第八章-植物生长生理(一).pptVIP

任何一种生物的个体，总是要有序地经历发生、发展和死亡等时期，人们把一生物体从发生到死亡所经历的过程称为生命周期(life cycle)。 种子植物的生命周期，要经过胚胎形成、种子萌发、幼苗生长、营养体形成、生殖体形成、开花结实、衰老和死亡等阶段。 生命周期中呈现的个体及其器官的形态结构的形成过程，称作形态发生(morphogensis)或形态建成。 1.生长(growth) 在生命周期中，生物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长，它通过原生质的增加、细胞分裂和细胞体积的扩大来实现。 通常将营养器官(根、茎、叶)的生长称为营养生长(vegetative growth)，繁殖器官(花、果实、种子)的生长称为生殖生长(reproductive growth)。 根据生长量是否有上限，把生长分为： 有限生长(determinate growth) 叶、花、果和茎的节间等器官的生长属于有限生长类型； 无限生长(indeterminate growth) 营养生长中的茎尖和根尖生长，以及茎和根中形成层的生长属于无限生长类型。 2.分化(differentiation) 从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。 它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。例如：从受精卵细胞分裂转变成胚；从生长点转变成叶原基、花原基；从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。 细胞与组织的分化是在生长过程中发生的，因此分化又可称为“变异生长”。 3.发育(development) 在生命周期中，生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化过程称为发育。 例如，从叶原基的分化到长成一张成熟叶片的过程是叶的发育；从根原基的发生到形成完整根系的过程是根的发育；由茎端的分生组织形成花原基，再由花原基转变成为花蕾，以及花蕾长大开花，这是花的发育；而受精的子房膨大，果实形成和成熟则是果实的发育。 广义上的发育概念：泛指生物的发生与发展。 狭义上的发育概念：仅指生物从营养生长向生殖生长的有序变化过程，其中包括性细胞的出现、受精、胚胎形成以及新繁殖器官的产生。人们常把生长发育连在一起谈，这时发育的概念也是狭义的。 4.生长、分化和发育的相互关系 生长、分化和发育之间区别： 生长-是量变，是基础； 分化-是质变，变异生长； 发育-是器官或整体有序的量变与质变。 生长、分化和发育的相互关系 发育包含了生长和分化。如花的发育，包括花原基的分化和花器官各部分的生长；果实的发育包括了果实各部分的生长和分化等。 发育必须在生长和分化的基础上才能进行，没有生长和分化就没有发育。 生长和分化又受发育的制约。例如，水稻幼穗的分化和生长必须在通过光周期的发育阶段之后才能进行；油菜、白菜、萝卜等在抽薹前后长出不同形态的叶片，这也表明不同的发育阶段有不同的生长数量和分化类型。 第二节 细胞的生长和分化的控制 植物形态建成以细胞的分裂、生长和分化为基础 一、细胞周期 1.细胞周期 植物的顶端分生组织或侧生分生组织中的细胞处在不断生长和不断分裂的过程中。 一次细胞分裂后所产生的新细胞又继续生长增大，随后又平均地分裂成两个与母细胞相似的子细胞。 从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂终止所经历的时期称为细胞周期(cell cycle)。 细胞周期与周期时间 把G1、S与G2持续过程称为分裂间期(interphase) 其中S期较长，M期最短，G1与G2期长短变化较大。 M期严格按前期、中期、后期和末期的次序进行。 2.细胞周期及各期的特点 (1)G1期 DNA合成前期。为DNA的复制与蛋白质合成作准备。 主要合成mRNA、tRNA和rRNA三种RNA，并进行结构蛋白和酶蛋白的合成。新合成的酶又控制了子细胞新成分的代谢活动。 另外，在G1后期，与DNA合成有关的酶如DNA聚合酶活性急剧增高。当能诱发DNA合成的酶蛋白达到一定量后，细胞才能从G1期进入S期。  (3)G2期 又称DNA合成后期。 此期内主要使每条染色体精确地复制成两条染色单体，合成染色体凝集的分裂因子(mitotic factors)和有丝分裂器(纺锤丝)的组成成分，如微丝微管蛋白，以及贮备染色体移动所需要的能量ATP。 G2期实际上是有丝分裂的准备时期。 (4)M期 即有丝分裂期。 其特点是RNA合成停止，蛋白质合成减少，染色体高度螺旋化。 分裂过程严格按前期、中期、后期和末期的次序进行。 在中期，细胞两极内质网伸入纺锤体中，与着丝点相接触。内质网贮存着大量Ca2+释放，促进微管微丝的运动，而此时线粒体集中在纺锤体附近，其呼吸作用产生的ATP用于纺锤体的收缩，促使分裂中的核向两极移动。 有丝分裂将母细胞的染色体与细胞质均等地分给