《植物生理学》课件 第十二章 植物的成熟和衰老生理u

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1、第十章植物的成熟和衰老生理主要内容：种子成熟时的生理生化变化果实成熟时的生理生化变化种子和延存器官的休眠植物的衰老植物器官的脱落。资料：种子的发育被子植物通过双受精过程分别形成合子(zygote)和初生胚乳核。合子发育成胚；受精极核发育成胚乳；珠被发育成种皮；胚、胚乳和种皮共同构成种子；子房发育为果实。第一节种子成熟时的生理生化变化种子的成熟过程：胚从小长大，以及营养物质在种子中变化和积累的过程。种子成熟期间的物质变化：大体上和种子萌发时的变化相反，植株营养器官的养料，以可溶性的低分子化合物状态（如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等形式）运往种子，在种子中逐渐转化为不

2、溶性的高分子化合物（如淀粉、蛋白质和脂肪等），并且积累起来。1.糖类的变化：淀粉种子成熟过程中，可溶性糖含量逐渐降低，淀粉的积累迅速增加，表明淀粉是由糖类转化而来的，催化淀粉合成的酶类（如Q酶、淀粉磷酸化酶等）活性增强。（P266图12-1）淀粉磷酸化酶活性与淀粉积累相一致，说明淀粉磷酸化酶在淀粉合成中起主导作用。（P266图12-2）淀粉的积累：以乳熟期和糊熟期最快。在形成淀粉的同时，还形成构成细胞壁的不溶性物质如纤维素和半纤维素。2.蛋白质的变化：（蛋白质种子）首先是叶片或其它营养器官的氮素以氨基酸或酰胺的形式运到荚果，在荚皮中氨基酸或酰胺合成蛋白质，

3、暂时成为贮藏状态；然后，暂存的蛋白质分解，以酰胺态运至种子转变为氨基酸，最后合成蛋白质。种子贮藏蛋白的生物合成开始于种子发育的中后期的，至种子干燥成熟阶段终止。3.脂肪的变化（脂肪种子或油料种子）脂肪代谢有以下特点：（1）油料种子在成熟过程中，脂肪含量不断提高，碳水化合物含量相应降低，因此脂肪是由碳水化合物转化而来的。。（P266图12-3）（2）油料种子在成熟初期形成大量的游离脂肪酸，随着种子成熟，游离脂肪酸用于合成脂肪，使种子的酸价逐渐降低。（3）油料种子在种子成熟初期先合成饱和脂肪酸，然后在去饱和酶的作用下转化为不饱和脂肪酸。在种子成熟过程中，碘价逐

4、渐升高。酸价：中和1克油脂中游离脂肪酸所需KOH的毫克数。碘价：指100克油脂所能吸收碘的克数。资料：碘价就是在油脂上加成的卤素的质量（以碘计）又作碘值，即每100g油脂所能吸收碘的质量（以克计）。碘价也称为碘值。植物油脂中所包含的脂肪酸有不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之分，而其中的不饱和脂肪酸无论在游离状态或与甘油结合成甘油酯时，都能在双键处与卤素起加成反应，因而可以吸收一定数量的卤素。由于组成每种油脂的各种脂肪酸的含量都有一定的范围，因此，油脂吸收卤素的能力就成为它的特征常数之一。碘价的大小在一定范围内反映了油脂的不饱和程度，所以，根据油脂的碘价，可以判定油

5、脂的干性程度。例如，碘价大于130的属于干性油，可用作油漆；碘价小于100的属不干性油；碘价在100~130之间的则为半干性油。各种油脂的碘价大小和变化范围是一定的，例如大豆油碘价一般为123~142，花生油碘价为80~106，因此，通过测定油脂的碘价，有助于了解它们的组成是否正常、有无掺杂使假等。而在油脂氢化制作起酥油的过程中，还可以根据碘价来计算油脂氢化时所需要的氢量并检查油脂的氢化程度。所以碘价的测定在油脂日常检测中具有重要意义。总之，在种子成熟过程中，可溶性糖类转化为不溶性糖类，非蛋白质氮转变为蛋白质，而脂肪则是由糖类转化而来的。二、其他生理变化1

6、.呼吸速率：有机物积累迅速时，呼吸作用也旺盛，种子接近成熟时，呼吸作用逐渐降低。2.激素变化：（P267图12-4）首先出现的是玉米素，可能调节建成籽粒的细胞分裂过程；然后是赤霉素和生长素可能调节有机物向籽粒的运输和积；此外，籽粒成熟期脱落酸大量增加，可能和籽粒的休眠有关。3.种子含水量：与有机物的积累恰好相反，它是随着种子的成熟而逐渐减少的。三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响1.干燥与热风（1）风旱不实，灌浆不足，造成籽粒瘦小，产量大减。（2）干旱也可使籽粒的化学成分发生变化。风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高。（北方高于南方）2.温度对油料种子的

7、含油量和油份性质的影响很大。含油量：种子成熟期间，适当的低温有利于油脂的累积。油脂品质：种子成熟时温度较低，而昼夜温差大时，利于不饱和脂肪酸的形成；在相反的情形下，利于饱和脂肪酸的形成。（P268表12-1）3.营养条件氮肥、钾肥、磷肥P267表12-1第二节果实成熟时的生理生化变化（肉质果实）一、果实的生长1.肉质果实的生长也具有生长大周期，呈S型生长曲线；2.一些核果及某些非核果的生长曲线，则呈双S型，即在生长的中期有一个缓慢期。这个时期正好是珠心和珠被生长停止，幼胚生长强烈的时期，这时核也正在变硬。（P268图12-5）P268图12-53.单性结实

8、：（1）定义：不经受精作用而形成不含种子的果实的，称为单性结实（p