植物的生长生理 下载本文

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第十章 植物的生长生理

一、目的要求

1.使学生掌握种子萌发过程,了解种子萌发的条件。

2.使学生掌握根、茎、叶的形态结构,生长发育,生理功能以及其与农业、果树、蔬菜等生产的关系。 二、主要内容 1.种子的萌发 2.细胞的生长 3.植物的生长 4.植物的运动 三、重点和难点

重点:种子的萌发,植物的生长和运动。

第一节 种子的萌发

1.影响种子萌发的外界条件

足够的水、充足的氧和适宜的温度。三者同等重要,缺一不可。此外,有些种子还受到光的影响。 (1) 水分

吸水是种子萌发的第一步。

吸水后,生理作用才能逐渐开始,因为 1)水可以软化种皮:

透氧,增加胚的呼吸,同时胚易于突破种皮。 2)水使细胞质由凝胶状转入溶胶状:

代谢加强,酶活性增加,贮藏物分解为可溶性物质,供幼小器官生长之用。 3)水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根。 (2) 氧气

一般需要氧气浓度在10%以上才能萌发。 旺盛的物质代谢和活跃的物质运输等需要有氧 呼吸作用来保证。故农业生产上,春播前要深耕松土,使土壤的透气性增加,以利于种子的萌发 (3) 温度

种子萌发需要的温度范围与它们的原产地有密切关系,原产北方(如小麦)的需要温度

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较低,而原产南方(如水稻、玉米)的则要求较高。文档来自于网络搜索 几种植物种子萌发的温度范围 种类 小麦 水稻 玉米 花生 大豆 (4)光

根据种子萌发对光的要求,可将种子分为以下三类

1)需光种子:在有光条件下良好萌发,在黑暗中则不能萌发或发芽不好。 2)需暗种子:在光下萌发不好,在黑暗中萌发良好。 3)中光种子:萌发不受光照影响。 2. 种子萌发的生理、生化变化 (1) 种子的吸水:

三个阶段:急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水,表现出快——慢——快的特点。 1)阶段I-吸涨吸水阶段:

A.是依赖于原生质胶体吸涨作用的物理性吸水。 B.无论是死种子还是活种子、休眠与否同样可以吸水;

C.通过吸涨吸水,原生质由凝胶转变为溶胶状态,细胞结构和功能恢复。 2)阶段II-缓慢吸水阶段:

A.由于原生质水合程度趋于饱和,细胞膨压增加等因素,出现的一个吸水暂停或速度变慢的阶段;

B.细胞中基因开始表达; C.酶促反应和呼吸作用增强;

D.贮存物质开始分解,一方面给胚的发育提供营养,另一方面,也降低了水势,提高了吸水能力。

3)阶段III-生长吸水阶段:

A.在贮存物质转化的基础上,原生质组分的合成旺盛,细胞吸水再一次加强;

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最低温度 3~5 10~12 8~10 12~15 6~8 最适温度 20~28 30~37 32~35 25~37 25~30 最高温度 30~40 40~42 40~45 41~46 39~40 个人收集整理 仅供参考学习

B.种子形态上发生可见的变化; C.胚根突出种皮后,有氧呼吸加强;

D.新生器官生长加快,表现为种子的吸水和鲜重持续增加。 (2)呼吸作用的变化和酶的形成 1)呼吸的变化

在胚根突出种皮之前,种子的呼吸主要是无氧呼吸,在胚根长出之后,便以有氧呼吸为主了。 2)酶的形成:

萌发种子中酶的来源有两种:

A. 从已经存在的束缚态的酶释放或活化而来;支链淀粉葡萄糖苷酶。 B. 通过蛋白质合成而形成的新酶。a-淀粉酶。 (3) 有机物的转变

种子中贮存着大量的有机物,主要有淀粉、脂肪和蛋白质。

不同的植物种子中,三种物质的含量差异很大,通常以含量多的物质为依据,将种子区分为:淀粉种子、油料种子和豆类种子(蛋白质种子)。文档来自于网络搜索 3. 种子的寿命

种子寿命(seed longevity):是指种子从采收到失去发芽力的时间。 不同植物的种子寿命有着极大的差异: 柳树:12h 水稻、小麦:1~3a 蚕豆、绿豆:6~11a 稗草:13~18a 皱叶酸膜:~80a 莲子:100~400a 贮藏条件影响种子寿命 干燥:长;湿润:短 低温:长;高温:短

顽拗性种子:一些热带水果的种子不耐脱水干燥,也不耐零下低温贮藏,这类种子称为顽拗性种子。如:荔枝、龙眼、芒果的种子文档来自于网络搜索 3 / 10

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第二节 细胞的生长和分化

植物的生长是以细胞的生长为基础的:通过细胞分裂增加细胞数量;通过细胞伸长增加体积。

种子-萌发

细胞分裂和新细胞体积增加,幼苗迅速长大;

由于细胞的分化,形成各种组织和器官,长成完整的植物体。 1. 细胞分裂的生理

(1)细胞周期(cell cycle):细胞分裂成两个新细胞所需的时间。(从上一个细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束)文档来自于网络搜索 包括:分裂期(M):前、中、后、末 分裂间期:G1、S、G2 (2)细胞分裂的生化变化

DNA含量的变化

呼吸速率的变化:分裂期对氧的需求很低,而G1期和G2期后期氧吸收量都很高。 (3)激素对分裂的影响

IAA:影响细胞间期的DNA合成;

CTK:诱导特殊蛋白质合成,是细胞分裂必须的;

GA:促进G1期DNA合成,因此缩短G1期和S期所需的时间; 2. 细胞伸长的生理

(1)分生区细胞向伸长区细胞过渡。 (2)伸长区细胞的代谢特点: 1)呼吸速率增高2~6倍; 2)蛋白质量增加约6倍; 3)核酸及细胞壁也增加。 (3)细胞伸长时细胞壁的变化:

细胞壁的结构

构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等.

多糖:纤维素、半纤维素、果胶。

A.1400~10000个D-葡萄糖通过-1,4糖苷键结成长链,成为纤维素分子; B.2000个纤维素分子平行排列聚合成束,称为微团;

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