植物生理学 第十章 植物的成熟、衰老和脱落生理.ppt

第10章 植物的成熟、衰老和脱落生理 受精后，种子和果实生长和成熟 植物的其他器官（叶片）成熟、衰老和脱落 第1节 种子的发育和成熟生理第2节 果实的生长和成熟生理第3节 植物的衰老生理和器官脱落 第1节 种子的发育和成熟生理—— 种子成熟时的生理生化变化 1. 碳水化合物：（禾谷类种子） 合成淀粉的酶活性增加，可溶性糖转化成不溶性糖（淀粉）2. 脂类：（油料种子） 酸价：中和1克油脂中脂肪酸所需KOH的毫克数，代表油脂中脂肪酸的数量。成熟时酸价逐步降低，即游离脂肪酸下降 碘价：100克油脂所能吸收的碘的克数，代表油脂中脂肪酸的不饱和度。成熟时碘价逐步升高，即脂肪酸由饱和态转化为不饱和态3. 蛋白质：（豆类种子） 由叶片或其他器官中的N素，以氨基酸或酰胺形式运入种子， 合成蛋白。 内源激素的变化 1. 抽穗至受精： GA增加，促进抽穗 2. 受精末期： CTK增加，促进原初胚乳细胞分裂，增大种子内贮藏空 间；促进合子分裂，形成胚 3. 受精后1周至收获前1周： GA和IAA增加，促进有机物向种子内积累，正是种子生 长最快、干物质积累最快的时期 4. 种子成熟： ABA增加，种子进入物质转化和休眠期 呼吸速率的变化 (如前) 第2节 果实的生长和成熟生理 单性结实：不经过受精作用，子房发育成果实的现象 单性结实形成的果实为无籽果实 天然性单性结实：自然条件下，个别植株或植株上的个别枝条发生突变，产生无籽果实。 剪下突变枝条，营养繁殖，形成无籽品种。如：香蕉、无花果、无核柿子、无籽葡萄、无籽蜜桔等 刺激性单性结实：通过改变环境条件或用化学物质刺激，产生无籽果实。如：低温、高光强：诱导无籽番茄 短日照、低夜温：瓜类单性结实 2,4-D、NAA：诱导无籽番茄和茄子 GA：诱导无籽葡萄 假单性结实：某些植物在受精后，因种种原因胚发育中止，而子房继续发育，产生无籽果实。如：无籽白葡萄、无籽柿子等 2.1 果实成熟过程中的生理生化变化 呼吸速率变化 物质的转化 呼吸速率变化 呼吸骤变(跃变)：随着成熟进程，呼吸速率逐步下降；当进入完熟(衰老)前，呼吸速率有一个骤然上升(Climateric rise)并很快回落的过程。 标志果实生长发育的结束和成熟衰老的开始。对果实贮藏期的长短有重要的影响。 根据成熟时有无呼吸骤变现象，果实可分为二类：骤变型果实：苹果、香蕉、梨等非骤变型果实：葡萄、柑橘、草莓等 ETH诱导骤变型果实的呼吸峰的出现 通过对乙烯的调控可控制骤变型果实的贮藏期 物质的转化  碳水化合物: 淀粉→可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)，甜味生成 有机酸: 柠檬酸、苹果酸及酒石酸等转变为糖或被代谢，酸度降，甜味增加。糖/酸比：果实风味 硬度: 果胶、壁纤维素等被水解，硬度下降; 芳香物质: 产生挥发性的醇、酯(香蕉：乙酸戊酯；橘子：柠檬醛)  涩味: 单宁类物质分解，涩味消失; 果色: 胡萝卜素、类黄酮、花青素等。 决定外观和营养。 第3节 植物的衰老生理和器官脱落 植物生命活动的最终阶段，是成熟的细胞、组织、器官和植株自然地终结生命活动的一系列过程。 3.2 植物衰老过程中的生理生化变化 水解酶增加，引起蛋白和核酸降解(degradation)，尤其是叶绿体内的蛋白，如Rubisco; 细胞（膜）结构(细胞器)降解，如叶绿体的降解… 生长速率、Pn下降 呼吸骤变现象发生 激素水平的变化 Chla/b降低 3.3 植物衰老的可能机制 蛋白水解假说： 基因表达→水解酶生成→ 液泡膜破坏→ 其他细胞器和细胞结构和成分水解膜损伤假说： 自由基(活性氧)：生物体中直接或间接由氧转化而成、比氧具有更活泼化学反应能力的产物。如： 超氧化物自由基(O2-.)、羟自由基(●OH)、过氧化氢(H2O2)等; 自由基通过使膜脂过氧化和脱脂化而破坏细胞膜的结构; 抗氧化系统清除自由基,保护膜,以延缓衰老。 激素平衡假说： ETH、ABA,JA,JA-Me升高，CTK、IAA、GA下降;过高浓 度的IAA，诱导ETH