葉綠體和葉綠體色素

第五節(jié)成熟和衰老生理一種子的成熟生理二果實的生長和成熟生理三植物的衰老生理第一節(jié)種子的成熟生理（一）、主要有機物的變化

1、糖類的變化—淀粉含量增加

淀粉種子（如禾谷類種子）成熟過程中，可溶性糖含量逐漸降低，淀粉的積累迅速增加。一、種子成熟時的生理生化變化

2、蛋白質含量增加

非蛋白N含量不斷下降，蛋白N含量不斷上升。說明蛋白N是由非蛋白N轉化而來。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，說明脂肪由糖類轉化而來。

油脂形成的特點：（1）先形成大量游離脂肪酸，隨種子的成熟逐漸合成復雜的油脂。（2）種子成熟時，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。

總之，在種子成熟過程中，可溶性糖轉化為不溶性糖，非蛋白氮轉化為蛋白氮，脂肪由糖類轉化而來。4、呼吸速率的變化—與有機物積累速率呈平行關系5、內(nèi)源激素的種類和含量不斷變更ZTGAIAA

玉米素可能是調節(jié)籽粒的細胞分裂；GA和IAA可能是調節(jié)有機物向籽粒的運輸和積累。6、含水量隨種子的成熟而逐漸減少

種子成熟時幼胚中具有濃厚的細胞質而無液泡，自由水含量很少。

三、外界條件對種子成分及成熟過程的影響

1、光照

光照強度影響種子內(nèi)有機物的積累、蛋白質含量和含油率。2、溫度

溫度高，呼吸消耗大，溫度低，不利于物質運輸與轉化。溫度適宜利于物質的積累，促進成熟。溫度還影響種子的化學成分：

適當?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)大豆的品質不同地區(qū)品種Pr質量分數(shù)/%油脂質量分數(shù)/%北方春大豆39.920.8黃淮海流域夏大豆41.718.0長江流域春夏42.516.7

秋大豆

北方油料種子油脂品質較南方好。

3、空氣相對濕度

高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大氣干旱，阻礙物質運輸，合成E活性降低，水解E活性增高，干物質積累減少。

4、土壤含水量

“風旱不實現(xiàn)象”：（1）干燥與熱風使種子灌漿不足（2）風旱不實的種子中蛋白質的相對含量較高

可溶性糖來不及轉化為淀粉，與糊精膠結在一起，形成玻璃狀籽粒，而蛋白質的積累受阻較小。北方小麥種子蛋白質含量較南方高（面筋多，韌性強，口感好）。

5、礦質元素

N肥提高蛋白質含量，N過多，脂肪含量下降。P、K肥增加淀粉含量。其次節(jié)果實的生長和成熟生理一、果實的生長特點S型生長曲線：蘋果、梨、香蕉、茄子、葡萄等雙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.

單性結實：不經(jīng)受精作用而形成無籽果實的現(xiàn)象。

天然單性結實：植株或枝條突變，如無子葡萄，香蕉，柑橘等

刺激性單性結實：外界刺激，如NAA，2，4-D、GA處理，無子西瓜，單

性

結

實二、果實成熟時的生理生化變更※（一）呼吸躍變和乙烯的釋放呼吸躍變：果實在成熟之前發(fā)生的呼吸速率突然上升的現(xiàn)象。躍變型果實：蘋果、香蕉、桃、梨、

杏、芒果、番木瓜等非躍變型果實：草莓、葡萄、檸檬、柑橘、黃瓜、鳳梨等

呼吸躍變是由于果實中產(chǎn)生乙烯的結果乙烯誘導呼吸作用的緣由可能是：1、乙烯與細胞膜結合，增加膜的透性，氣體交換加速，氧化作用加強

2、誘導呼吸E的mRNA的合成，提高呼吸E含量和活性，并顯著誘導抗氰呼吸（二）有機物質的轉化1、甜味增加—淀粉變?yōu)榭扇苄蕴?、酸味減少

轉化為糖有機酸呼吸氧化為CO2和H2O被K+、Ca2+等中和3、澀味消失單

過氧化物E過氧化物寧凝結為不溶性的膠狀物質4、香味產(chǎn)生產(chǎn)生具有香味的酯類物質—脂肪族的酯和芳香族的酯，及一些特殊的醛類。

5、由硬變軟果肉細胞壁中層的果膠質可溶性果膠果肉細胞相互分別淀粉?？扇苄蕴?/p>

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（三）內(nèi)源激素的變更衰老:植物一個器官或整株植物生理功能逐漸衰退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——單稔植物第三節(jié)植物的衰老生理一、衰老的概念及方式二、衰老時的生理生化變化※1、蛋白質含量顯著下降—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下降3%。

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，有呼吸躍變現(xiàn)象。RNA

5、生物膜結構變更膜脂不飽和度下降，脂肪酸鏈加長，膜由液晶態(tài)凝固態(tài)選擇透性功能丟失，透性加大，膜脂過氧化加劇，細胞自溶，膜結構解體。6、激素變更—激素平衡打破ABA和ETH增加，IAA、GA、CTK下降。三、植物蒼老的機制（一）養(yǎng)分虧缺理論（二）DNA損傷假說內(nèi)容：植物蒼老是由于基因表達在蛋白質合成過程中引起誤差（氨基酸排列依次錯誤或多肽鏈折疊的錯誤）積累所造成的。當錯誤的產(chǎn)生超過某一閾值時，機能失常，導致蒼老。某些理化因子也使DNA受損。（三）自由基損傷假說內(nèi)容：植物體內(nèi)產(chǎn)生過多的自由基，對生物膜、生物大分子及葉綠素有破壞作用，導致植物體的蒼老、死亡。與蒼老親密相關的E：超氧化物歧化E（SOD）和脂氧化E（LOX）。SOD參與自由基的清除和膜的疼惜，而LOX催化膜脂中不飽和脂肪酸的氧化而使膜損傷。（四）植物激素調整假說一般認為植物的蒼老是由一種或多種激素綜合限制的。CTK、GA及生長素類延緩蒼老，ABA、ETH促進植物的蒼老。ABA含量的增加是引起葉片蒼老的重要緣由。ABA抑制核酸和蛋白質的合成，加速葉中RNA和蛋白質的降解；而乙烯能增加膜透性、形成自由基、導致膜脂過氧化、抗氰呼吸增加、物質消耗過多，促進蒼老。（五）程序性細胞死亡理論程序性細胞死亡（PCD）：某些細胞依據(jù)事先“編好的程序”，在基因的限制之下主動死亡，這對正常的發(fā)育也是必不行少的。細胞的這種死亡方式就稱作“程序性死亡”（programmedCellDeath,PCD)——２００２年諾貝爾醫(yī)學獎如葉片蒼老，在核基因限制下，細胞結構有序解體和內(nèi)含物降解，礦質和有機物有序地向非蒼老細胞轉移和循環(huán)利用。三、環(huán)境條件對植物蒼老的影響1、光照（1）光強光延緩蒼老，暗中加速蒼老。光抑制RNA、蛋白質及葉綠素的降解和乙烯形成，延緩蒼老；強光及紫外光加速自由基產(chǎn)生，促進蒼老。（2）光質紅光，藍光延緩蒼老，遠紅光加速蒼老；（3）光周期LD促進GA合成，延緩蒼老；SD促進ABA合成，加速蒼老。2、溫度低和順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，加速植物蒼老。3、氣體O2濃度過高，自由基產(chǎn)生，O3污染環(huán)境，加速植物蒼老；高濃度CO2抑制呼吸和乙烯生成，延緩蒼老。

4、水分

干旱促進ETH和ABA形成，加速蛋白質和葉綠素的降解，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。6、CK延緩衰老第五節(jié)器官脫落生理一、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（如干旱）生理脫落

—因植物自身的生理活動引起（如棉桃脫落）

脫落：指植物組織或器官與植物體分離的過程二、離層與脫落三、脫落時細胞及生化的變更(一)脫落時細胞的變更首先離層細胞核仁明顯，RNA增加，內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體和小泡增多。小泡聚集在質膜，釋放出酶（主要纖維素酶和果膠酶）是到細胞壁和中膠層，最終細胞壁和中膠層分解并膨大，其中以中膠層最明顯。葉片脫落前，離層細胞衰退、變得中空而脆弱，纖維素酶和果膠酶活性增加，細胞壁中層分解，細胞彼此分別，葉片脫落。(二)脫落時生化的變更葉片脫落后，促使細胞壁物質的合成和沉積，疼惜分別的斷面，形成疼惜層。四、影響脫落的因素（一）植物激素的作用1.生長素—IAA梯度學說遠基端濃度>近基端濃度，抑制脫落兩端濃度差小或不存在，器官脫落遠基端濃度<近基端濃度，加速脫落

2、ETH—促進脫落原因：（1）誘導纖維素E和果膠E的合成，并提高這兩種E的活性，增加膜透性。（2）促使IAA鈍化和抑制IAA向離層輸導，使離層IAA含量少。3、脫落酸

ABA促進分解細胞壁的E的分泌，抑制葉柄內(nèi)IAA的傳導，促進器官脫落。

（二）外界條件對脫落的影響1、溫度—過高和過低促進脫落2、水分—干旱引起