导图社区 植物生理学-生长生理
植物生理学-生长生理的思维导图,包含植物生长的相关性、植物生长的周期性、植物的运动、细胞的发育、环境条件对植物生长的影响等详细知识点。
编辑于2023-08-19 12:36:02 山东省工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于光合作用的思维导图,主要内容包括:光合色素,叶绿体,光合作用机理,影响光合作用的因素,题目准备考研题目。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于呼吸作用的思维导图,主要内容包括:末端氧化系统,呼吸商 RQ,种子储存条件,热带植物的呼吸跃变,果实的保存,论述题。
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生长生理
细胞的发育
生长
分裂 增加细胞数量
分生细胞
顶尖分生组织
居间分生组织
长高
侧间分生组织
长粗
体积小,圆形,壁薄核大,原生质多,代谢旺
生长伸长 增加细胞体积
分化 形成特定的机构和功能,形成不同的器官和组织
糖
高韧低木
CTK/IAA
高芽低根
水分
水分充足伸长期长,水分缺少提前进入分化期,提前衰老
组织培养
发育
种子萌发 基因有序表达的过程
充足的水分
软化种皮,有利于O2供应和胚根突破种皮,原生质由凝胶态变为溶胶态,促进种子各种代谢进行,促进物质运输到胚,供胚呼吸,生长所需,促进激素由束缚型变成自由型
适宜的温度
种子萌发是一个生理过程,有一系列酶的参与,对温度的要求有三基点
充足氧气
植物萌发,代谢旺盛,呼吸作用增强,需要充足的氧气以满足呼吸需求
光
需光种子
嫌光种子
对光没有需求
生理变化
吸水过程
急剧吸收
亲水胶体引起的吸胀吸水,物理过程,速度快
吸水停滞期
细胞呈溶胶状态,代谢活动开始
重新快速吸水
由于胚的生长,细胞伸长所引起的与代谢活动有关的渗透吸水
呼吸作用
风干种子呼吸微弱,一旦吸水后超过安全水含量,呼吸显著增强。
在胚根突破种皮之前,种子进行一定 水平的无氧呼吸,RQ相对高
呼吸作用的增强是由于呼吸酶系统的活化和合成,使种子内有机物的氧化分解和转化过程旺盛进行
酶的来源
在种子形成时产生的,吸水后原有的蛋白酶活化形成的酶,如磷酸酯酶
由贮藏mRNA 在萌发过程中转移而合成的酶,一般吸水几个小时候就有活性
酶活性在吸水后较晚时期才出现,这类酶在吸胀后,在基因转录,翻译而合成的新酶,如a-淀粉酶
物质变化
脂肪减少,糖类增加,蔗糖先升高后减少,葡萄糖不断升高
开花
光敏色素
Pr-红光660nm->Pfr
Pfr-远红光730nm->Pr
Pfr 能引发相应的生理反应
种子是计算夜的长度来判断光照时间长短的,白天受光照射,光敏色素变成远红光型,然后在夜晚远红光型匀速变成红光型。夜晚越长,光敏色素远红光型越少。远红光可以促进光敏素色变由远红光型变成成红光型,从而对植株造成夜更长的假象。
环境条件对植物生长的影响
光
直接影响
种子萌发,细胞分化,细胞生长,形态建成,光周期,开花诱导
间接影响
光合作用,叶绿体发育,叶绿素形成,气孔运动,蒸腾作用
吸收水分和矿质元素,有机物质运输,调节酶的活性
黄化现象
植株成黄色,叶子潜伏不生长,茎多度生长,顶芽不伸直呈弯钩状,机械组织不发达
光质
红光
抑制茎过度伸长,促进叶子展开
篮紫光
明显抑制生长
紫外光
杀死损伤细胞,强烈抑制生长 高山矮态
光强
强光一般促进机械组织生长,叶片厚,植株矮小
光周期
大多数植物长日照条件促进生长,短日照条件诱导休眠
成花诱导,长日植物,短日植物对日照的长短由严格要求
温度
三基点
冻死点 热死点 超过这两个温度范围植物无法生长
协调最适温度:生长速度+健壮程度=最适 相对最适温度低一些
温周期
白天温度较高,夜晚温度较高,有利于同化物的积累,对植物生长有利。低温有机物消耗少,有利于CTK生成,促进块根的生长(同化物向温度高地方运输)
水分
细胞的分裂和伸长需在水分充足的条件下才能正常进行,特别是细胞的伸长,其体积的增大主要靠水分填充
水分亏缺气孔阻力增大,叶绿体光合活性降低,光合速率下降
水分过多,土壤通气不良,使根不能正常呼吸,减少水分的吸收,影响整株植物生长
矿质
N P是 IAA CTK, 叶绿素和许多维生素的成分,N肥充足时,植株高大,叶片浓绿肥厚,功能期延长
Ca Mg 是构成细胞壁中胶层的成分
Zn与生长素,叶绿素的合成有关,缺锌时光合下降,生长受阻
铁 铜 Mo 钾是不同酶的成分和活化剂,缺乏时植物体内物质代谢会遭到破坏
机械刺激
植物的相互作用
相生相克
植物生长的相关性
地上部分和地下部分的相关性
相互促进
地上通过光合作用,为根系提供糖类,维生素,生长素等。根为地上部提供水分,矿质,细胞分裂素
相互抑制
当某种物质不足,优先满足自身的需要,才会外输。光照不足制约根的生长,根的吸收不足抑制的是地上部的生长。通过根冠比来判断
主茎与侧枝生长的关系
CTK/IAA的比例,高促进侧芽生长,低促进顶端生长
营养生长和生殖生长
营养生长对生殖生长对的影响,促进:为生殖生长提供营养物质,抑制:营养生长过旺,抑制开花结果,如氮肥施加过多会导致贪青徒长,延期开花
生殖生长对营养生长的影响:明显抑制作用,开花结果需要消耗大量的营养物质,导致母体植株死亡,如一年生植物
植物生长的周期性
慢-快-慢
产生大周期的原因
吸收面积
光合面积
生命活动强弱变化
植物生长的昼夜周期
白天慢,夜晚快
生物钟
是植物体内存在的一种内生性测时系统,它可使生物的某些生理过程在恒态条件下,按照原有的时间进程发生周期性变化。
植物的运动
向地性
向光性
生长素分配不均匀
蓝光最有效,红光次之 黄光最弱
子主题
向化性
向水性
题目
种子萌发过程
种子萌发是指在适宜的环境条件下,种子内的胚胎恢复生长,并形成植物幼苗的过程
种子萌发的第一阶段时吸胀。干燥的种子必须吸收足够的水分才能恢复细胞的各种代谢功能。种子吸胀的主要动力时种子内的细胞壁物质,蛋白质及其他亲水性物质对水的吸附作用。种子吸收水分导致内含物体积膨胀,形成吸胀压,撑破种皮,解除胚的生长压力,使胚恢复生长。
种子吸胀后引起种子代谢活化,呼吸作用增加,种子萌发过程伴随水解酶类的合成和分泌,降解种子中贮存的营养物质,为幼苗生长提供物质和能量。谷类种子胚乳中贮藏淀粉的分解主要受糊粉层内合成和分泌的a-淀粉酶和B-淀粉酶的催化。豆类种子早期胚细胞的分裂和生长主要依赖自身贮藏的营养物质,随后子叶贮藏的营养物质发生水解,运输到胚根和胚芽出
影响因素
水
水分势是种子萌发的首要条件,种子萌发首先是吸胀,有足够的水分才能恢复细胞的各种代谢功能。
温度
适宜的温度有利于提高种子萌发过程中各种代谢所需酶类的活性
氧
足够的氧有利于呼吸作用的进行,从而提供更多的代谢物质和能量
对于需光种子,在其萌发时也需要一定的光照才能保证种子的萌发
解释植物地上部和地下部相互关系
植物地上部和地下部是相互协调的互助关系。一般情况下,植物的根系生长良好,起地上部的枝叶也较茂盛。同样地上部生长良好,也会促进根系的生长。因此,总结了根深叶茂的经验。
植物的地上部和地下部处在不同的环境中,两者之间有维管束联络,有营养物质的信息物质的大量交换。地下部的生长依赖与地上部分所提供的光合产物,生长素,维生素等,而地上部的生长则需要根系提供水分,矿质,氮素及根中合成的植物激素,氨基酸等
相互抑制,过分旺盛的地上部的生长会抑制地下部的生长
植物地上部和地下部的比值能反应植物的生长状况及环境条件对地上部和地下部分生长的不同影响。不同植物有不同的根冠比,同一物种的不同发育期根冠比也有变化。例如,植物在开花结实后,同化物多用繁殖器官,加上根系逐渐衰老,使根冠比降低;而甘薯,甜菜等作物在发育后期,因大量养分向根部运输,贮藏根迅速膨大,根冠比反而增高。
在生产上,可用人工方法增大或减少根冠比,一般来说,降低土壤很含水量和,增加磷钾肥,适当减少氮肥,有利于增大根冠比,反之减少根冠比
为什么光下和暗中生长的植物欧不同的形态
光不仅是光合作用的主要能量来源,还作为一种重要的环境信号,调控植物的生长发育,暗中生长的植物进行暗形态建成,光下生长的植物进行光形态建成。
黑暗中生长的双子叶植物幼苗根发育减缓,胚下轴伸长,茎细长柔弱,顶芽弯钩不伸直,叶片小而不张开,缺乏叶绿素而呈白色或黄色,叶绿体发育不正常,许多酶活性也低;黑暗中生长的单子叶植物上胚轴或第一节间特别长,叶片卷紧不伸展。这些现象都是植物的暗形态建成,或成为黄化现象。在光下生长的植物,下胚轴弯钩伸直,叶片展开,叶绿体发育完善,合成叶绿素,叶片转绿,能正常进行光合作用以获得碳素和能量,使植物生长正常和强壮。与光合作用相比,这是一种低能量反应,只需比较弱的,短时间的光照,通过对膜功能的变化,表现于植物和器官建成等形态变化,即植物的光形态建成
光由植物的光受体接受,植物的光受体包括三类
光敏色素,
调控种子萌发,幼苗生长,地上部发育,根的生长,花芽分化,器官休眠和衰老
光敏色素有两种相互转化的构象形式,红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr。光敏色素的Pr 型660 - 665 nm 处有最大吸收 是光敏色素的钝化形式,呈蓝绿色。光敏色素 Pfr 在725 - 730 nm 处有最大吸收,时光敏色素的生理活跃形式,通过一系列机制调节光响应的基因表达,最终引起光形态建成 照射白光或红光后 Pr型转化为Pfr型,照射远红光使 Pfr 型转化为Pr型。 黑暗中生长的幼苗啊合成光敏色素Pr型,光下迅速转换为Pfr型,但Pfr型并不稳定,光下大量降解。Pfr型在黑暗中自发地逆转为Pfr型,其逆转速率较光转换速率慢,较高的温度和较低PH可加快暗逆转
蓝光受体和紫外光-A受体
蓝光受体是隐花素和向光素,蓝光反应包括对下胚轴伸长的抑制,向光性反应气孔运动,细胞内叶绿体运动,趋光性
紫外光-B受体
影响植物光合作用,物质代谢,离子 运输等过程,使叶面积减少,植株矮化,作物产量下降,色素合成改变
光受体感知光信号后,通过胞内信使的传导,将光信号转换为生理信号,调控植物的生长发育,最终影响光形态建成
营养生长和生殖生长相关性
营养生长和生殖生长是植物生长周期中的两个阶段,以花芽分化为生殖生长开始的标志
营养生长与生殖生长的关系由相互依赖性和相互对立性。生殖生长以营养生长为基础,花芽必须在一定的营养生长的基础上才分化。生殖器官生长所需的养料,大部分是由营养生长提供的,营养生长不好,生殖器官的发育自然也不好。
营养生长与生殖生长由相互对立,一方面营养器官生长过旺,会影响生殖器官的形成和发育。例如,稻,麦若前期肥水过多,引起茎叶徒长,延缓幼穗分化,增加空瘪率,若后期肥水过多,则造成恋青迟熟,影响粒重。另一方面生殖生长抑制营养生长。例,一次开花植物开花后,营养生长基本结束,多次开花植物虽然营养生长和生殖生长并存,但是生殖期,营养生长明显减弱
引种
了解引种作物
光周期
长日照植物
短日照植物
日中性植物
是否对低温有要求
收货的主要器官
根块
果实,种子
了解原产地与引种低生长季节的日照条件和温度的差异
方法
短日照植物
北引南种(南方到北方)
提前开花
收获果实或种子
晚熟品种
南引北种
延迟开花
收获果实或种子
早熟品种
长日照植物
北引南种(南方到北方)
延迟开花
收获果实或种子
早熟品种
南引北种
提前开花
收获果实或种子
晚熟品种
光周期调节部位叶片实验设计
以短日照植物菊花为例3
选用4盘生长情况相似的,未开花对的盘栽
对整株菊花进行长日照
对整株菊花进行短日照
顶端处于长日照,叶片处于短日照
顶端处于短日照,叶片处于长日照
只有 2 3 开花,说明光周期的感受部位在叶片