植物生理学9成熟与衰老

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1、Plantphysiology植物生理学制作：金桂芳德州学院第九章植物的成熟与衰老生理本章主要内容：一、种子成熟时的生理生化变化二、果实成熟时的生理生化变化三、植物的休眠四、植株的衰老与器官的脱落生理9.1.种子发育和成熟生理受精卵（合子）胚种子的发育胚珠种子子房壁果皮子房果实。种子的成熟胚从小长大营养物质在种子中的积累与贮藏9.1.1、种子的发育及其基因表达初生胚乳核胚乳种子胚胎发育过程是一个有序的、有选择性的基因表达过程。9.1.2、种子发育过程中有机物质的变化变化总趋势：1.可溶性糖转变为不溶性糖和脂肪（纤维素、淀粉、油脂）；2.氨基酸或酰胺合成蛋白质：可溶性N蛋白质。3.脂肪的变化

2、：可溶性糖-----饱和脂肪酸-----不饱和脂肪酸；4.非丁(Phytin)的变化：钙、镁和磷离子同肌醇形成非丁。其它生理生化变化呼吸作用先升高后降低；干物质积累时，呼吸速率高；种子接近成熟时，呼吸速率逐渐降低。内源激素的变化：CTK-GA-IAA依次出现高峰，籽粒灌浆后期脱落酸含量大大增加，加速种子脱水，进入休眠。先后1.3外界条件对种子成熟和化学成分的影响从开花受精到完全成熟所需的天数以及种子的化学成分因植物的种类而异，主要由遗传决定，但外界条件对种子成熟过程及产量和化学成分也有影响。1、干旱的影响：加速成熟，阻碍淀粉形成，蛋白质含量相对升高。北方小麦蛋白质含量高于南方。2、温度影响

3、：高温加速成熟，使产量降低；较低温度有利于油料种子积累油脂，且昼夜温差大利于不饱和脂肪酸形成。（北方的干性油（eg.桐油）比南方好）。3、盐碱化影响：土壤溶液水势低，植物供水不良，成熟期缩短，籽粒淀粉含量低，蛋白质含量相应升高。另外，N多，延迟成熟，提高Pr含量；P、K对成熟期影响不大，但可加速糖的运输和转化，利于淀粉和脂肪的形成。顽拗性种子顽拗性种子（recalcitrantseed）是不耐失水的，它们在贮藏中忌干燥和低温。这类种子成熟时仍具有较高的含水量（30%～60%），采收后不久便可自动进入萌发状态。一旦脱水（即使含水量仍很高），即影响其萌发过程的进行，导致生活力的迅速丧失。产于热

4、带和亚热带地区的许多果树如荔枝、龙眼、芒果、可可、橡胶、椰子、板栗、栎树等，以及一些水生草本植物如水浮莲、菱、茭白等，均属于顽拗性种子。要是将这些种子采收后置于室内通风处，往往只有几天或十余天的寿命。贮存顽拗性种子的方法主要有两种，一是采用适温保湿法，可以防止脱水伤害和低温伤害，使种子寿命延长至几个月甚至1年。一种比较有希望的方法是用液氮贮藏离体胚(或胚轴)。经低温贮存的橡胶种胚已取得再生植株。9.3、果实的生长和成熟时的生理生化变化9.3.1、果实的生长有生长大周期，是S型生长曲线核果类多呈双“S”型曲线原因：在生长中期养分主要向核内的种子集中，使果实生长减慢。9.3.1、果实成熟时的生

5、理生化变化呼吸跃变随着果实的成熟，呼吸速率最初降低，到成熟末期又急剧升高，然后又下降，这种现象叫果实的呼吸跃变(RespiratoryClimacteric)。根据果实的呼吸跃变现象，可把果实分为二种：跃变型果实：如梨、桃、苹果、芒果、西瓜等。非跃变型果实：如草莓、葡萄、柑桔等。差异乙烯含量：跃变型果实在呼吸峰之前出现乙烯释放峰。酶类活性：跃变型果实水解酶的活性高。贮藏物质：跃变型果实含有大分子物质较多。1.呼吸作用呼吸跃变的意义、产生的原因及应用:呼吸跃变是果实即将成熟的的一个重要特征，呼吸跃变结束意味着果实已经成熟。产生原因：（1）随着果实的成熟，细胞内线粒体的数目增多，呼吸活性提高

6、；（2）产生了氧化磷酸化解偶联剂，刺激了呼吸速率的提高；（3）乙烯的释放量增加，导致抗氰呼吸的加强；（4）糖酵解关键酶被活化，呼吸活性加强。生产上，果实贮藏过程中，可以通过低温、低氧、高CO2浓度的方法，推迟呼吸跃变出现的时间，降低呼吸跃变的强度，达到延长果实贮藏期的目的。2.各种物质的转化甜味增加：淀粉转变为糖；酸味减少：有机酸转变为糖，离子中和；涩味消失：单宁被过氧化物酶氧化或凝结成不溶性物质；香味产生：产生酯类，如乙酸乙酯、乙酸戊酯、甲酸甲酯等果实由硬变软：果胶水解为可溶性果胶、果胶酸等；淀粉转变为可溶性糖。色泽变艳：叶绿素降解，类胡萝卜素显现，花青素合成；3.内源激素的变化乙烯含量

7、增加，质膜透性提高，呼吸速率升高，刺激水解酶类合成，促进不溶性物质水解为可溶性物质。休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分（延存器官）生长暂时停滞的现象，是植物抵御不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。休眠类型:强迫休眠（epistoticdormancy）由于不利于生长的环境条件而引起的植物休眠，又叫相对休眠。生理休眠（physiologicaldormancy）在适宜的环境条件下，植物本身内部的原因而造成