第八章-植物生长生理(二).pptVIP

第五节植株的生长 一、生长速率的表示及生长测量 (一)生长速率与生长分析 生长速率有两种表示法。 绝对生长速率(absolute growth rate，AGR) 指单位时间内植株的绝对生长量。 AGR=dQ/dt Q为数量，t为时间，可用s、min、h、d等表示。 相对生长速率(relative growth rate，RGR) 指单位时间内增加量占原有数量的比值，或者说原有物质在同一时间内的(瞬间)增加量。 RGR=1/Q ×dQ/dt Q为原有物质的数量，dQ/dt为瞬间增量。 生长分析 相对生长速率、净同化率(NAR)和叶面积比(LAR)常用作植物生长分析的参数。 净同化率为单位叶面积、单位时间内的干物质增量。 NAR=C/L × dw/dt L为叶面积,dW/dt为干物质增量。NAR常用单位为g·m-2·d-1。 将以干重(W)为计量单位的RGR计算公式变换，并与NAR计算公式比较： RGR=1/W ×dW/dt=L/W ×1/L×dW/dt=L/W NAR 相对生长速率、叶面积比和净同化率三者间的关系为 RGR=LAR×NAR RGR可作为植株生长能力的指标，LAR实质上代表植物光合组织与呼吸组织之比，在植物生长早期比值最大，可以作为光合效率的指标， 2.记号法 (1)划线法 这是测定器官不同部位伸长生长的最简便的方法，适用于幼根、幼芽，初生长的叶子。在观测的部位用绘图墨汁划上等距离的线条，经一定时间后观察各线条间的距离变化，如右图所示。 (2)刺穿法把数根针固定在某一板上，做成“等距针板”，刺穿观察的部位，若干天后测量针孔间的距离变化。此法因能刺至植株内部，能在内部器官上作针孔记号，因而适合于测量新生器官的生长。如测量被叶鞘包裹的水稻新叶的生长 3 摄影或摄像法 用照相机定时定点地拍摄正在生长植株或器官。 为了便于观测，可用活性炭或有色的离子交换树脂等微粒作标记物附着在观测部位。 摄影法不但能观测生长区域、生长速率，还能反映生长的方向。 拍摄气孔开启的装置和实例 二、生长大周期与生长曲线 植物器官或整株植物的生长速度会表现出“慢-快-慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，然后又减慢以至停止。这一生长全过程称为生长大周期(grand period of growth)。 如果以植物(或器官)体积对时间作图 ，可得到植物的生长曲线。 生长曲线表示植物在生长周期中的生长变化趋势，典型的有限生长曲线呈S形。 如果用干重、高度、表面积、细胞数或蛋白质含量等参数对时间作图，亦可得到同样类型的生长曲线。 根据S形曲线可将植物生长分成三个时期， 指数期(logarithmic phase) 绝对生长速率是不断提高的，而相对生长速率则大体保持不变； 线性期(linear phase) 绝对生长速率为最大，而相对生长速率却是递减的； 衰减期(senescence phase) 生长逐渐下降，绝对与相对生长速率均趋向于零值。 在大生长周期中绝对生长速率的变化。 黄化豌豆上胚轴的生长和RNA、蛋白质及纤维素的增加速率 从中还可以看出，这些物质的增加主要在线性期，而且按RNA→蛋白质→纤维素的次序先后呈现峰值。 图 双子叶植物下胚轴的弯钩的变化 弯钩的形状在一段时间内保持着，分化组织首先弯曲，然后当它们在生长过程中从苗的顶端转移开来。如果将一个标记放在表面的一个固定点上，它们的位置将会被移动（箭头标明），好象在时间内通过弯钩进行流动。 三、植物生长的周期性 植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律的变化，这种现象叫做植物生长的周期性(growth periodicity)。 植株生长的昼夜周期性变化是植物在长期系统发育中形成的对环境适应性。 例如番茄虽然是喜温作物，但系统发育是在变温下进行的。 在白天温度较高(23～26℃)，而夜间温度较低(8～15℃)时生长最好，果实产量也最高。 如将番茄放在白天与夜间都是26.5℃的人工气候箱中或改变昼夜的时间节奏(如连续光照或光暗各6个小时交替)，植株生长得不好，产量也低。 如果夜温高于日温，则生长受抑更为明显。 小麦籽粒蛋白质含量和昼夜温度变幅值呈正相关； (二)生长的季节周期性 农作物的生长发育进程大体有以下几种情况：春播、夏长、秋收、冬藏；或春播、夏收；或夏播、秋收；或秋播、幼苗(或营养体)越冬、春长和夏收。 一年生、二年生或多年生植物在一年中的生长，都会随季节的变化而具有一定的周期性，即所谓生长的季节周期性(seasonal periodicity of growth)。 季节周期性是与温度、光照、水分等因素的季节性变化相适应的。 一年生植物完成生殖生长后，种子成熟进入休眠