植物生理学植物生理学 (30).pptxVIP

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植物生理学 植物生殖生理 Plant Stress Physiology 植物生殖生理 第三讲 授粉受精生理 一 、花粉的结构和化学组成 二 、花粉与柱头的识别反应 三 、授粉后变化 一 、花粉的结构和化学组成 一 、花粉的结构和化学组成 双层。 外壁厚 , 坚硬有萌发孔 。 由纤维素 、孢粉素和 蛋白质构成 。糖蛋白 — 识别蛋白。 内壁有弹性可伸展 , 由果胶物质 、 纤维素和蛋 白质构成 。 厚度变化大 。有大量的水解酶。 营养核(1大)和 生殖核(精子1个) — 二胞(核)花粉 (精子2个) — 三胞(核)花粉 壁 : 核 : 花粉 ①蛋白质类: 含有全部组成蛋白质的氨基酸 , 其中游离精氨酸和丙氮酸相对较 少 , 游离脯氨酸含量特别高。 ②糖和脂类: 淀粉型花粉和脂肪型花粉 ③矿质元素: 含有较多的磷 、钙 、钾 , 少量的锰 、硅 、镁和微量铬等元素。 ④激素: 含有生长素 、 赤霉素 、细胞分裂素等 ⑤色素: 成熟的花粉具有颜色 。 大多数花粉含花色素苷 、花黄素或类胡萝 卜素。 吸引昆虫 、 防止紫外线对花粉的伤害。 ⑥维生素类: 含烟酸 、VC 、肌醇较多。 花粉生化组成 花粉落在柱头上能否正常萌发并受精 , 决定于双方亲和 性 , 即花粉与柱头之间的“识别 ”反应(花粉外壁蛋白 质和柱头乳突细胞表面的蛋白质表膜之间的互相识别) 。 ➢亲和: 花粉管尖端产生能溶解柱头薄膜下角质层的酶 (角质酶 , cutin ase) , 使花粉管穿过柱头而生长 , 直 至受精。 ➢不亲和: 柱头的乳突细胞立即产生胼胝质(callose), 封闭花粉管尖端 , 阻碍花粉管继续生长 , 使受精失败。 二 、花粉和柱头的相互识别 月见草亲和与不亲和花粉管在柱头上30min后的图解 克服不亲和性的途径 ➢花粉蒙导法: 即在授不亲和花粉的同时, 混入一些杀死的但保持识别蛋白的亲和花粉, 从而蒙骗柱头 , 达到受精的目的。 ➢蕾期授粉法: 在雌蕊组织尚未成熟、不亲 和因子尚未定型的情况下授粉。 ➢染色体加倍法 二 、花粉和柱头的相互识别 ➢ 物理化学处理法: 采用变温、辐射、激素或抑制 剂处理雌蕊组织 , 或用电刺激柱头(90- 100V) 、 盐水处理雌蕊(5%-8% NaCl) 等 , 可克服自交 不亲和性。 ➢ 离体培养: 利用胚珠、子房等的离体培养 , 进行 试管受精 , 可克服原来自交不亲和、种间或属间 杂交的不亲和性。 ➢ 细胞杂交 、 原生质体融合或转基因技术: 克服种 间、属间杂交的不亲和性 , 达到远缘杂交的目的。 二 、花粉和柱头的相互识别 花粉萌发所需的条件 ➢群体效应: 密集的花粉落到一个柱头 , 可 以互相刺激 , 花粉管生长更快。 ➢糖分: 提供能量、调节渗透压 , 提高膨压。 ➢硼: 促进糖分运输和代谢 , 参与果胶质合 成 , 细胞壁重建。 ➢温度: 20-30℃为最适。 ➢有机物质: Vit , 胡萝卜素。 受精过程中雌蕊的生理生化变化 ➢呼吸速率明显增加(比未传粉时增加0.5- 1倍); ➢吸收水分和无机盐的能力增强; ➢糖类和蛋白质代谢加快; ➢生长素含量剧烈增加(可“ 吸引 ”更多的有机物 , 促进 子房迅速发育) 。 谢 谢 植物生理学

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