植物成熟与衰老生理.ppt

第十章 植物的成熟和衰老生理 植物受精后各部分发育目标： 受精卵发育成胚； 胚珠发育成种子； 子房壁发育成果皮； 子房发育形成果实。 Chap.10.1 植物成熟时的生理生化变化 一、种子成熟时的生理生化变化 （一）有机物质的变化 1、淀粉的合成： 淀粉磷酸化酶在淀粉合成中起主导作用。 增强淀粉磷酸化酶活性的条件如下： 1）淀粉磷酸化酶的最适PH值是6.5； 2）该酶活性最适温度是26～46度； 3）磷酸含量要适当。 2、蛋白质的合成：总氮变化不大，非蛋白质态氮不断下降，蛋白质氮的含量不断增加。 3、脂肪的形成：脂肪是由糖类转化而来的。 油脂形成有两个特点： 1）成熟期所形成的大量游离脂肪酸，随着种子的成熟，游离脂肪酸逐渐合成复杂的油脂。 2）种子成熟时先形成饱和脂肪酸，然后，由饱和脂肪酸变为不饱和脂肪酸。 在种子成熟过程中，可溶性糖类转化为不溶性糖类，非蛋白质氮转变为蛋白质，而脂肪则是由糖类转化而来的。 （二）其他生理变化 1、呼吸速率： 有机物积累迅速时，呼吸作用也旺盛，种子接近成熟时，呼吸作用逐渐降低。 2、激素变化： 首先出现的是玉米素，可能调节建成籽粒的细胞分裂过程，然后是赤霉素和生长素可能调节有机物向籽粒的运输和积累。此外，籽粒成熟期脱落酸大量增加，可能和籽粒的休眠有关。 3、种子含水量： 与有机物的积累恰好相反，它是随着种子的成熟而逐渐减少的。并由游离态转化为束缚态。 （三）外界条件对种子成熟和化学成分的影响 1、干燥与热风 1）造成籽粒瘦小，产量大减。 2）干旱也可使籽粒的化学成分发生变化。风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高。 2、温度 种子成熟期间，适当的低温有利于油脂的累积。在油脂品质上，种子成熟时温度较低而昼夜温差大时，利于不饱和脂肪酸的形成；在相反的情形下，利于饱和脂肪酸的形成。 3、营养条件 氮肥、钾肥、磷肥 二、果实成熟时的生理生化变化 （一）果实的生长 果实生长的S型曲线（大部分果实） 果实生长的双S型曲线（一些核果等） 单性结实： 1）定义：不经受精作用而形成不含种子的果实的，称为单性结实（parthenocarpy）。 2）分类： 天然的单性结实：如香蕉、蜜柑、葡萄等 刺激性单性结实：施加生长素类或赤霉素 3）原因： 果实生长与受精后子房生长素含量增多有关。 （二）呼吸骤变 1、定义： 呼吸骤变（respiratory climacteric）：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然增高，最后又下降，此时果实使进入完全成熟，这个呼吸高峰，便称为呼吸骤变。 骤变型果实：成熟时有明显的呼吸峰和乙烯峰 如：苹果、香蕉、梨、桃、番木瓜、芒果和鳄梨等 非骤变型果实：成熟时无明显呼吸峰和乙烯峰 如：橙、凤梨、葡萄、草毒和柠檬等 骤变型果实成熟比较迅速，非骤变型果实较缓慢 2、果实发生呼吸骤变的原因： 由于果实中产生乙烯的结果。乙烯可增加果皮细胞的透性，加强内部氧化过程，促进果实的呼吸作用，加速果实成熟。 3、后熟作用：出现呼吸骤变期间果实内部的变化称为果实的后熟作用。 4、应用：以推迟或提早果实成熟。 控制气体法延熟及人工催熟。 （三）肉质果实成熟色香味变化 1、果实变甜 淀粉 可溶性糖。 2、酸味减少 多数有机酸含量下降，转变为糖；有些则由呼吸作用氧化成二氧化碳和水；有些则被K，Ca等所中和 3、涩味消失 单宁被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，凝结成不溶于水的胶状物质。 4、香味产生 产生一些具有香味的物质，主要是酯类还有醛类等。 5、由硬变软 果胶质 可溶性的果胶 淀粉粒的消失（淀粉 可溶性糖） 6、色泽变艳 果皮中叶绿素被破坏丧失绿色，类胡萝卜素仍较多存在，呈现黄色，或者由于形成花色素而呈现红色。 （四）果实成熟时蛋白质和激素的变化 1、果实成熟与蛋白质合成有关 证据：蛋白质合成抑制剂抑制果实成熟 2、在果实成熟过程中，五类植物激素，都是有规律地参加到代谢反应中 Chap.10.2 种子和延存器官的休眠 一、定义： 休眠（dormancy）：植物种子及芽和鳞茎等延存器官即使在合适条件下仍不萌发的现象。 二、种子休眠的原因和破除 1、休眠的原因： 种皮限制：种皮不能透水或透水性弱；种皮不透气；种皮大坚硬，胚不能突破种皮，也难以萌发。 未完成后熟：在休眠期内发生后熟后方能萌发。经过后熟作用后，种皮透性增加，呼吸增强，有机物开始水解 胚未完全发育： 抑制物质的存在：如香豆素、脱落酸等生长抑制剂 2、破除方法： 采用物理、化学方法来破坏种皮，使种皮透水透气。 经低温处理，即用湿砂将种子分层堆积在低温（5度左右）的地方1～3个月，使种子经过后熟，促使萌发。这种催芽的技术称为层积处理。 激素作用：脱