9植物的生长生理(2.pptVIP

Chapter 8 植物的生长生理;8.1.1 种子萌发的概念 种子萌发（seed germination）是指种子从吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化过程。从形态上看，种子萌发是具有生活力的种子吸水后，胚生长突破种皮并形成幼苗的过程。通常以胚根突破种皮作为萌发的标志。从生理上看，萌发是无休眠或已解除休眠的种子吸水后由相对静止状态转为生理活动状态，呼吸作用增强，贮藏物质被分解并转化为可供胚利用的有机物，使胚生长的过程。 种子萌发过程大致可分为以下步骤：种子吸水萌动；内部的物质与能量转化；胚根突破种皮形成幼苗。但是，这些过程不是彼此孤立，而是相互联系的。; 8.1.2 种子的寿命和活力 8.1.2.1 种子的寿命 种子的寿命（seed longevity）是指种子从成熟到丧失发芽能力所经历的时间。 根据植物种类和所处条件的不同，在自然条件下，种子的寿命可以由几小时到很多年。如柳树种子(12h); 杨树种子(a few weeks);水稻、小麦、大麦、大豆、菜豆等的种子(1~3y);蚕豆、绿豆、豇豆、紫云英(5~11y),莲子：1000年。 种子寿命的长短主要是由遗传基因决定的，但也受环境因素、贮藏条件等的影响。;;8.1.3 影响种子萌发的外界条件 足够的水分、充足的氧气、适当的温度。有的种子的萌发还受光的影响。 水分 吸水是种子萌发的第一步，种子只有吸收一定水后，才可以开始其它的生理活动(表8.1)。 使种皮软化，使氧气透过，增加呼吸，使胚易于突破种皮。 使原生质由凝胶状态变为溶胶状态，代谢加强。 使贮藏物质转变为可溶性物质。 促进胚乳或子叶中的可溶物质运到正在生长的幼根、幼芽、幼叶中去。 充足的水保证胚细胞的分裂与伸长。 ; 表8.1 各种主要作物种子萌发时的最低吸水量（占风干重的百分率）;氧气 种子萌发是一个活跃的生长过程，旺盛的物质代谢和活跃的物质运输需要强烈的有氧呼吸来保证。 温度 种子的萌发需要一定的外界温度，一般北方品种所需温度低，南方品种所需温度高(表8.2). 光 有些种子的萌发不需光，这些种子称为需暗种子（dark seed）如西瓜属种子；有的种子的萌发需要光，这些种子称需光种子(light seed),如莴苣、烟草、拟南芥；有的种子的萌发受光的抑制，这些种子称为嫌光种子(photophobic seed)。 在种子的萌发中，光敏素参与光信号的接收传递(Chapter 7).; 表8.2 几种作物种子萌发的温度三基点;经典的莴苣种子的萌发实验;8.1.4 种子萌发时的生理生化变化;（三）主要有机物的变化 碳水化合物 淀粉→蓝糊精→红糊精→无色糊精→麦芽糖　→　葡萄糖 兰色　　兰　　　红　　　　无 去分支酶:如R酶水解?-1,6糖苷键. 其次,淀粉磷酸化酶把淀粉水解为葡萄糖-1-磷酸,在萌发初期起主要作用. 2.　脂肪 油料作物的种子（如花生）在萌发时 TCA cycle 　　　　　甘油→磷酸甘油→DHAP→EMP途径 脂肪 TCA cycle 　　　　　脂肪酸 乙酰CoA 　　　　　　　　　　　　　　 乙醛酸循环→ 蔗糖　　　;3.　蛋白质 贮存蛋白→AA→酰胺＋ α-酮酸→运到新合成的器官→AA →新蛋白质 4.　酶的形成 原来束缚态的酶→游离态的酶，如支链淀粉葡萄糖苷酶。 新合成，如α-淀粉酶(贮藏mRNA 和新转录mRNA) 激素的变化 束缚态→游离态 新合成;;8.2 细胞的生长与分化;8.2.1 细胞的分裂生理;图8.3 细胞周期示意图（引自李合生，2002）;表8.3 各种植物分生组织细胞周期及 各个分期持续时间（h）;图8.4 洋葱根尖分生组织每个细胞的 DNA含量（引自曾广文等，2000） 细胞核体积以μm3表示，DNA含量是相对量;8.2.2 细胞伸长生理;;8.2.3 细胞分化生理;8.3 植物的组织培养 tissue culture;8.3.2植物组织培养的原理 组织培养的理论依据是植物细胞具有全能性。 在组织培养中就有一个细胞脱分化和再分化过程。所谓脱分化（dedifferentiation），是指已经分化的植物器官、组织或细胞在离体培养时，失去原有的形态和机能，又恢复细胞分裂的能力并形成与原有状态不同细胞的过程。新形成的细胞就是愈伤组织(ca