九、植物的生长生理

植物生理学 第九章 植物的生长生理

九、植物的生长生理

• 种子萌发生理
  • 种子萌发的生理生化变化
    • 1、种子吸水的三个阶段
      • 急剧吸水→停止吸水→再重新迅速吸水
    • 2、呼吸作用的变化
      • 急剧上升→滞缓→再极具上升→显著下降
    • 3、酶系统的形成
      • 当种子吸水不久，种子内就出现多种酶，如脂酶、蛋白酶、磷酸酶、水解酶
    • 4、有机物的转变
      • 淀粉种子（淀粉较多）
        • 种子萌发时，其主要储藏物质——淀粉会被淀粉酶、脱支酶和麦芽糖等酶水解为葡萄糖
      • 油料种子（脂肪较多）
        • 脂肪在脂肪酶的作用下，水解生成甘油和脂肪酸
      • 豆类种子（蛋白质较多）
        • 水解蛋白质的酶有两大类：蛋白酶和肽酶
        • 蛋白质在蛋白酶的作用下分解为许多小肽，而后在肽酶的作用下完全水解为氨基酸
  • 种子的寿命
    • 顽拗性种子：很多热带植物的种子不耐脱水干燥，也不耐零上低温贮藏
• 细胞生长生理
  • 细胞分裂生理
    • 细胞周期包括分裂期和分裂间期
      • 分裂期是指细胞的有丝分裂过程，根据形态指标分裂期可分为前期、中期、后期和末期
      • 分裂间期是分裂期后合成DNA的静止时期，可分为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（G2期）和DNA合成后期（G3期）
  • 细胞伸长生理
    • 呼吸作用的加强和蛋白质的积累是细胞伸长的基础
    • 细胞伸长不只增加细胞质，也增加细胞壁，这样才保持细胞壁的厚度。
      • 细胞壁的组成主要是多糖 基本结构物质是纤维素
  • 细胞分化生理
    • 细胞分化：是指分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程
    • 细胞的形态建成：植物细胞通过生长和分化的最终形成一定的形态的过程
    • 细胞全能性
      • ：是指植物体的每个细胞都携带一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力
      • 实现过程：外植体经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化发生器官分化，器官分化发育为新的植物器官（新植株）
        • 脱分化：具有高度分化能力的细胞和组织，在培养条件下，逐渐丧失其特有的分化能力的过程
        • 再分化：已经脱分化的细胞在一定条件下，又可经过愈伤组织或胚状体，再分化出根和芽，形成完整植株
    • 植物组织培养：是指在控制的环境条件下，在人工配制的培养基中，将离体的植物细胞、组织和器官进行培养的技术
• 植物营养器官生长
  • 营养器官的生长特性
  • 影响营养器官生长的条件
    • 1、温度
      • 生长的温周期现象：在自然条件下，具有日温较高和夜温较低的周期性变化，植物这种对昼夜温度周期性变化的反应，叫生长的温周期现象
      • 生长的最适温度：是指生长最快的温度
    • 2、光
    • 3、水分
    • 4、矿质营养
    • 5、植物激素
• 植物生长的相关性
  • 根和地上部的相关性
    • 相关性：植物各部分间的相互制约与协调的现象
  • 主茎个侧枝的相关性
    • 顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象
  • 营养生长和生殖生长的相关性
• 植物的光形态建成
  • 光敏色素的发现和性质
    • 黄化：暗中生长的植物幼苗表现出各种黄化特征，如茎细而长、顶端呈钩状弯曲和叶小而呈黄白色
    • 光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）
      • Pr吸收红光转变为Pfr Pfr吸收远红光转变为Pr
      • 在黑暗条件下，Pfr会逆转为Pr
  • 光敏色素的分布与生理作用
  • 光敏色素的作用机理
  • 蓝光和紫外光反应
    • 蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外线
    • 蓝光受体也叫蓝光/近紫外光受体
      • 蓝光受体有隐花色素和向光素
• 植物的运动
  • 向性运动
    • ：是由光、重力等外界刺激而产生的，它的运动方向取决于外界的刺激方向
    • 1、向光性：植物随光照入射的方向而弯曲的反应
    • 2、向重力性：植物在重力的影响下，保持一定方向生长的特性
      • 根顺着重力方向下生长，称为正向重力性
      • 茎背离重力方向向上生长，称为负向重力性
      • 地下茎水平方向生长，称为横向重力性
    • 3、向化性：是由某些化学物质在植物周围分布不平均引起的定向生长
  • 感性运动
    • ：是植物受无定向的外界刺激而引起的运动。
      • 是由生长着的器官两侧或上下面生长不等引起的
    • 1、偏上性和偏下性
      • 偏上性：叶片、花瓣或其他器官向下弯曲生长的特性
      • 偏下性：叶片和花瓣向上弯曲生长的现象
    • 2、感夜性：植物体局部（叶、花），能接受光的刺激而做出一定反应
    • 3、感热性：植物由温度变化引起反应的生长或感性运动
    • 4、感震性：由于震动导致细胞膨压变化而引起的植物器官运动
  • 生理钟：生物因对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏