植物生理學十二章

第十二章植物的成熟和衰老生理一.漢譯英并解釋名詞呼吸躍變：(respiratoryclimacteric)指當果實成熟到一定程度時，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又下降的現(xiàn)象。單性結實：(porthenocarpy)是指子房不經(jīng)過受精作用而形成不含種子果實的現(xiàn)象。單性結實可分為天然的單性結實和人工的單性結實兩種類型。天然的單性結實又稱自發(fā)單性結實。指在自然條件下，不經(jīng)傳粉或其他任何刺激，便能發(fā)育結實的現(xiàn)象。如香蕉、臍橙、鳳梨、溫州蜜桔及葡萄的某些品種。人工的單性結實又稱刺激單性結實。指需要通過某種誘導才能引起單性結實的現(xiàn)象。誘導因素(刺激物)包括異種植物的花粉、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)或其他化學物質(zhì)，低溫、高溫、高光強度等。例如，用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱頭，用2,4-D、吲哚乙酸等刺激瓜類和番茄的柱頭，用赤霉素噴灑或浸泡玫瑰香葡萄果穗來誘導單性結實，均取得良好效果。休眠：(dormancy)是植物的整體或某一部分(成熟種子、芽和鱗莖等)生長暫時停頓的現(xiàn)象，是植物抵制不良自然環(huán)境的一種自身保護性的生物學特性。衰老：(senescence)指植物器官或整個植株生理機能的衰退，是植物生長發(fā)育的正常過程，其結果導致死亡。衰老是受植物遺傳控制的、由基因編碼的程序控制。程序性細胞死亡：(programmedcelldeath,PCD)細胞程序性死亡是生物體發(fā)育過程中普遍存在的，是一個由基因決定的細胞主主動的有序的死亡方式。具體指細胞遇到內(nèi)、外環(huán)境因子刺激時，受基因調(diào)控啟動的自殺保護措施，包括一些分子機制的誘導激活和基因編程，通過這種方式去除體內(nèi)非必需細胞或即將發(fā)生特化的細胞。脫落：(abscission)是指植物細胞、組織或器官與植物體分離的過程，如樹皮和莖頂?shù)拿撀?；葉、枝、花和果實的脫落。離層(abscissionlayer)在葉將脫落時，葉柄基部或靠近基部的部分，有一個區(qū)域內(nèi)的薄壁組織細胞開始分裂，產(chǎn)生一群小型細胞，以后這群細胞的外層細胞壁膠化，細胞形成游離狀態(tài)，因此支持力量變得異常薄弱，這個區(qū)域就稱為離層。生長素梯度學說：(auxingradienttheory)Addicott等(1955)提出，是說決定脫落的不是生長素絕對含量，而是相對濃度，即離層兩側(cè)生長素濃度梯度起著調(diào)節(jié)脫落的作用。當遠基端濃度高于近基端時，器官不脫落；當兩端濃度差異小或不存在時，器官脫落；當遠基端濃度低于近基端時，加速脫落。二.思考題小麥種子和香蕉果實在成熟期間發(fā)生了哪些生理生化變化？答：(1)果實變甜。果實成熟后期，淀粉可以轉(zhuǎn)變成為可溶性糖，使果實變甜。酸味減少。未成熟的果實中積累較多的有機酸。在果實成熟時，有機酸含量下降，這是因為：有的轉(zhuǎn)變?yōu)樘?；有的作為呼吸底物氧化為二氧化碳和水；有些則被鈣離子、鉀離子等所中和。澀味消失。果實成熟時，單寧可被過氧化物酶氧化成無澀味的過氧化物，或單寧凝結成不溶于水的膠狀物質(zhì)，澀味消失。香味產(chǎn)生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，還有一些特殊的醛類，如橘子中檸檬醛可以產(chǎn)生香味。由硬變軟。這與果肉細胞壁中層的果膠質(zhì)水解為可溶性的果膠有關。色澤變艷。果皮由綠色變?yōu)辄S色，是由于果皮中葉綠素逐漸破壞而失綠，類胡蘿卜素仍存在，呈現(xiàn)黃色，或因花色素形成而呈現(xiàn)紅色。舉例說明生長調(diào)節(jié)劑在打破種子或器官休眠中的作用。答：(1)生長素：當生長素含量降至最低時，葉片就會脫落，外施生長素于離區(qū)的近基一側(cè)，則加速脫落，施于遠基一側(cè)，則抑制脫落。其效應也與生長素濃度有關。脫落酸：幼果和幼葉的脫落酸含量低，當接近脫落時，它的含量最高。主要原因是可促進分解細胞壁的酶的活性，抑制葉柄內(nèi)生長素的傳導。（3）乙烯：棉花子葉在脫落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯釋放量增多，會促進脫落。（4）赤霉素：促進乙烯生成，也可促進脫落。細胞分裂素延緩衰老，抑制脫落。哪些生理學原理可以用于生產(chǎn)上防止落花落果？答：（1）生長素：由于植物生長素能促進子房壁發(fā)育成果實，因此，它可被用來防止落花落果。生長素能促進子房發(fā)育成果實，所以未完成雙受精的花蕾或完成雙受精但種子發(fā)育不良的子房，因為缺少生長素，就可能導致子房停止發(fā)育，造成落蕾落鈴。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用一定濃度的生長素類似物噴灑植株可以達到保蕾保鈴的效果。（2）脫落酸：幼果和幼葉脫落酸含量低，當接近脫落時，它的含量最高。脫落酸能促進分解細胞壁酶的分泌，也能抑制葉柄內(nèi)生長素的傳導，所以促進器官脫落。（3）乙烯：在葉片脫落過程中，乙烯能促進離層中纖維素酶的合成，并促進該酶由原生質(zhì)體釋放到細胞壁中，引起細胞壁分解，同時也刺激離層區(qū)近側(cè)細胞膨脹，葉柄便分離開。（4）赤霉素和細胞分裂素也影響脫落，不過都不是直接的。赤霉素促進乙烯的形成，所以赤霉素也促進脫落的作用。細胞分裂素的含量在果實脫落時相當?shù)停毎至阉匾种泼撀涞脑?，可能是由于延緩衰老的緣故。所以，要?；ū９?，需要采取下列兩種措施：（1）改善營養(yǎng)條件，使花果得到足夠的光合產(chǎn)物?？梢栽黾铀使?，使形成較多光合產(chǎn)物，供應花果發(fā)育需要；也要適當修剪，甚至抑制營養(yǎng)枝的生長，使養(yǎng)分集中供應果枝發(fā)育；（2）應用植物生長調(diào)節(jié)劑，如PP輕和S-3307等可以控制營養(yǎng)枝333生長，促進花芽分化；赤霉素、萘乙酸、2，4-D和2，4，5-T等可防止落花落果，增加坐果率。（3）合理疏花疏果也是保證年年平衡高產(chǎn)和保證品質(zhì)的重要措施，可采用萘乙酸和萘乙酰胺。從下列果實中取出種子立刻播在土中，種子不能很快萌發(fā)，請解釋原因。Q松樹⑥桃④珙桐Q菜豆Q番茄答：松樹和桃樹種子未完全成熟，它們一定要經(jīng)過休眠，在胚內(nèi)部發(fā)生某些生理生化變化，才能萌發(fā)。這些種子在休眠期內(nèi)發(fā)生的生理生化過程，稱為后熟。另外松樹種子外皮堅硬，雖能透水、透氣，但因種皮太堅硬，胚不能突破種皮，也難以萌發(fā)。洪桐的胚沒有發(fā)育完全，同時果皮和種子的子葉含有抑制物質(zhì),要在濕砂中層積長達1?2年之久，才能發(fā)芽。菜豆子葉和番茄種子果肉中有抑制物，需要除掉抑制物。所以從這些果實中取出種子立刻播在土中，種子不能很快萌發(fā)。市面上出售的方形西瓜，這是怎么得來的？答：使用方形玻璃容器。在瓜長到拳頭大小時，可進行上模處理。模具為方形玻璃容器，長40厘米、寬25厘米，大小可調(diào)節(jié)。在模具的壓力下，西瓜變?yōu)榉叫?，后再適當調(diào)寬模具，如此進行2-3次，可長出色澤均勻、瓜形端正的方形西瓜。西瓜成熟時撤除模具。即可得到方形西瓜。蘋果表面上長出字母，這是怎樣得來的？答：紅光能阻止蛋白質(zhì)和葉綠素含量的減少，遠紅光照射則消除紅光的阻止作用，光照過弱，不僅使光合速率降低，形成的光合產(chǎn)物少，而且會阻礙光合產(chǎn)物運送到葉片和花果。蘋果表面要長出字母，必須用東西把太陽光遮住。你想要什么圖象，當蘋果還未完全成熟之前，貼上字母的不干膠，太陽一曬，就出字母了。為什么果樹有大小年現(xiàn)象？怎樣克服它？答：果樹的發(fā)芽，長葉，開花等早春的生長活動都是有果樹上一年的儲備營養(yǎng)來完成，同時，幼果生長階段正是花芽分化期，因此，