8、植物的成熟与衰老生理 推荐.pptVIP

* 乙烯能增加果皮细胞透性，加强内部氧化过程 ，促进呼吸作用，导致果实内物质的强烈转化，加速果实成熟。 在果实的贮藏中，通常采用低温、低O2及高CO2 浓度，来抑制或推迟呼吸跃期的出现，延长贮藏时间。 呼吸跃变与果实中乙烯的产生有关 跃变期 乙烯 乙烯影响呼吸的可能原因 乙烯与细胞膜的结合，改变了膜的透性，气体交换加速； 乙烯使呼吸酶活化； 乙烯诱导与呼吸酶有关的mRNA的合成，新形成有关的呼吸酶； 乙烯与氰化物一样，都可以刺激抗氰途径的参与和呼吸速率升高。 有跃变期（A）和无跃变期（B）果实的呼吸大小和类型 外用乙烯对非跃变型（A）与跃变型（B）果实呼吸作用的效应 呼吸变化趋势外，跃变型果实和非跃变型果实更重要的区别在于其乙烯生成的特性和对乙烯反应的不同 三、肉质果实成熟时的生理生化变化 碳水化合的变化——果实变甜； 有机酸的变化——酸味减少； 单宁类物质的变化——涩味消失； 色素的变化——果实色泽变艳； 酯类、醛类物质的变化——香味产生； 细胞壁物质的降解——果实变软。 果实成熟时蛋白质和激素的变化 §4 植物的衰老 衰老（senescence）是导致植物自然死亡的一系列恶化过程，也是植物生命活动自然结束的衰退过程。衰老可在细胞、组织、器官或整株水平上发生。 1、植物衰老的方式 整体衰老：一年、二年生或多年生一次性开花结果的植物。结实后整体植株衰老死亡； 地上部分衰老：多年生草本植物，根系可生存多年； 同步衰老：多年生落叶木本植物秋天叶子的衰老； 渐次衰老：不同部位的叶子，通常从下至上，逐渐衰老脱落； 整体衰老 地上部分衰老 同步衰老 渐次衰老 2、衰老时的生理生化变化 代谢减弱，生活力下降； 蛋白质含量降低：蛋白质合成减慢，分解加快； RNA含量降低：基因转录减弱，RNA种类和数量减少； 光合能力下降，叶绿素含量降低； 衰老器官中的内含物发生撤退和再分配； 3、衰老的机理 营养亏缺学说； 衰老因子学说； 激素调控学说； 差误学说； 自由基衰老学说； 所有的逆境都会促使植物衰老，这与逆境下自由基、活性氧的积累有关。 营养亏缺假说 H. Molish 1982年提出 内容：一年生植物衰老的特点是果实成熟与植物其他部分的衰老同步。认为这是由于营养物质向果实运输，使营养器官营养耗竭而衰老死亡。 不足：在诱导开花的短日照条件下，不断摘去苍耳的花，并不能阻止植株的衰老和死亡； 对于雌雄异株的大麻、菠菜的雄株，尽管雄花消耗养分甚少，但衰老同样伴随开花而发生； 另外，有些植物，如玉米和辣椒，去掉花不但不能延缓衰老，反而刺激衰老。 所有这些说明植物衰老的信号，随植物不同是不同的。 衰老基因假说 细胞程序死亡（programmed cell death，PCD）是多细胞生物体中一些细胞所采取的一种由自身基因调控的主动的非破坏性死亡方式。 PCD也是植物发育、衰老及对环境互作中一个必要的、主动的细胞死亡过程。 PCD分子机制表明，细胞死亡的程序是内核基因和线粒体基因共同调节的，是主动连续的程序化反应，一般过程也受细胞内外多种信号系统的诱导和细胞内多种基因的级联反应调控。 衰老因子假说 L. D. Nooden及其同事根据豌豆、大豆等材料去荚、去籽、嫁接等试验结果，认为植株衰老是由于籽实成熟过程中向营养器官释放一种诱导衰老的因子（或信号）引起的；放射性同位素试验也证明，荚果生长成熟过程中确实有物质向外运输。 有许多证据显示营养器官、花芽及果实等都会影响植物其他器官，可能是产生促进衰老的抑制物质。 较多的人认为衰老不仅受个别内源激素的调节，更重要的是植物体内各类激素平衡效应的结果。 错误累积假说 Orgel等人提出的衰老假说，认为个体衰老是由于分子基因器在蛋白质合成过程中引起错误积累所造成的。当错误的产生超过某一阈值时，机能失常，出现衰老死亡。错误可在蛋白质合成过程的一处或几处出现。 Gershon(1985)对此假说提出疑问，并认为最易引起衰老的过程是转译后蛋白质的折叠，其中最好的例子是蛋白酶，折叠错误的无功能蛋白酶导致错误的细胞代谢和衰老。 自由基衰老假说 自由基是具有未配对价电子的基团和分子。 该学说认为衰老过程即活性氧代谢失调累积的过程。 研究表明，植物细胞通过多种途径产生超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢、单线态氧等活性氧。 自由基的生成氧化、还原及激发 活性氧及其伤害 活性氧：化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，包括前述的含氧自由基和含氧非自由基。 活性氧伤害作用： 抑制生长； 损伤细胞结构与功能； 诱发膜脂过氧化作用； 对生物大分子损伤。 膜脂过氧化反应模型 植物细胞