第十章 植物的成熟、衰老與器官脫落

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1、第十章植物的成熟、衰老與器官脫落?Ⅰ教學(xué)大綱基本要求和知識(shí)要點(diǎn)一、教學(xué)大綱基本要求了解胚和胚乳的發(fā)育，以及種子中貯藏物質(zhì)的積累過(guò)程；熟悉果實(shí)的生長(zhǎng)模式、單性結(jié)實(shí)現(xiàn)象和果實(shí)成熟時(shí)的變化；掌握種子和芽的休眠并了解其調(diào)控方法；熟悉植物衰老時(shí)的生理生化變化和引起衰老的原因、影響衰老的因素；掌握器官脫落的細(xì)胞學(xué)及生物化學(xué)過(guò)程，并了解影響脫落的內(nèi)外因素及調(diào)控方法。二、知識(shí)要點(diǎn)種子中的貯藏物質(zhì)主要有淀粉、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，它們分別貯藏在不同組織的細(xì)胞器中。禾本科植物的胚乳主要貯藏淀粉與蛋白質(zhì)，胚中盾片主要貯藏脂類(lèi)與蛋白質(zhì)。子葉

2、的貯藏物質(zhì)因植物而不同，如大豆、花生的子葉以貯藏蛋白質(zhì)和脂肪為主，而豌豆、蠶豆的子葉則以貯藏淀粉為主。種子粒重及其組成成分主要由基因控制，但基因的表達(dá)又受外界環(huán)境條件的影響。在種子成熟過(guò)程中，影響光合作用的各種因素都會(huì)影響種子的發(fā)育。小麥種子灌漿期間若遇高溫，特別是夜溫偏高，則不利于干物質(zhì)積累，從而影響籽粒的飽滿度。溫度、水分條件對(duì)種子的化學(xué)成分有顯著的影響。土壤水分供應(yīng)不足，種子灌漿較困難，通常淀粉含量少，而蛋白質(zhì)含量高。我國(guó)北方雨量及土壤含水量比南方少，所以北方栽種的小麥比南方栽種的小麥蛋白質(zhì)含量高。溫度

3、高低直接影響著油料種子的含油量和油分性質(zhì)，成熟期適當(dāng)?shù)蜏赜欣谟椭姆e累，而低溫、晝夜溫差大有利于不飽和脂肪酸的形成，相反情形下則利于飽和脂肪酸的形成。因此，最好的干性油是從緯度較高或海拔較高的地區(qū)生長(zhǎng)的油料種子中獲得的。植物營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)種子的化學(xué)成分也有顯著影響。氮是蛋白質(zhì)組分之一，適當(dāng)施氮肥能提高淀粉性種子的蛋白質(zhì)含量。鉀肥能促進(jìn)糖類(lèi)的運(yùn)輸，增加籽?；蚱渌A存器官的淀粉含量。合理施用磷肥對(duì)脂肪的形成有良好作用。但在種子灌漿、成熟期過(guò)多施用氮肥會(huì)使大量光合產(chǎn)物流向莖、葉，引起植株貪青遲熟而導(dǎo)致減產(chǎn)。?果實(shí)的生

4、長(zhǎng)模式主要有單“S”形生長(zhǎng)曲線和雙“S”形生長(zhǎng)曲線兩類(lèi)。果實(shí)的細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞大小是決定果實(shí)大小的主要因子，尤其是后者。許多果實(shí)在成熟過(guò)程中發(fā)生以下變化：呼吸躍變、淀粉水解成蔗糖、葡萄糖、果糖等可溶性糖；有機(jī)酸含量減少，糖酸比上升；多聚半乳糖醛酸酶(PG)等胞壁水解酶活性上升，果實(shí)軟化；形成微量揮發(fā)性物質(zhì)，散發(fā)出特有的香味；單寧等物質(zhì)轉(zhuǎn)化，澀味下降；葉綠素含量下降，花色苷和類(lèi)胡蘿卜素等增加。使果實(shí)表現(xiàn)出特有的色、香、味。休眠是生理或環(huán)境因素引起植物生長(zhǎng)暫時(shí)停止的現(xiàn)象，種子休眠主要是由于胚未成熟、種(果)皮的限制

5、以及萌發(fā)抑制物的存在引起的。解除種子休眠的方法有：機(jī)械破損、浸泡沖洗、層積、藥劑、激素、光照和X射線等處理。種子活力是指種子萌發(fā)速度、生長(zhǎng)能力和對(duì)逆境的適應(yīng)性；種子老化是指種子活力的自然衰退；種子劣變則是指種子生理機(jī)能的惡化。正常性種子通常在干燥低溫下可以長(zhǎng)期貯藏，而頑拗性種子在貯藏中忌干燥和低溫。存在這種區(qū)別的一個(gè)重要原因是前者含有較多的LEA蛋白，而后者較少。許多植物或其器官以芽休眠的形式渡過(guò)不良條件。短日照、ABA等對(duì)芽休眠有促進(jìn)作用。GA能有效地解除芽休眠，而青鮮素等能防止芽萌發(fā)。衰老是植物發(fā)育的組成

6、部分，是植物在自然死亡之前的一系列惡化過(guò)程。它可以在細(xì)胞、組織、器官以及整體水平上發(fā)生。植物衰老時(shí)在生理生化上有許多變化，主要表現(xiàn)在光合色素逐漸喪失，DNA和RNA含量下降，蛋白質(zhì)水解，光合和呼吸作用下降，促進(jìn)生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素，細(xì)胞分裂素和赤霉素等植物激素含量下降，而誘導(dǎo)衰老和成熟的激素如ABA、乙烯、茉莉酸等含量增加。另外細(xì)胞膜降解、細(xì)胞器破壞、細(xì)胞發(fā)生自溶。有關(guān)衰老的學(xué)說(shuō)有：自由基損傷學(xué)說(shuō)、蛋白質(zhì)水解學(xué)說(shuō)、激素平衡學(xué)說(shuō)等。這些學(xué)說(shuō)都有一定的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，但還不能解釋不同器官的衰老機(jī)理。正常的脫落是衰老引起的，是植

7、物適應(yīng)環(huán)境、保存自己和保證后代繁衍的一種生物學(xué)特性。器官脫落可受多種因子的誘導(dǎo)，如落葉樹(shù)木葉子的脫落起因于短日照的環(huán)境信號(hào)。短日照有利于ABA的合成，ABA又刺激乙烯的合成，而ABA和乙烯激活了纖維素酶、果膠酶和過(guò)氧化物酶活性，促使離層的溶解。Ⅱ習(xí)題一、名詞解釋衰老活性氧休眠一稔植物脫落正常脫落真正休眠自由基脅迫脫落強(qiáng)迫休眠生物自由基生理脫落程序性細(xì)胞死亡二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱(chēng)O21O2?OHRO?PuFAHbFeLFPP?PP?P（P）nP?MDAJAMJGSH-PXVitcSODPODCATGSH-R

8、PCD三、填空題1.活性氧是指性質(zhì)活潑、氧化能力很強(qiáng)的含氧物質(zhì)的總稱(chēng)，主要有（）、（）、（）和（），植物體內(nèi)活性氧主要是在（）和（）中產(chǎn)生的。2.植物衰老的類(lèi)型包括（）、（）、（）和（）。3.細(xì)胞的保護(hù)酶主要有（）、（）、（）等。4.膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物是（）。5.非酶類(lèi)的活性氧清除劑（抗氧化劑）有（）、（）、（）、（）。6.植物衰老的最基本特征是（）。7.葉片衰老最明顯的標(biāo)志是（），葉片衰老的順序是從（