植物生理学课件09生长生理.pptVIP

第十章 植物的生长生理 教学目标 1.了解种子萌发的基本过程及其影响因素。 2.掌握细胞生长、分化的概念、理论。 3.了解植物营养器官生长的影响因素。 4. 了解植物光形态建成、光敏色素、隐花色素等基本概念。了解光敏色素基本性质与生理作用 5. 了解植物生长的相关性。 6.了解植物运动、生理钟的概念。 前几章介绍了植物的各种功能代谢，这些功能代谢的整合(integration)，就表现出细胞的分裂、分化、生长和发育。 第一节 种子的萌发 一、影响种子萌发的外界条件 （一）水分 1.种皮软化， 2.氧易透过，使胚易突破种皮； 3.使代谢加强； 4.促进物质运输。 （二）氧气 （三）温度 （四）光 需光种子（light seed）、需暗种子（dark seed）。 种子的吸水可分为3个阶段，即急剧的吸水、吸水的停止和胚根长出后的重新迅速吸水。 （二）呼吸作用的变化的变化和酶的形成 上升阶段 滞缓阶段 再度急剧上升 2、呼吸作用的变化 初期的呼吸主要是无氧呼吸，而随后是有氧呼吸。 3、酶系统的变化 在吸水的第二阶段，种子中各种酶亦在形成着。萌发种子酶的形成有两种来源： （1）从已存在的束缚态酶释放或活化而来； （2）通过核酸诱导下合成的蛋白质形成新的酶。 4、 有机物的转变 淀粉种子、油料种子和豆类种子 1.淀粉的转变 被淀粉酶水解为麦芽糖，再由麦芽糖酶分解为葡萄糖，供细胞代谢所利用，或转化为蔗糖。 2.脂肪的转变 脂肪酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。甘油在酶的催化下变成磷酸甘油，再转变成磷酸二羟丙酮参加糖酵解反应，或转变为葡萄糖等。脂肪酸氧化分解为乙酰辅酶A，通过乙酸酸循环变为蔗糖。 3.蛋白质的转变 种子萌发经历从异养到自养的过程。 三. 种子寿命 种子寿命（seed longevity):种子从采收到失去发芽力的时间。 例子：柳树种子，成熟后12h内有发芽力； 杨树种子，几周； 槭树种子，几周（成熟时含水量58%，下降到30-34%就死去）； 农作物种子，1-3年（花生种子1年，小麦、水稻、玉米、大豆等2年，西瓜、南瓜、黄瓜等3-6年，蚕豆、绿豆6-11年）； 莲子（辽宁省普兰店泥炭土层），200-400年。 贮藏条件影响种子寿命 干燥：寿命长；湿润：寿命短 低温：寿命长；高温：寿命短 顽拗性种子： 一些热带水果的种子不耐脱水干燥，也不耐零下低温贮藏，这类种子称为顽拗性种子。 如：荔枝、龙眼、芒果的种子 植物生长的细胞学基础 细胞分裂期： 细胞伸长期： 细胞分化期： 一、细胞分裂的生理 1.细胞周期 2.细胞周期的控制 蛋白激酶依靠细胞周期蛋白（cyclin）的调节亚基去活化细胞周期的不同时期。 关键酶：活化依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶（CDK) CDK活性调节途径： cyclin的合成和破坏 CDK内关键氨基酸残基的磷酸化和去磷酸化 3.细胞分裂的生化变化 最显著的变化：核酸含量尤其是DNA含量变化(染色体的主要成分） 呼吸速率：有丝分裂期低（氧的需求低），G1和G2后期需氧高，尤其是G2(贮存能量给有丝分裂期用） 4.细胞分裂与植物激素 生长素（IAA)和细胞分裂素(CTK) 刺激 G1 cyclin积累 根部 ABA浓度增加，CDK-cyclin复合物抑制剂(ICK)表达，ICK与CDK-cyclin复合物结合（CDK/CYCA），阻止进入S期。 细胞分裂素 活化磷酸酶 削弱CDK 酪氨酸磷酸化的抑制作用（CDK/CYCB)，促进进入S期。 赤霉素（GA）刺激水稻节间cyclin表达，细胞迅速分裂和伸长。 二、细胞伸长的生理 （一）细胞伸长时的生理变化 呼吸作用的加强和蛋白质的积累是细胞伸长的基础。 （二）细胞壁 纤维素、胼袛质（质膜合成） 半纤维素、果胶（高尔基体中合成的多糖）等 （三）生长素（IAA)的酸－生长学说 IAA＋受体 信号转导 质子泵活化 H+ 到细胞壁 活化质膜上已经存在的H+ －ATP酶（快） 促进第二信使合成新的H+ －ATP酶（慢） pH下降，壁酸化 扩展素活化（打断细胞壁纤维素和半纤维素间界面，打断细胞壁多糖之间的H键）