九章植物的成熟与衰老生理.ppt
第九章 植物的成熟与衰老生理,一、种子成熟中的生理生化变化 小分子变为大分子，溶胶变为凝胶 1 呼吸的变化 先升后降 前期合成代谢消耗能量，后期种子脱水各种代谢均下降。,第一节 种子和果实的成熟,2 贮藏物质的变化,种子中的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和脂类。,一、种子成熟中的生理生化变化,1）淀粉的变化,一、种子成熟中的生理生化变化,2 贮藏物质的变化,淀粉持续增加 可溶性糖先升后降,2）脂肪的变化,首先积累可溶性糖和淀粉，其含量随着种子发育而下降，转变为脂肪。 先合成游离脂肪酸，逐渐合成油脂 由饱和脂肪酸变为不饱和脂肪酸。,3）蛋白质的变化,由营养器官输入的氨基酸和酰胺，合成蛋白质,一、种子成熟中的生理生化变化,2 贮藏物质的变化,4）植酸（非丁）的变化,贮存磷的主要物质，P、Ca、Mg和肌醇共同组成植酸。,二、外界条件对种子成分的影响,1 土壤水分供应不足，种子灌浆较困难，通常淀粉含量少，而蛋白质含量高。 2 成熟期适当低温有利于油脂的积累，而低温、昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成。 3 氮肥能提高淀粉性种子的蛋白质含量。 钾肥能促进糖类的运输，增加籽粒或其它贮存器官的淀粉含量。 磷肥对脂肪的形成有良好作用。,三、果实成熟中的生理生化变化,1 果实的生长,A.S形生长曲线：肉质果实，慢快慢,B.双S形生长曲线：核果和某些非核果，慢-快-慢-快-慢，缓慢生长期是内果皮木质化、果核变硬和胚迅速发育的时期。,2 呼吸骤（跃）变,三、果实成熟中的生理生化变化,当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先降低，然后突然升高，最后又下降的现象。,3 果实成熟时的色香味的变化,A.果实变甜：淀粉转化为可溶性糖,B.酸味减少：有机酸分解为CO2和水 有机酸转化为糖 有机酸被K、Ca2+中和,C.色泽变化,绿,三、果实成熟中的生理生化变化,分解,黄,类胡萝卜素,红,花色素苷,D.香味的变化,3 果实成熟时的色香味的变化,由挥发性低分子量物质构成 如柑桔是柠檬醛、香蕉是乙酸戊酯,E.涩味的变化,单宁的分解,三、果实成熟中的生理生化变化,3 果实成熟时的色香味的变化,3 果实成熟时的色香味的变化,F.果实软化,果胶质分解为可溶性果胶,第二节 植物的衰老,衰老是植物生命周期的最后阶段，是成熟细胞、组织、器官或整个生物体自然终止生命活动的一系列过程。,一、植物衰老的类型 Types of plant senescence,（1）整体衰老：整个植株同时衰老，例如，一生或季节性的植物，随生长季的结束，整体几乎同时衰老。 （2）地上部衰老：植物只好随生长季结束而死亡，例如，多年生草本植物。 （3）脱落衰老：由于气候因子导致的叶片季节性衰老，如北方的濶叶树。 （4）渐近衰老：大多数多年生木本植物，较老的器官和组织衰老退化，并被新生组织或器官，随着时间的推移，植株的衰老逐渐加深。,二、植物衰老的意义 Functions of senescence,1. 作为适应季节变化保持特种延续的手段，例如，一年生植物通过根、茎叶的衰老，将营养物质转移到种子中，作为新个体形成的营养来源；多个生草本植物通过地上部分衰老，将有机物转移到地下延存器官中，作为第二年形成新营养体的养分来源。多年生树木通过叶片脱落衰老，将有机物质转入中茎中贮存起来，同时降低蒸腾作用，减少水分损失。 2. 器官和组织的更新，维持活力的手段，如树木的表皮在不断更新中。,三、衰老的特征 Characteristics of senescence,衰老的最基本特征是生活力下降，具体表现在四个方面： （1）生理上，生理机能减退，呼吸运输、分泌等，促进生长延缓衰老的激素产生受到抑制，促进成熟和衰老的激素产生受到促进。 （2）物质代谢方面：合成代谢减弱，分解代谢加强。 （3）抗性方面：对环境的适应性和对逆境的抵抗力下降。 （4）外观 叶片或果实褪绿，器官脱落。,第三节 植物器官的脱落,一、脱落的类型 1 正常脱落：由于衰老或成熟引起的脱落，比如果实和种子的成熟脱落； 2 生理脱落：是因植物自身的生理活动而引起的，例如营养生长与生殖生长的竞争，源与库不协调等引起的脱落； 3 胁迫脱落：是因逆境条件而引起的。 脱落的生物学意义：有利于植物种的保存，尤其是在不适宜生长的条件下。,指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。,二、脱落的细胞学,离层：分布于叶柄、花柄或果柄基部，由几层特殊的薄壁细胞组成，首先感受脱落信号而分解死亡的区域。 离层细胞变化：内质网、高尔基体和小泡增多，小泡释放酶到细胞壁和中胶层，引起细胞壁和胶层分解、膨大，致使离层细胞彼此分离。最终维管束折断，引起脱落,离层部分细胞小，见不到纤维,禾本科植物叶片不产生离层，因而不会脱落；花瓣脱落也没有离层形成。,三、脱落的生物化学,脱落的生物化学过程主要是离层的细胞壁和中胶层水解，使细胞分离，而细胞的分离又主要受酶的控制。 (1)纤维素酶 乙烯和ABA促进 (2)果胶酶 果胶是中胶层的主要成分 乙烯促进酶活,四、脱落与植物激素,1 生长素 生长素梯度学说：该学说认为器官脱落为离层两侧生长素浓度梯度所控制。 当叶端的生长素含量高于茎端时，则抑制或延缓脱落； 反之，当叶端生长素含量低于茎端时，会加速脱落。,2 乙烯 乙烯的效应依赖于组织对它的敏感性 当离层细胞处于敏感状态时，低浓度乙烯即能促进纤维素酶及其他水解酶的合成，导致叶片脱落 只有当生长素含量降至某一临界值时，组织对乙烯的敏感性才得以发展,3 脱落酸,感受短日条件，促进水解酶的形成，促进脱落。,四、脱落与植物激素,4 GA和CTK,因延迟衰老而抑制脱落。,5 激素平衡与器官脱落,生长素正常运输,生长素停止合成,乙烯增加，离层形成,保持相,诱导相,脱落相,五、控制脱落的途径,1 防止脱落 A.施用低浓度生长素类。 B.采用乙烯合成抑制剂（AVG、AOA） C.改善营养条件 2 促进脱落 A.脱叶剂MgCO3、NaClO B.乙烯利,
