第12章 植物的成熟和衰老ppt课件.ppt

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1、第十二章 植物的成熟和衰老生理第一节种子成熟时的生理生化变化种子的发育,主要包括胚和胚乳的发育,以及种子贮藏物质的积累。拟南芥植物野生型的胚胎发育阶段示意图。贮藏物质的积累种子中的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和脂类,它们分别贮藏在不同组织的细胞器中。油菜种子成熟过程中物质的变化1、可溶性糖;2、淀粉;3、千粒重;4、含氮物质;5、粗脂肪首先积累可溶性糖和淀粉,其含量随着种子发育而迅速下降,同时种子重量和脂肪含量开始增加,因此,脂肪是由碳水化合物转化而来的(引自曹宗巽和吴相钰,植物生理学,1979-1980,图13.17)其它生理变化呼吸作用内源激素水分果实的生长:S型、双S型曲

2、线单性结实——植物未经受精而形成果实的现象。单性结实的果实里不产生种子,形成无籽果实。单性结实有两类:天然单性结实和刺激性单性结实。第二节果实成熟时的生理生化变化(一)天然单性结实——指不需要经过受精作用或其它刺激诱导而结实的现象。如一些葡萄、柑橘、香蕉、菠萝、无花果、柿子、黄瓜等。这些植物的祖先都是靠种子传种的,由于种种原因,个别植株或枝条发生突变,形成了无籽果实。人们用营养繁殖方法把突变枝条保存下来,形成了无核品种。单性结实与生长物质:IAA、GA含量高且上升早。(二)刺激性单性结实——也称诱导性单性结实。如用花粉或花粉浸出液处理雌蕊;将野生蛇葡萄的花粉授于栽培品种的柱头

3、上;梨的花粉授于苹果的柱头上;用捣碎的南瓜花粉或用其他花粉浸出液处理南瓜柱头……这些均可诱发单性结实。更多的是使用植物生长调节剂,它们可以代替植物内源激素,刺激子房等组织膨大,形成无籽果实。如番茄、茄子用2,4——D或防落素(对氯苯氧乙酸),葡萄、枇杷用GA,辣椒用NAA等均能诱导单性结实。在苹果、梨、桃、草莓、西瓜、无花果等作物上用植物生长调节剂也都成功诱导出了无籽果实。单性结实形成无籽果实,但无籽果实并非全是由单性结实所致。有些植物虽已完成了受精作用,但由于种种原因,胚的发育中止,而子房或花的其他部分继续发育,也可成为没有种子的果实。这种现象称为假单性结实。如有些无核柿子

4、和葡萄。单性结实在生产上有重要意义:当传粉条件受限制时仍能结实,可以缩短成熟期,增加果实含糖量,提高果实品质。如北方地区温室栽培番茄,由于日照短,花粉发育往往不正常,若在花期用2,4-D处理,则可达到正常结实的目的。果实的成熟(一)跃变型和非跃变型果实根据成熟过程中是否存在呼吸跃变,可将果实分为跃变型和非跃变型两类。跃变型果实有:苹果、梨、香蕉、桃、李、杏、柿、无花果、猕猴桃、杧芒果、番茄、西瓜、甜瓜、哈密瓜等;非跃变型果实有:柑橘、橙子、葡萄、樱桃、草莓、柠檬、荔枝、可可、菠萝、橄榄、腰果、黄瓜等。跃变型果实的呼吸速率随成熟而上升。(二)果实成熟时物质的转化1.果实变甜果实

5、在成熟期甜度增加,甜味来自于淀粉等贮藏物质的水解产物如蔗糖、葡萄糖和果糖等。2.有机酸减少果实的酸味出于有机酸的积累。这些有机酸主要贮存在液泡中。有机酸可来自于碳代谢途径、三羧酸循环、氨基酸的脱氨等。生果中含酸量高,随着果实的成熟,含酸量下降。维生素C含量的变化在不同的果实中亦不同。糖酸比是决定果实品质的一个重要因素。糖酸比越高,果实越甜。但一定的酸味往往体现了一种果实的特色。3.果实软化果实软化是成熟的一个重要特征。引起果实软化的主要原因是细胞壁物质的降解。乙烯在细胞质内诱导胞壁水解酶的合成并输向细胞壁,从而促进胞壁水解软化。用乙烯处理果实,可促进成熟,降低硬度。4.挥发性

6、物质的产生成熟果实发出它特有的香气,这是由于果实内部存在着微量的挥发性物质。它们的化学成分相当复杂,约有200多种,主要是酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物。5.涩味消失有些果实未成熟时有涩味,如柿子、香蕉、李子等。这是由于细胞液中含有单宁等物质。单宁是一种不溶性酚类物质,可以保护果实免于脱水及病虫侵染。单宁与人口腔粘膜上的蛋白质作用,使人产生强烈的麻木感和苦涩感。6.色泽变化随着果实的成熟,多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。第三节种子和延存器官的休眠(dormancy)——是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的

7、现象,是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。休眠有多种形式,一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;而多种二年生或多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等度过不良环境。(一)种子休眠的原因和破除种子休眠主要是由以下三方面原因引起的:1.种皮(果皮)的限制2、种子未完成后熟3、胚未成熟4、抑制物的存在(二)种子休眠的调控生产上有时需要解除种子的休眠,有时则需要延长种子的休眠。1.种子休眠的解除(1)机械破损适用于有坚硬种皮的种子。可用沙子与种子摩擦、划伤

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