导图社区 植物的成熟和衰老生理
植物生理学之植物的成熟和衰老生理知识总结，包括种子成熟生理、果实成熟生理、植物休眠的生理、植物器官的脱落、程序性细胞死亡、植物的衰老等。
植物生理学之植物抗性生理知识总结，包括抗性生理通论、植物的抗冷性、植物的抗冻性、植物的抗热性、植物的抗旱性、植物的抗涝性等。
植物生理学之植物的生殖生理知识总结，包括幼年期、成花诱导（成花决定）、花原基和花器官原基的形成、受精生理等内容。
植物生理学之呼吸作用知识总结，包括呼吸作用的概念和生理意义、呼吸代谢途径、电子传递与氧化磷酸化、呼吸作用与农业生产、呼吸作用的指标及影响因素等。
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植物的成熟和衰老生理
种子成熟生理
主要有机物的变化
糖类
可溶性糖转化为不溶性糖类（葡萄糖、蔗糖等全糖转化为淀粉、纤维素）
蛋白质
非蛋白氮化物转变为蛋白质
脂肪
脂肪由糖类转化而来
其他生理变化
呼吸速率
有机物积累迅速，呼吸作用旺盛；种子接近成熟时，呼吸作用逐渐降低
含水量
种子成熟逐渐减少。种子成熟时幼胚中具有浓厚的细胞质而无液泡
内源植物激素
植物激素最高含量的出现顺序与它们的作用有关；种子发育初期，IAA、GA、CTK的含量很高，到成熟期含量降低，完全成熟时上述三种激素消失；在种子后期，随着种子的脱水，ABA含量明显增高
首先出现玉米素，可能因其调节籽粒建成和细胞分裂
其次出现赤霉素和生长素。可能因其调节光合产物向籽粒运输与积累
最后是脱落酸，可能因其控制籽粒的成熟与休眠
外界条件对种子成熟和化学成分的影响
光
光照好、时间长，籽粒品质好、产量高
温度
较低的夜温或昼夜温差较大，有利于脂肪种子油脂的积累和不饱和脂肪酸的形成。淀粉种子如水稻，较低的夜温有利于产量和品质的提高
水分
水分过多影响种子质量和品质
风旱
风旱不实是指干燥与热风使种子灌浆不足，种子在较早时期干缩，可溶性糖来不及转变为淀粉，被糊精粘结在一起，形成玻璃状而不呈粉状的籽粒的现象。此时蛋白质的积累过程受阻淀粉小，风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高
果实成熟生理
果实的生长
单性结实（parthenocarpy）：不经受精而雌蕊的子房形成无籽果实的现象。单性结实有天然单性结实和刺激性单性结实之分,天然单性结实是指不需要经过受精作用就产生无籽果实的现象;刺激性单性结实是指必须给予某种刺激才能产生无籽果实。
天然单性结实
不需要经过受精作用就产生无籽果实的现象：无籽的🍌、蜜柑、🍇
刺激性单性结实
必须给予某种刺激才能产生无籽果实的现象
呼吸跃变
定义（respiratory climacteric）：当果实成熟到一定程度时,呼吸速率首先降低,然后突然升高,之后又下降的现象。呼吸跃变型果实有:苹果、香蕉、梨、桃、番木瓜、芒果和鳄梨等。
跃变性果实和非跃变形果实的区别
跃变性果实：苹果、香蕉、梨、🍑、番木瓜等
含有复杂的贮藏物质（淀粉或脂肪），在摘果后达到完全可食状态前，贮藏物质强烈水解，呼吸加强；果实成熟比较迅速
非跃变性果实：🍊、🍍、🍇、🍓、🍋
果实成熟比较缓慢
产生呼吸跃变的原因
果实中产生乙烯，乙烯增加果皮细胞的透性，加强内部氧化，促进呼吸作用，加速果实成熟
果实的后熟作用=吸跃变期间果实内部的变化
在果实的贮藏中，通常采用低温、O2及高ＣＯ2浓度或充氮气来抑制或推迟呼吸跃期的出现，延长贮藏时间
提高Ｏ2浓度和温度或者加乙烯，可以刺激呼吸跃变的早临，加速果实的成熟
肉质果成熟时的色、香、味变化
果实变甜
淀粉转化为可溶性糖，可溶性糖增多，果实变甜
酸味减少
有机酸转变为糖或经呼吸作用氧化，有机酸含量减少
涩味消失
单宁被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或凝结成不溶于水的胶状物质，使涩味消失
香味产生
产生具有香味的脂类或醛类
由硬变软
果胶质变为可溶性果胶、淀粉粒消失
色泽变艳
果皮中的叶绿素破坏、形成花色素苷
果实成熟时植物激素的变化
生长素
促进果实发育
赤霉素
与IAA共同促进维管束发育和养分调运；促进果肉细胞膨大；参与果形调控
细胞分裂素
促进幼果细胞分裂；调运养分
脱落酸
调控果实的成熟；调节同化物的运输和分配；跃变型果实成熟时具有“原初启动信使”的功能
乙烯
促进果实成熟
植物休眠的生理
休眠（dormancy）：成熟种子、鳞茎和芽在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。种子休眠的原因有种皮限制、种子未完成后熟、胚未完全发育、抑制物质的存在等。
静止：种子由于环境条件的限制而不能萌发；一旦条件合适就可萌发
种子休眠的原因
种皮限制
自然条件下细菌和真菌分泌水解酶水解种皮，种子皮变软，水分、气体透过
趟擦法、氨水处理（松树种子）、98%浓硫酸处理后温水浸泡，破除休眠
种子未完成后熟
后熟作用
层沙处理（沙藏），使种子后熟
胚未完全发育
抑制物质的存在
ABA、水杨酸
水冲洗除去抑制物质
延存器官休眠的打破和延长
延长休眠
0.4 %萘乙酸甲酯粉剂（用泥土混制）处理马铃薯块茎，可安全贮藏
萘乙酸甲酯延长鳞茎延存器官的休眠
打破休眠
赤霉素可解除休眠
长日照处理：人工光照
低温处理：适宜的低温使芽内GA含量增高，ABA含量降低
植物器官的脱落
脱落（abscission）：植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。植物器官脱落是一种生物学现象。在正常条件下,适当的脱落是为了淘汰掉一部分衰弱的营养器官或败育的花果,以保持一定株型或保存部分种子,是植物自我调节的手段,在不利条件下是植物对外界环境的一种适应。
环境因子对脱落的影响
温度过高和过低加速脱落
通常季节性干旱使树木落叶
光照
光照充足时，器官不脱落；光照不足时，器官容易脱落
脱落时细胞及生化变化
离层细胞开始发生变化，核仁变明显，RNA含量增加，内质网增多，高尔基体和小泡都增多，小泡聚集在质膜上，释放酶到细胞壁和中胶层，细胞壁和中胶层分解并膨大，其中以中胶层最明显。离层细胞变圆，排列疏松，扯断木质部管胞，在外力作用下，器官会脱落
水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离，成为离层；促使细胞壁物质的合成和沉积，保护分离的断面，形成保护层；在激素信号作用下，离区合成RNA，翻译成蛋白质，呼吸加强，提供所需能量
主要包括纤维素酶和果胶酶
脱落与植物激素
生长素梯度学说（auxin gradient theory）：解释生长素与脱落的关系的学说。生长素梯度学说认为决定脱落的不是生长素绝对浓度,而是相对浓度,即离层两侧生长素浓度梯度起着调节脱落的作用。当远基端浓度高于近基端时,器官不脱落;当两端浓度差异小或不存在时,器官脱落;当远基端浓度低于近基端时,加速脱落。
生长素于离区进基一侧，加速脱落
程序性细胞死亡
细胞死亡类型
细胞坏死（necrosis）：细胞遇到极度刺激，质膜破坏，造成非正常死亡
程序性细胞死亡（PCD）（programmed cell death）：死亡过程是由细胞内已存在的由基因编码的程序控制的一种主动的、生理性的细胞死亡。程序性细胞死亡发生可以分为两类:一类是植物体发育过程中必不可少的部分,另一类是植物体对外界环境的反应。
程序性细胞死亡发生的种类
植物体发育过程中必不可少的部分
导管的形成
雌配子体的形成
糊粉层细胞的退化
植物体对外界环境的反应
过敏反应的防护作用
植物的衰老
定义（senescence）：细胞、器官或整个植株生理功能衰退,趋向自然死亡的时相。衰老是受植物遗传控制的、主动和有序的发育过程。环境因素可以诱导衰老,秋季的短日和低温是触发叶片衰老的环境因素
开花植物的衰老方式
多稔植物：一生中能多次开花的植物，如多年生木本植物及草本植物，营养生长和生殖生长交替的生活周期，虽然叶片甚至茎秆会衰老死亡，但地下部分或根系仍然活着
一稔植物：一生中只开一次花的植物，在开花结实后整株衰老和死亡。所有一二年生植物和一些多年生植物（如竹）都属于这类食物
衰老时的生理生化变化
蛋白质显著下降
核酸含量的变化
衰老相关基因 SAG：衰老过程中表达上调或增加的基因
衰老下调基因SDG：衰老过程中表达下调或减少的基因
激动素可提高RNA含量，延缓衰老
光合速率下降
叶片衰老时，叶绿体被破坏，光合电子传递和光合磷酸化受到阻碍，导致光合速率下降
呼吸速率下降
衰老早期，线粒体体积变小，数目减少，呼吸底物由糖变为氨基酸，产生能量减少，呼吸作用减弱
影响衰老的条件
延缓叶片衰老
低温和高温都会加速衰老
干旱加速衰老
营养
缺乏导致叶片衰老
植物激素
CTK延缓衰老，GA延缓叶片衰老、蛋白质降解；生长素延缓剂延缓衰老的效应；脱落酸促进叶片衰老；乙烯促进花、果等器官衰老
植物衰老的原因
营养亏缺学说
植物激素调控理论
