子成熟初期形成了大量游離脂肪酸；③碘價(jià)（100g油脂所吸收碘的克數(shù)）逐漸升高，說(shuō)明組成油脂脂肪酸的不飽和程度與數(shù)量逐漸提高。2）脂肪的變化2）脂肪的變化31.先形成大量游離脂肪酸，而后合成復(fù)雜的油脂。2．先形成飽和脂肪酸，再轉(zhuǎn)化為不飽和脂肪酸。1.先形成大量游離脂肪酸，而后合成復(fù)雜的油脂。4干重（％）干重（％）油菜種子在成熟過(guò)程中各種有機(jī)物變化情況天數(shù)（d）干干油菜種子在成熟過(guò)程中各種有機(jī)物變化情況天數(shù)（d）53）蛋白質(zhì)的變化豆科植物種子富含蛋白質(zhì)，稱為蛋白質(zhì)種子。貯藏蛋白沒(méi)有明顯的生理活性，主要功能是提供種子萌發(fā)時(shí)所需的氮。非蛋白氮（氨基酸、酰胺等）不斷下降，蛋白質(zhì)的氮含量不斷增加，總含氮量變化不大。3）蛋白質(zhì)的變化62.種子成熟過(guò)程中其它生理變化1.呼吸速率的變化在種子形成過(guò)程中，干物質(zhì)積累迅速時(shí)，呼吸速率高，種子接近成熟時(shí)，呼吸速率逐漸降低。2.含水量的變化含水量逐漸降低，干物質(zhì)增加，子粒的總重量有所降低。3.內(nèi)源激素的變化子粒生長(zhǎng)發(fā)育初期，正激素（CTK、IAA、GA）含量升高；種子成熟時(shí)，ABA含量迅速增加。2.種子成熟過(guò)程中其它生理變化7第十一章植物的成熟和衰老生理課件81008040102030405060每10粒子粒中的干物質(zhì)300200100

水分干物質(zhì)圖10－8水稻籽粒成熟過(guò)程中含水量和干物質(zhì)的變化開(kāi)花后的天數(shù)含水量（%）1008040102030494.外界條件對(duì)種子成分及成熟過(guò)程的影響1）溫度溫度過(guò)高，呼吸消耗大，籽粒不飽滿；溫度過(guò)低，不利于有機(jī)物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化，種子瘦小成熟推遲；溫度適中利于物質(zhì)的積累，促進(jìn)成熟。晝夜溫差大有利于種子成熟并能增產(chǎn)。溫度影響種子化學(xué)成分的含量。我國(guó)北方大豆種子成熟時(shí)，溫度低，種子含油量高，油脂中不飽和脂肪酸含量高（碘價(jià)高），蛋白質(zhì)含量較低；而南方情況相反。4.外界條件對(duì)種子成分及成熟過(guò)程的影響102）光照光照強(qiáng)度直接影響種子內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的積累，光照強(qiáng)，同化產(chǎn)物多，輸入到籽粒的多，產(chǎn)量高，連陰天導(dǎo)致千粒重減小，造成減產(chǎn)。3）水分

①干熱風(fēng)造成減產(chǎn)的原因

A光合產(chǎn)物不能順利地運(yùn)往子粒，造成灌漿不足，子粒瘦?。籅子粒中水解酶的活力升高，大分子物質(zhì)合成受阻。2）光照11

②土壤干旱為何形成瘦小的玻璃狀籽粒

土壤缺水破壞體內(nèi)水分平衡，可溶性糖不能順利地轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸?，使糊精膠結(jié)而形成瘦小不飽滿的玻璃狀籽粒。③我國(guó)北方地區(qū)小麥蛋白含量為何比南方南方降水充沛，利于淀粉合成；北方降水相對(duì)較少，淀粉合成受阻，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于合成蛋白的機(jī)會(huì)增大。②土壤干旱為何形成瘦小的玻璃狀籽粒124.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

氮肥可提高淀粉型種子蛋白質(zhì)含量；

鉀肥能加速糖類由莖葉向籽?；蛸A存器官（如塊根、塊莖）運(yùn)輸并轉(zhuǎn)化成淀粉。

磷、鉀肥對(duì)油料種子脂肪的形成也有促進(jìn)作用。4.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)13第二節(jié)果實(shí)成熟生理1.果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育果實(shí)生長(zhǎng)的大周期：

①單S型生長(zhǎng)曲線（慢-快-慢）；肉質(zhì)果實(shí)②雙S型生長(zhǎng)曲線（慢-快-慢-快-慢），為一些核較大的果實(shí)（葡萄）。果實(shí)質(zhì)量果實(shí)質(zhì)量時(shí)間時(shí)間蘋果生長(zhǎng)的S曲線櫻桃生長(zhǎng)的雙S曲線蘋果櫻桃第二節(jié)果實(shí)成熟生理果實(shí)質(zhì)量果實(shí)質(zhì)量時(shí)間時(shí)間蘋果生長(zhǎng)的S曲線14單性結(jié)實(shí)：指不經(jīng)受精作用而形成不含種子的果實(shí)。1、天然的單性結(jié)實(shí)：基因突變2、刺激單性結(jié)實(shí)：人工刺激IAA→茄子、番茄、草莓，GA→葡萄單性結(jié)實(shí)：指不經(jīng)受精作用而形成不含種子的果實(shí)。152.果實(shí)的成熟1）呼吸速率的變化

呼吸躍變/呼吸驟變（respiratoryclimacteric）或呼吸峰：部分果實(shí)成熟時(shí)，呼吸速率降低，到成熟末期又急劇升高，最后又降低，這個(gè)現(xiàn)象叫做果實(shí)的呼吸躍變。呼吸躍變的出現(xiàn)標(biāo)志著果實(shí)成熟，達(dá)到可食的程度。2.果實(shí)的成熟16呼吸速率（mlCO2Kg-1h-1）果實(shí)成熟過(guò)程中的呼吸驟變摘后日期（d）鱷梨香蕉梨蘋果呼吸速率（mlCO2Kg-1h-1）果實(shí)成熟過(guò)程中的呼吸驟變17①躍變型果實(shí)：在成熟期表現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象，例如蘋果、梨、香蕉等。②非躍變型果實(shí)：在成熟期不發(fā)生呼吸躍變現(xiàn)象，例如柑桔、葡萄、櫻桃等。

乙烯是誘發(fā)呼吸躍變的物質(zhì)。果實(shí)種類①躍變型果實(shí)：在成熟期表現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象，例如蘋果實(shí)種類18呼吸躍變的原因：果實(shí)產(chǎn)生乙烯→果皮細(xì)胞透性↑→內(nèi)部氧化速度加快→呼吸作用↑物質(zhì)分解↑→成熟↑應(yīng)用：人工加速或延緩呼吸驟變，加速或延緩成熟。（1）催熟：乙烯（煙熏、乙烯利）、酒精、溫水浸泡。（2）保青：控制氣體，提高CO2（0.2%-2%）濃度。呼吸躍變的原因：果實(shí)產(chǎn)生乙烯→果皮細(xì)胞透性↑→內(nèi)部氧化速度加19相對(duì)變化%躍變型果實(shí)的生長(zhǎng)及其呼吸進(jìn)程圖相對(duì)變化%躍變型果實(shí)的生長(zhǎng)及其呼吸進(jìn)程圖20具有呼吸躍變的果實(shí)鴨梨桃蘋果鳳梨柑橘葡萄不具有呼吸躍變的果實(shí)具有呼吸躍變的果實(shí)鴨梨桃蘋果鳳梨柑橘葡萄不具有呼吸212）果實(shí)成熟時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－甜味增加果實(shí)在成熟期甜度增加，甜味來(lái)自于淀粉等貯藏物質(zhì)的水解產(chǎn)物如蔗糖、葡萄糖和果糖等。含量（%）圖10－14果實(shí)成熟過(guò)程中淀粉的水解作用2）果實(shí)成熟時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化含量（%）圖10－14果實(shí)成熟過(guò)22有機(jī)酸類轉(zhuǎn)變－－酸味減少

果實(shí)的酸味出于有機(jī)酸的積累。這些有機(jī)酸主要貯存在液泡中。有機(jī)酸可來(lái)自于碳代謝途徑、三羧酸循環(huán)、氨基酸的脫氨等。生果中含酸量高，隨著果實(shí)的成熟，含酸量下降。（液泡中檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等）減少的原因：①轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵虎诤粑?；③與K+、Ca2+等結(jié)合成鹽。有機(jī)酸類轉(zhuǎn)變－－酸味減少23單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－澀味消失

①被過(guò)氧化物酶分解；②凝結(jié)為不溶于水的膠狀物質(zhì)。芳香物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－香味產(chǎn)生

成熟果實(shí)發(fā)出它特有的香氣，這是由于果實(shí)內(nèi)部存在著微量的揮發(fā)性物質(zhì)。它們的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，約有200多種，主要是酯、醇、酸、醛和萜烯類等一些低分子化合物。單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－澀味消失24果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－果實(shí)軟化

果實(shí)軟化是成熟的一個(gè)重要特征。引起果實(shí)軟化的主要原因是細(xì)胞壁物質(zhì)的降解。乙烯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)誘導(dǎo)胞壁水解酶的合成并輸向細(xì)胞壁，從而促進(jìn)果肉細(xì)胞壁中纖維素、果膠質(zhì)分解水解軟化。果肉細(xì)胞中淀粉粒消失用乙烯處理果實(shí)，可促進(jìn)成熟，降低硬度。色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－色澤變化

隨著果實(shí)的成熟，多數(shù)果色由綠色漸變?yōu)辄S、橙、紅、紫或褐色。有關(guān)的色素有葉綠素、類胡蘿卜素、花色素和類黃酮類等。果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－果實(shí)軟化25四、果實(shí)成熟時(shí)植物激素的變化幼果生長(zhǎng)時(shí)正激素含量升高；(IAA、CK、GA↑)成熟時(shí)躍變型果實(shí)乙烯含量升高；非躍變型果實(shí)脫落酸含量升高。四、果實(shí)成熟時(shí)植物激素的變化幼果生長(zhǎng)時(shí)正激素含量升高；(IA26第十一章植物的成熟和衰老生理課件27第三節(jié)植物休眠的生理

一、種子的休眠1.種子休眠的概念與意義休眠（dormancy）是指成熟種子、鱗莖和芽在合適的萌發(fā)條件下仍不萌發(fā)的現(xiàn)象。是植物抵制和適應(yīng)不良自然環(huán)境的一種保護(hù)性的生物學(xué)特性。種類被迫休眠生理休眠第三節(jié)植物休眠的生理種類被迫休眠生理休眠282.種子休眠的原因1種皮（果皮）的限制作用苜蓿、紫云英；椴樹(shù)；莧菜解除：微生物分解，破壞種皮，機(jī)械破壞，酸處理。2.種子休眠的原因292種子未完成后熟作用許多植物的種子脫離母體后，須在一定外界條件下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能達(dá)到生理上成熟的過(guò)程，稱為種子的后熟作用。種子內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)和植物激素尚未完成轉(zhuǎn)化。蘋果、桃；糖槭促進(jìn)后熟：低溫層積，曬種2種子未完成后熟作用303.胚未完全發(fā)育珙桐4抑制物質(zhì)的存在萵苣（香豆素）；洋白蠟樹(shù)（脫落酸）3.胚未完全發(fā)育31雨水使干旱地區(qū)的植物種子短時(shí)間內(nèi)迅速萌發(fā)雨水使干旱地區(qū)的植物種子短時(shí)間內(nèi)迅速萌發(fā)323.種子休眠的解除方法1）機(jī)械破損2）層積處理3）溫度處理4）化學(xué)處理5）清水沖洗6）物理因素3.種子休眠的解除方法33四、延存器官休眠的打破和延長(zhǎng)赤霉素破除馬鈴薯塊莖休眠。萘乙酸甲酯延長(zhǎng)馬鈴薯、洋蔥、大蒜等延存器官休眠。四、延存器官休眠的打破和延長(zhǎng)34第十一章植物的成熟和衰老生理課件35第四節(jié)植物衰老生理衰老(senescence)：植物的細(xì)胞、器官或整個(gè)植株生理功能衰退，趨向自然死亡的時(shí)相。衰老是受遺傳因素控制的、主動(dòng)和有序的發(fā)育過(guò)程。環(huán)境因素（低溫、短日照）可誘導(dǎo)衰老第四節(jié)植物衰老生理36開(kāi)花植物衰老方式多稔植物一稔植物開(kāi)花植物衰老方式多稔植物一稔植物371.植物衰老的特征生理上，促進(jìn)生長(zhǎng)的激素減少、促進(jìn)衰老的激素增加；代謝上，合成代謝降低，分解代謝加強(qiáng)；抗性上，對(duì)逆境的抵抗與適應(yīng)能力減弱；外觀上，葉片褪綠，器官脫落增多。1.植物衰老的特征38

二、衰老時(shí)的生理生化變化葉片衰老的細(xì)胞變化：首先表現(xiàn)在葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞。

衰老時(shí)的生理生化變化：

葉綠素含量和蛋白質(zhì)含量顯著下降；核酸含量降低，有些植物葉片衰老期又略有增加；光合速率下降；呼吸速率下降，有些植物葉片衰老后期出現(xiàn)躍變。二、衰老時(shí)的生理生化變化39第十一章植物的成熟和衰老生理課件40第十一章植物的成熟和衰老生理課件41第十一章植物的成熟和衰老生理課件42二、影響衰老的條件1、光光能延緩葉片衰老。光合產(chǎn)生ATP，降低Pr、RNA分解，阻止葉綠素分解。紅光、藍(lán)光，長(zhǎng)日照均可延緩葉片衰老；遠(yuǎn)紅光消除紅光效應(yīng)。2、溫度3、水分4、營(yíng)養(yǎng)5、植物激素CTK,6-BA和GA(CCC,B9)延緩衰老,ABA促進(jìn)葉片衰老，Eth促進(jìn)花、果實(shí)衰老。

二、影響衰老的條件1、光43三、植物衰老的原因一次性開(kāi)花植物結(jié)實(shí)后導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)體死亡的原因：營(yíng)養(yǎng)虧缺論光合產(chǎn)物分配不均競(jìng)爭(zhēng)能力不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)征調(diào)遺傳因素和秋季的不適環(huán)境植物

葉片缺乏CTK花和種子中形成促進(jìn)衰老的激素激素調(diào)控理論三、植物衰老的原因一次性開(kāi)花植物結(jié)實(shí)后導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)體死亡的原因：44第十一章植物的成熟和衰老生理課件45第十一章植物的成熟和衰老生理課件46第六節(jié)植物器官的脫落溫度：過(guò)高、過(guò)低均促進(jìn)脫落。水分：缺水→IAA，CK↓ABA，乙烯↑→促進(jìn)脫落光照：光強(qiáng)度：光強(qiáng)，充足光照下不易脫落，而反之則易于脫落光照時(shí)間：短日照促進(jìn)落葉（秋天）路燈下樹(shù)木落葉晚。O2;O2↑→脫落↑礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng):N↓→脫落↑,Ca2+不足，易脫落。第六節(jié)植物器官的脫落溫度：過(guò)高、過(guò)低均促進(jìn)脫落。47光強(qiáng)度對(duì)葉片脫落的影響光強(qiáng)度對(duì)葉片脫落的影響48第十一章植物的成熟和衰老生理課件49二、脫落時(shí)細(xì)胞及生化變化

1.脫落時(shí)細(xì)胞的變化離區(qū)：葉片和花果脫落都是因其基部特定部位(離層)中的細(xì)胞分離而引起的。脫落時(shí)離層細(xì)胞的變化：核仁非常明顯，RNA含量增加，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增多，高爾基體和小泡都增多，小泡釋放出酶到細(xì)胞壁的中膠層，最后細(xì)胞壁和中膠層分解并膨大。其中一中膠層最為明顯。二、脫落時(shí)細(xì)胞及生化變化

1.脫落時(shí)細(xì)胞的變化離區(qū)：葉片和50圖11－3雙子葉植物葉柄基部離層（區(qū)）結(jié)構(gòu)示意圖（離層部分細(xì)胞小，見(jiàn)不到纖維）脫落發(fā)生在離層（區(qū)）。多數(shù)植物器官在脫落之前已形成離層，只是處于潛伏狀態(tài)，一旦離層活化，即引起脫落。圖11－3雙子葉植物葉柄基部離層（區(qū)）結(jié)構(gòu)示意圖脫落發(fā)生在51第十一章植物的成熟和衰老生理課件52脫落的生化學(xué)變化1、脫落的生化過(guò)程（1）酶水解離區(qū)的細(xì)胞壁和中膠層，使細(xì)胞分離，成為離層。（2）促使胞壁合成和沉積，保護(hù)分離的斷面，形成保護(hù)層。2、與脫落有關(guān)的酶（1）纖維素酶，定位在離層，在脫落中扮演主要角色。（2）果膠酶，中膠層的主要成分。脫落的生化學(xué)變化53三、脫落與植物激素生長(zhǎng)素遠(yuǎn)基端>近基端，不脫落，表明葉片合成IAA功能正常。遠(yuǎn)基端=近基端，脫落，表明葉片功能下降。遠(yuǎn)基端<近基端，加速脫落。ABA促進(jìn)纖維素酶、果膠酶合成與分泌，抑制葉柄內(nèi)IAA的傳導(dǎo)，促進(jìn)脫落。乙烯誘導(dǎo)離區(qū)果膠酶和纖維素酶合成，促使生長(zhǎng)素鈍化，抑制生長(zhǎng)素向離區(qū)輸導(dǎo)，使離區(qū)生長(zhǎng)素↓促進(jìn)脫落。三、脫落與植物激素54生長(zhǎng)素梯度學(xué)說(shuō):決定脫落的不是生長(zhǎng)素絕對(duì)濃度，而是相對(duì)濃度。即離層兩側(cè)IAA濃度梯度起著調(diào)節(jié)脫落的作用。當(dāng)遠(yuǎn)基端/近基端的IAA比值較高時(shí)，抑制或延緩脫落，較低時(shí)，加速脫落。生長(zhǎng)素梯度學(xué)說(shuō):決定脫落的不是生長(zhǎng)素絕對(duì)濃度，而是相對(duì)濃度。55赤霉素,促進(jìn)乙烯生成,也促進(jìn)脫落。細(xì)胞分裂素延緩衰老,抑制脫落。赤霉素,促進(jìn)乙烯生成,也促進(jìn)脫落。56名詞解釋生長(zhǎng)素梯度學(xué)說(shuō)，呼吸躍變，后熟作用簡(jiǎn)答：1.為何南北的小麥、油類作物蛋白質(zhì)、油脂含量不同？2.呼吸躍變果實(shí)的種類和特點(diǎn)。3.植物衰老的兩種理論。4.植物激素與脫落的關(guān)系。5.種子休眠原因和破除課后練習(xí)名詞解釋課后練習(xí)57TheendTheend58第十一章植物的衰老、脫落與休眠第十一章59第一節(jié)種子成熟生理一、谷物種子成熟的生理生化變化1.主要有機(jī)物的變化1）糖類的變化種子成熟過(guò)程中，可溶性碳水化合物含量逐漸降低，淀粉含量不斷增加。說(shuō)明淀粉是由可溶性糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)。淀粉種子成熟期間，碳水化合物的變化有兩大特點(diǎn)：①可溶性的低分子化合物轉(zhuǎn)化為不溶性的高分子化合物（如淀粉和纖維素）②催化淀粉合成的酶類活性提高第一節(jié)種子成熟生理602）脂肪的變化大豆、花生、油菜、向日葵等的種子脂肪含量很高，稱之為脂肪種子或油料種子。油料種子形成過(guò)程中脂肪代謝的特點(diǎn)：①油料種子中的脂肪是由糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)②酸價(jià)（中和1g油脂中游離的脂肪酸所需KOH的mg數(shù)）逐漸降低，說(shuō)明種子成熟初期形成了大量游離脂肪酸；③碘價(jià)（100g油脂所吸收碘的克數(shù)）逐漸升高，說(shuō)明組成油脂脂肪酸的不飽和程度與數(shù)量逐漸提高。2）脂肪的變化大豆、花生、油菜、向日葵等的種子脂肪含量很高，稱之為脂肪種子或油料種子。油料種子形成過(guò)程中脂肪代謝的特點(diǎn)：①油料種子中的脂肪是由糖類轉(zhuǎn)化而來(lái)②酸價(jià)（中和1g油脂中游離的脂肪酸所需KOH的mg數(shù)）逐漸降低，說(shuō)明種子成熟初期形成了大量游離脂肪酸；③碘價(jià)（100g油脂所吸收碘的克數(shù)）逐漸升高，說(shuō)明組成油脂脂肪酸的不飽和程度與數(shù)量逐漸提高。2）脂肪的變化2）脂肪的變化611.先形成大量游離脂肪酸，而后合成復(fù)雜的油脂。2．先形成飽和脂肪酸，再轉(zhuǎn)化為不飽和脂肪酸。1.先形成大量游離脂肪酸，而后合成復(fù)雜的油脂。62干重（％）干重（％）油菜種子在成熟過(guò)程中各種有機(jī)物變化情況天數(shù)（d）干干油菜種子在成熟過(guò)程中各種有機(jī)物變化情況天數(shù)（d）633）蛋白質(zhì)的變化豆科植物種子富含蛋白質(zhì)，稱為蛋白質(zhì)種子。貯藏蛋白沒(méi)有明顯的生理活性，主要功能是提供種子萌發(fā)時(shí)所需的氮。非蛋白氮（氨基酸、酰胺等）不斷下降，蛋白質(zhì)的氮含量不斷增加，總含氮量變化不大。3）蛋白質(zhì)的變化642.種子成熟過(guò)程中其它生理變化1.呼吸速率的變化在種子形成過(guò)程中，干物質(zhì)積累迅速時(shí)，呼吸速率高，種子接近成熟時(shí)，呼吸速率逐漸降低。2.含水量的變化含水量逐漸降低，干物質(zhì)增加，子粒的總重量有所降低。3.內(nèi)源激素的變化子粒生長(zhǎng)發(fā)育初期，正激素（CTK、IAA、GA）含量升高；種子成熟時(shí)，ABA含量迅速增加。2.種子成熟過(guò)程中其它生理變化65第十一章植物的成熟和衰老生理課件661008040102030405060每10粒子粒中的干物質(zhì)300200100

水分干物質(zhì)圖10－8水稻籽粒成熟過(guò)程中含水量和干物質(zhì)的變化開(kāi)花后的天數(shù)含水量（%）10080401020304674.外界條件對(duì)種子成分及成熟過(guò)程的影響1）溫度溫度過(guò)高，呼吸消耗大，籽粒不飽滿；溫度過(guò)低，不利于有機(jī)物質(zhì)運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化，種子瘦小成熟推遲；溫度適中利于物質(zhì)的積累，促進(jìn)成熟。晝夜溫差大有利于種子成熟并能增產(chǎn)。溫度影響種子化學(xué)成分的含量。我國(guó)北方大豆種子成熟時(shí)，溫度低，種子含油量高，油脂中不飽和脂肪酸含量高（碘價(jià)高），蛋白質(zhì)含量較低；而南方情況相反。4.外界條件對(duì)種子成分及成熟過(guò)程的影響682）光照光照強(qiáng)度直接影響種子內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的積累，光照強(qiáng)，同化產(chǎn)物多，輸入到籽粒的多，產(chǎn)量高，連陰天導(dǎo)致千粒重減小，造成減產(chǎn)。3）水分

①干熱風(fēng)造成減產(chǎn)的原因

A光合產(chǎn)物不能順利地運(yùn)往子粒，造成灌漿不足，子粒瘦??；B子粒中水解酶的活力升高，大分子物質(zhì)合成受阻。2）光照69

②土壤干旱為何形成瘦小的玻璃狀籽粒

土壤缺水破壞體內(nèi)水分平衡，可溶性糖不能順利地轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸?，使糊精膠結(jié)而形成瘦小不飽滿的玻璃狀籽粒。③我國(guó)北方地區(qū)小麥蛋白含量為何比南方南方降水充沛，利于淀粉合成；北方降水相對(duì)較少，淀粉合成受阻，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于合成蛋白的機(jī)會(huì)增大。②土壤干旱為何形成瘦小的玻璃狀籽粒704.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

氮肥可提高淀粉型種子蛋白質(zhì)含量；

鉀肥能加速糖類由莖葉向籽粒或貯存器官（如塊根、塊莖）運(yùn)輸并轉(zhuǎn)化成淀粉。

磷、鉀肥對(duì)油料種子脂肪的形成也有促進(jìn)作用。4.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)71第二節(jié)果實(shí)成熟生理1.果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育果實(shí)生長(zhǎng)的大周期：

①單S型生長(zhǎng)曲線（慢-快-慢）；肉質(zhì)果實(shí)②雙S型生長(zhǎng)曲線（慢-快-慢-快-慢），為一些核較大的果實(shí)（葡萄）。果實(shí)質(zhì)量果實(shí)質(zhì)量時(shí)間時(shí)間蘋果生長(zhǎng)的S曲線櫻桃生長(zhǎng)的雙S曲線蘋果櫻桃第二節(jié)果實(shí)成熟生理果實(shí)質(zhì)量果實(shí)質(zhì)量時(shí)間時(shí)間蘋果生長(zhǎng)的S曲線72單性結(jié)實(shí)：指不經(jīng)受精作用而形成不含種子的果實(shí)。1、天然的單性結(jié)實(shí)：基因突變2、刺激單性結(jié)實(shí)：人工刺激IAA→茄子、番茄、草莓，GA→葡萄單性結(jié)實(shí)：指不經(jīng)受精作用而形成不含種子的果實(shí)。732.果實(shí)的成熟1）呼吸速率的變化

呼吸躍變/呼吸驟變（respiratoryclimacteric）或呼吸峰：部分果實(shí)成熟時(shí)，呼吸速率降低，到成熟末期又急劇升高，最后又降低，這個(gè)現(xiàn)象叫做果實(shí)的呼吸躍變。呼吸躍變的出現(xiàn)標(biāo)志著果實(shí)成熟，達(dá)到可食的程度。2.果實(shí)的成熟74呼吸速率（mlCO2Kg-1h-1）果實(shí)成熟過(guò)程中的呼吸驟變摘后日期（d）鱷梨香蕉梨蘋果呼吸速率（mlCO2Kg-1h-1）果實(shí)成熟過(guò)程中的呼吸驟變75①躍變型果實(shí)：在成熟期表現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象，例如蘋果、梨、香蕉等。②非躍變型果實(shí)：在成熟期不發(fā)生呼吸躍變現(xiàn)象，例如柑桔、葡萄、櫻桃等。

乙烯是誘發(fā)呼吸躍變的物質(zhì)。果實(shí)種類①躍變型果實(shí)：在成熟期表現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象，例如蘋果實(shí)種類76呼吸躍變的原因：果實(shí)產(chǎn)生乙烯→果皮細(xì)胞透性↑→內(nèi)部氧化速度加快→呼吸作用↑物質(zhì)分解↑→成熟↑應(yīng)用：人工加速或延緩呼吸驟變，加速或延緩成熟。（1）催熟：乙烯（煙熏、乙烯利）、酒精、溫水浸泡。（2）保青：控制氣體，提高CO2（0.2%-2%）濃度。呼吸躍變的原因：果實(shí)產(chǎn)生乙烯→果皮細(xì)胞透性↑→內(nèi)部氧化速度加77相對(duì)變化%躍變型果實(shí)的生長(zhǎng)及其呼吸進(jìn)程圖相對(duì)變化%躍變型果實(shí)的生長(zhǎng)及其呼吸進(jìn)程圖78具有呼吸躍變的果實(shí)鴨梨桃蘋果鳳梨柑橘葡萄不具有呼吸躍變的果實(shí)具有呼吸躍變的果實(shí)鴨梨桃蘋果鳳梨柑橘葡萄不具有呼吸792）果實(shí)成熟時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－甜味增加果實(shí)在成熟期甜度增加，甜味來(lái)自于淀粉等貯藏物質(zhì)的水解產(chǎn)物如蔗糖、葡萄糖和果糖等。含量（%）圖10－14果實(shí)成熟過(guò)程中淀粉的水解作用2）果實(shí)成熟時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化含量（%）圖10－14果實(shí)成熟過(guò)80有機(jī)酸類轉(zhuǎn)變－－酸味減少

果實(shí)的酸味出于有機(jī)酸的積累。這些有機(jī)酸主要貯存在液泡中。有機(jī)酸可來(lái)自于碳代謝途徑、三羧酸循環(huán)、氨基酸的脫氨等。生果中含酸量高，隨著果實(shí)的成熟，含酸量下降。（液泡中檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等）減少的原因：①轉(zhuǎn)變?yōu)樘?；②呼吸消耗；③與K+、Ca2+等結(jié)合成鹽。有機(jī)酸類轉(zhuǎn)變－－酸味減少81單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－澀味消失

①被過(guò)氧化物酶分解；②凝結(jié)為不溶于水的膠狀物質(zhì)。芳香物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－香味產(chǎn)生

成熟果實(shí)發(fā)出它特有的香氣，這是由于果實(shí)內(nèi)部存在著微量的揮發(fā)性物質(zhì)。它們的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，約有200多種，主要是酯、醇、酸、醛和萜烯類等一些低分子化合物。單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－澀味消失82果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－果實(shí)軟化

果實(shí)軟化是成熟的一個(gè)重要特征。引起果實(shí)軟化的主要原因是細(xì)胞壁物質(zhì)的降解。乙烯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)誘導(dǎo)胞壁水解酶的合成并輸向細(xì)胞壁，從而促進(jìn)果肉細(xì)胞壁中纖維素、果膠質(zhì)分解水解軟化。果肉細(xì)胞中淀粉粒消失用乙烯處理果實(shí)，可促進(jìn)成熟，降低硬度。色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－色澤變化

隨著果實(shí)的成熟，多數(shù)果色由綠色漸變?yōu)辄S、橙、紅、紫或褐色。有關(guān)的色素有葉綠素、類胡蘿卜素、花色素和類黃酮類等。果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化－－果實(shí)軟化83四、果實(shí)成熟時(shí)植物激素的變化幼果生長(zhǎng)時(shí)正激素含量升高；(IAA、CK、GA↑)成熟時(shí)躍變型果實(shí)乙烯含量升高；非躍變型果實(shí)脫落酸含量升高。四、果實(shí)成熟時(shí)植物激素的變化幼果生長(zhǎng)時(shí)正激素含量升高；(IA84第十一章植物的成熟和衰老生理課件85第三節(jié)植物休眠的生理

一、種子的休眠1.種子休眠的概念與意義休眠（dormancy）是指成熟種子、鱗莖和芽在合適的萌發(fā)條件下仍不萌發(fā)的現(xiàn)象。是植物抵制和適應(yīng)不良自然環(huán)境的一種保護(hù)性的生物學(xué)特性。種類被迫休眠生理休眠第三節(jié)植物休眠的生理種類被迫休眠生理休眠862.種子休眠的原因1種皮（果皮）的限制作用苜蓿、紫云英；椴樹(shù)；莧菜解除：微生物分解，破壞種皮，機(jī)械破壞，酸處理。2.種子休眠的原因872種子未完成后熟作用許多植物的種子脫離母體后，須在一定外界條件下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能達(dá)到生理上成熟的過(guò)程，稱為種子的后熟作用。種子內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)和植物激素尚未完成轉(zhuǎn)化。蘋果、桃；糖槭促進(jìn)后熟：低溫層積，曬種2種子未完成后熟作用883.胚未完全發(fā)育珙桐4抑制物質(zhì)的存在萵苣（香豆素）；洋白蠟樹(shù)（脫落酸）3.胚未完全發(fā)育89雨水使干旱地區(qū)的植物種子短時(shí)間內(nèi)迅速萌發(fā)雨水使干旱地區(qū)的植物種子短時(shí)間內(nèi)迅速萌發(fā)903.種子休眠的解除方法1）機(jī)械破損2）層積處理3）溫度處理4）化學(xué)處理5）清水沖洗6）物理因素3.種子休眠的解除方法91四、延存器官休眠的打破和延長(zhǎng)赤霉素破除馬鈴薯塊莖休眠。萘乙酸甲酯延長(zhǎng)馬鈴薯、洋蔥、大蒜等延存器官休眠。四、延存器官休眠的打破和延長(zhǎng)92第十一章植物的成熟和衰老生理課件93第四節(jié)植物衰老生理衰老(senescence)：植物的細(xì)胞、器官或整個(gè)植株生理功能衰退，趨向自然死亡的時(shí)相。衰老是受遺傳因素控制的、主動(dòng)和有序的發(fā)育過(guò)程。環(huán)境因素（低溫、短日照）可誘導(dǎo)衰老第四節(jié)植物衰老生理94開(kāi)花植物衰老方式多稔植物一稔植物開(kāi)花植物衰老方式多稔植物一稔植物951.植物衰老的特征生理上，促進(jìn)生長(zhǎng)的激素減少、促進(jìn)衰老的激素增加；代謝上，合成代謝降低，分解代謝加強(qiáng)；抗性上，對(duì)逆境的抵抗與適應(yīng)能力減弱；外觀上，葉片褪綠，器官脫落增多。1.植物衰老的特征96

二、衰老時(shí)的生理生化變化葉片衰老的細(xì)胞變化：首先表現(xiàn)在葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞。

衰老時(shí)的生理生化變化：

葉綠素含量和蛋白質(zhì)含量顯著下降；核酸含量降低，有些植物葉片衰老期又略有增加；光合速率下降；呼吸速率下降，有些植物葉片衰老后期出現(xiàn)躍變。二、衰老時(shí)的生理生化變化97第十一章植物的成熟和衰老生理課件98第十一章植物的成熟和衰老生理課件99第十一章植物的成熟和衰老生理課件100二、影響衰老的條件1、光光能延緩葉片衰老。光合產(chǎn)生ATP，降低Pr、RNA分解，阻止葉綠素分解。紅光、藍(lán)光，長(zhǎng)日照均可延緩葉片衰老；遠(yuǎn)紅光消除紅光效應(yīng)。2、溫度3、水分4、營(yíng)養(yǎng)5、植物激素CTK,6-BA和GA(CCC,B9)延緩衰老,ABA促進(jìn)葉片衰老，Eth促進(jìn)花、果實(shí)衰老。

二、影響衰老的條件1、光101三、植物衰老的原因一次性開(kāi)花植物結(jié)實(shí)后導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)體死亡的原因：營(yíng)養(yǎng)虧缺論光合產(chǎn)物分配不均競(jìng)爭(zhēng)能力不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)征調(diào)遺傳因素和秋季的不適環(huán)境植物

葉片缺乏CTK花和種子中形成促進(jìn)衰老的