十二植物的成熟和衰老生理.pptVIP

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 种子发育的时期 多数种子的发育可分为以下三个时期：胚胎发生期、种子形成期和成熟休止期： 1、胚胎发生期：从受精卵开始到胚形态初步建成。以细胞分裂为主，同时进行胚胚乳和子叶的分化。这期间不具发芽能力，离体种子不具活力。 2、种子形成期：以细胞扩大为主，淀粉、蛋白质和脂肪在胚、胚乳或子叶大量积累，引起胚、胚乳和子叶迅速生长。有些种子已具发芽能力，在适宜条件能发芽。 3、成熟休止期：贮藏物质积累逐渐停止，含水量降低，原生质由sol变为gel,呼吸逐渐降低至最低水平,胚进入休眠期，完熟状态的种子耐脱水、耐贮藏，并具有最强的潜在生活力。 一 主要有机物的变化 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。种子中贮藏物质的种类和场所（见下表）。 1、可溶性糖 可溶性糖（蔗糖和还原糖――葡萄糖，果糖）转变为不溶性糖（淀粉和纤维素）积累。 （1）机制：淀粉磷酸化酶参与淀粉的生物合成，在水稻，其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 (2)增强淀粉磷酸化酶条件： ①最适pH：是6.5，在pH6－7.5之间，促淀粉合成，谷物种子乳熟前，子房内pH5.6，不适于淀粉合成，从乳熟到完熟，pH上升为6－7，利于淀粉合成。 ②最适温度是26－46℃，超过或低于此温度都不利于淀粉合成。残留较多的糖类。 ③磷酸含量要适当：淀粉磷酸化酶有催化自我催化特性 2、非蛋白N逐渐减少，蛋白N增加。 发育不同时期合成不同蛋白质。发育初期：与胚分化有关的蛋白先合成，中期：贮藏蛋白，后期：与种子休眠和耐脱水蛋白。 3、糖类转化为脂肪 油料作物种子随成熟起程，糖逐渐减少，脂肪不断增加。特点有2： （1）先形成大量的游离脂肪酶，随种子成熟逐渐合成油脂。 （2）先形成饱和脂肪酶，由饱和脂肪酶变为不饱和脂肪酶，所以油料种子的油脂碘值随种子成熟而增加。但固体油料种子（椰子）变化很小。 豌豆种子：最积累以蔗糖为主的糖分，然后转变为蛋白质和淀粉，后来淀粉减少，而蛋白质保持较高含量。 三、环境条件对种子成熟过程和化学成分的影响 1、干旱： ①影响成熟过程： “风旱不实”――就是干燥与热风使种子灌浆不足。原因：水分充足时，物质才能运输，干热风时，叶子萎蔫，同化物不能流向正在灌浆的籽粒，同时水解酶活性增强，妨碍了贮藏物质的积累，造成籽粒干 缩和过早成熟。减产。 2、温度：影响油料种子的油量和油分性质 ①油量：北方高，南方低，国在成熟期间，适当的低温，利于油脂的积累。 ②油分性质：昼夜温差大，利于不饱和脂肪酶的形成，相反，利于不饱和脂肪酶的形成。故，最好的干性油是从纬度较高或海拔较高的地区获得。东北大豆油量高，油分也好。 第二节 果实成熟时的生理变化 果实(fruit)是由子房或连同花的其它部分发育而成的。 单纯由子房发育而成的果实叫真果，如桃、番茄、柑橘等；除子房外，还包含花托、花萼、花冠等花的其它部分共同发育而形成的果实叫假果，如苹果、梨、瓜类等。 果实的发育是从雌蕊形成开始，包括雌蕊的生长、受精后子房等部分的膨大、果实形成和成熟等过程。 果实成熟(maturation)是果实充分成长以后到衰老之间的一个发育阶段。 果实的完熟(ripening)则指成熟的果实经过一系列的质变，达到最佳食用的阶段。通常所说的成熟也往往包含了完熟过程。 一 果实的生长 生长模式 果实生长主要有两种模式：单“S“形生长曲线(single sigmoid growth curve)和双“S”形生长曲线(double sigmoid growth curve）。 第三节 种子和延存器官的休眠 多数植物的生长都要经历季节性的不良气候时期，如温带的四季在光照、温度和雨量上的差异就十分明显，如果不存在某些防御机制，植物便会受到伤害或致死。 休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，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。 休眠有多种类型，温带地区的植物进行冬季休眠，而有些夏季高温干旱的地区，植物则进行夏季休眠，如橡胶草。 通常把由于不利于生长的环境条件而引起的植物休眠称为强迫休眠(epistotic dormancy)。 而把在适宜的环境条件下，因为植物本身内部的原因而造成的休眠称为生理休眠(physiological dormancy)。 一般所说的休眠主要是指生理休眠 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； 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。 第四节 植物的衰老 一、植物的衰老 植物的衰老(senescence)通常指植物的器官或整个植株的生理功