植物生理学植物的生殖和衰老ppt课件

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1、第十二章植物的生殖与衰老第十二章植物的生殖与衰老第一节授粉受精生理第二节种子和果实的成熟生理第三节植物的休眠第四节植物的衰老生理第五节器官脱落的生理本章重点授粉，受精及自交不亲和种子的形成与成熟，外界条件的影响果实成熟时生理生化变化种子休眠原因，解除方法衰老时生理生化变化，解释衰老学说及调控脱落的细胞学和生物学过程及影响因素植物大多是以种子和果实繁殖后代的，多数作物的生产也是以收获种子和果实为目的的，因此，了解植物生殖器官发育特点、生殖和衰老的生理过程及其影响因素，进而调控其生殖衰老发育进程，无疑是十分重要的。第一节受精生理一、花粉的构造和成分花

2、粉(pollen)是花粉粒(pollengrain)的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体(图)。被子植物的花粉粒外有花粉壁，内含一个营养细胞和一个生殖细胞，或一个营养细胞和两个精细胞，分别称之为二细胞花粉和三细胞花粉。图小孢子发育示意图各种各样的花粉外壁：1）壁物质内壁：由孢粉素（pollenin）、纤维素、角质构成，其中孢粉素是花粉特有的。果胶质+纤维素内壁与外壁中均含有活性蛋白：外壁蛋白由绒毡层合成，属于糖蛋白类,为孢子体起源，具有种的特异性，授粉时与柱头相互识别，称为识别蛋白；内壁蛋白是花粉自身合成，为配子体起源,主要是一些与花粉萌发

3、和花粉管在柱头中伸长有关的水解酶类。1.构造图花粉的内壁蛋白和外壁蛋白示意图花粉粒被称为“细胞中有细胞”的雄配子体。营养细胞主要生理功能:积累与提供营养物质，并在萌发时产生花粉管。生殖细胞主要生理功能:产生精细胞，参与双受精。精细胞的特性:二型性(heteromorphism或dimorphism):指两个精细胞在形态、大小及细胞器等方面均有差异；偏向受精(preferentialfertilization):指在双受精过程中，其中1个精细胞只能与卵细胞融合，而另一个精细胞只能与中央细胞融合的现象。两个互相连接的精细胞与营养核作为一个功能团，被称

4、为雄性生殖单位(malegermunit，MGU)。MGU中精细胞具有的二型性和偏向受精的特性，有助于双受精的同步性。图白花丹的雄性生殖单位A.示两个精细胞间的连接(箭头处)；B.示两个精细胞的异型性及其与营养核间的联系2.成分*花粉的化学组成极为丰富，主要成分如下:(1)水分花粉粒的含水量一般为15%～30%。干燥花粉仅为6.5%，低的渗透势有利于花粉的吸水萌发和抗逆性的提高。(2)蛋白质类花粉中蛋白质含量7%～30%，平均20%左右。在各种花粉中已鉴定出80多种酶，主要有水解酶和转化酶，如淀粉酶、脂肪酶、果胶酶和纤维素酶等，这些酶一方面能分解

5、贮藏物供花粉萌发，另一方面能溶解雌蕊组织中妨碍花粉管伸长的障碍物，使花粉管顺利伸入胚囊。花粉中含有组成蛋白质的各种氨基酸，其中游离脯氨酸含量特别高，一般占花粉干重的0.2%～2%，高者可达2.5%以上。它们对维持花粉的活性起重要的作用。(3)碳水化合物淀粉和脂肪是花粉贮备的主要营养物质，基于两者的相对含量，可分为淀粉型花粉和脂肪型花粉两类。通常风媒植物的花粉为淀粉型的，虫媒植物的花粉多为脂肪型的。在淀粉型花粉中，淀粉含量多少可作为判断花粉发育正常与否的指标。例如，水稻、高粱、甘蔗等风媒植物发育正常的花粉粒呈球形，遇碘呈蓝色，未发育的花粉粒为畸型，

6、遇碘不呈色。蔗糖在花粉中含量很高，一般占可溶性糖的20%～25%。缺乏蔗糖时花粉发育不良，如不育株的小麦花粉中就缺少蔗糖。(4)植物激素花粉中含有生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯和乙烯等植物激素。这些激素的存在对花粉的萌发，花粉管的伸长以及受精、结实都起着重要的调节作用。例如未授予花粉的雌蕊一般不能生长，这显然与缺少花粉激素的作用有关。(5)色素成熟的花粉具有颜色，这是由于花粉外壁中存在花色素苷、类胡萝卜素等色素的缘故。色素具有招引昆虫传粉，防止紫外光对花粉的伤害等作用。(6)矿质元素花粉与其他植物组织一样，含有磷、钙、钾、镁、硫、锰等多种

7、矿质元素。不同植物中，精细胞以及花粉管所含的元素种类与含量大体相似，但花粉外壁中的元素组成有较大的差异。(7)维生素类花粉中含有丰富的维生素E、C、B1、B2等，特别是维生素E含量很高。已知维生素E对动物生殖过程有积极意义，同时还具有抗衰老的作用。由于花粉中维生素含量高以及富含蛋白质和糖类，故花粉制品有保健食品之称，开发前景可观。二、雌蕊的结构*雌蕊(pistil)是由一个或多个包着胚珠的心皮连合而成的雌性生殖器官。虽然植物的雌蕊外部形态各异，但其一般都位于花的中央部，都由柱头、花柱和子房三部分组成。柱头的表皮覆盖着一层亲水的蛋白质膜，此膜不仅能

8、粘着花粉粒，更是柱头与花粉相互识别的“感应器”。花柱中有引导组织，引导组织由平行于花柱的柱状细胞组成。它们具有活跃的分泌能力。花柱的分泌