07-作物生理学电子教案-成熟生理和衰老生理07.ppt

叶片衰老过程中蛋白质含量的下降是由于蛋白质代谢失去平衡，分解速度〉合成速度所致。 在衰老过程中也有某些蛋白质的合成，主要是水解酶如核糖核酸酶、蛋白酶、酯酶、纤维素酶的含量或活性增加。 4呼吸速率下降 在叶片衰老过程中，线粒体的变化不如叶绿体的那么大。 在衰老早期，线粒体体积变小，摺皱膨胀，数目减少，然而功能线粒体一直到衰老末期还是保留着。 叶片衰老时，呼吸速率迅速下降，后来又急剧上升，再迅速下降，似果实一样，有呼吸骤变，这种现象和乙烯出现高峰有关。 衰老过程的呼吸商与正常呼吸的不同，这说明它利用的不是糖而是氨基酸。 衰老时呼吸过程的氧化磷酸化逐步解偶联，产生的ATP量也减少了，细胞中合成过程所需的能量不足，更促进衰老。 图10-17 白苏叶片的叶绿素含量、光合速率与呼吸速率随叶伸展后天数的变化 5.植物激素 植株在衰老时，通常是：促进生长的植物激素如细胞分裂素、生长素、赤霉素等含量减少，而诱导衰老和成熟的激素如脱落酸、乙烯等含量增加。 6.细胞结构的变化 叶片衰老时的结构变化最早表现在叶绿体的解体上，叶绿体的外层被膜消亡，类囊体膜逐渐解体。同时在基质中出现许多脂质球。另外细胞中的核糖体和粗糙型内质网数量减少；线粒体先是嵴变形，进而收缩或消失；核膜裂损，液泡膜、质膜发生降解。膜结构的破坏引起细胞透性增大，选择透性功能丧失，使细胞液中的水解酶分散到整个细胞中，产生自溶作用，进而使细胞解体和死亡。 吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和赤霉素(GA3)作为植物的重要内源激素,具有促进植物生长和延缓植物衰老的作用 钾作为植物生长发育的重要营养元素之一,可减少小麦旗叶氧自由基产生,降低ＭＤＡ含量,有利于延缓旗叶衰老,增强旗叶功能 二、影响衰老的外界条件 1.光 适度的光照能延缓小麦、燕麦、菜豆、烟草等多种作物连体叶片或离体叶片的衰老，而强光对植物有伤害作用(光抑制)，会加速衰老。 不同光质对衰老作用不同，红光能延缓衰老，远红光可消除红光的作用；蓝光显著地延缓绿豆叶片衰老；紫外光因可诱发叶绿体中自由基的形成而促进衰老；短日照促进衰老，长日照延缓衰老。 延缓叶片衰老是通过环式光合磷酸化而供给ATP，用于聚合物的再合成，或降低蛋白质、叶绿素和RNA的降解。 李柏林等（1989）的研究结果表明，光在延缓燕麦叶片衰老的同时，阻止了SOD和CAT活性的下降，减少了MDA的积累，使叶片自动氧化速率大大下降。 2.温度 低温和高温都会加速叶片衰老。 3．水分 干旱促进蛋白质降解和提高呼吸速率，叶绿体片层结构破坏，光合磷酸化受抑制，光合速率下降。 4．营养亏缺会促进衰老，其中N、P、K、Ca、Mg的缺乏对衰老影响很大。 5.气体 若O2浓度过高，则会加速自由基形成，引发衰老。低浓度CO2有促进乙烯形成的作用，从而促进衰老；而高浓度CO2(5%～10%)则抑制乙烯形成，因而延缓衰老。 植物器官的脱落 脱落（abscission）是指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。 植物器官脱落是植物自我调节的手段。 是植物对外界环境的一种适应。 一、环境因子对脱落的影响 （一）温度 温度过高和过低都会加速器官脱落。 高温促进脱落，如四季豆叶片在25℃下，棉花在30℃下脱落最快。在田间条件下，高温常引起土壤干旱而加速脱落。低温也会导致脱落，如霜冻引起棉株落叶。 （二）水分 通常季节性的干旱会使树木落叶。 干旱会促进器官脱落，但当植物根系受到水淹时，也会出现叶、花、果的脱落现象。干旱、涝淹会影响内源激素水平，进而影响植物器官脱落。 （三）光照 光照不足，器官容易脱落。 短日照促进落叶而长日照延迟落叶；不同光质对脱落也有不同影响，远红光增加组织对乙烯的敏感性，促进脱落，而红光则延缓脱落。 （四）氧 氧气浓度影响脱落，氧气浓度在10%～30%范围内，增加O2浓度会增加棉花外植体脱落。高氧促进脱落的原因可能是促进了乙烯的合成。 （五）矿质营养 氮素含量高时，生长素也较多，叶片不易脱落。 缺乏N、P、K、Ca、Mg、S、Zn、B、Mo和Fe都会引起器官脱落。N、Zn缺乏会影响生长素的合成；B素缺乏常使花粉败育，引起不孕或果实退化；Ca是中胶层的组成成分，Ca缺乏会引起严重的脱落。 此外大气污染、紫外线、盐害、病虫等对脱落都有影响。 二、脱落时细胞及生化变化 （一）离区的解剖 离区分为离层和保护层两部分。 双子叶植物叶柄基部离区结构示意图 离层部分细胞小，见不到纤维 （二）脱落时细胞的变化 1.RNA含量增加，内质网增多，高尔基体和小泡都增多。 2.小泡聚积在质膜，释放出酶到细胞壁和中胶层。 3