第十章 植物的成熟、衰老与器官脱落
第十章-植物的成熟、衰老与器官脱落
第十二章植物的成熟和衰老生理一、名词解释衰老活性氧休眠一稔植物脱落正常脱落真正休眠多稔植物自由基胁迫脱落强迫休眠生物自由基生理脱落程序性细胞死亡二、写出下列符号的中文名称O 2 1 O 2 ? OH RO ? PuFA HbFeLFP P ? PP ? P （P ）nP ? MDA JAMJ GSH-PX Vitc SOD POD CATGSH-R PCD三、填空题1. 活性氧是指性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，主要有（）、（）、（）和（），植物体内活性氧主要是在（）和（）中产生的。
2. 植物衰老的类型包括（）、（）、（）和（）。
3. 细胞的保护酶主要有（）、（）、（）等。
4. 膜脂过氧化产物是（）。
5. 非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂）有（）、（）、（）、（）。
6. 植物衰老的最基本特征是（）。
7. 叶片衰老最明显的标志是（），叶片衰老的顺序是从（）开始，逐渐过渡到（）。
8. 植物体内的氧自由基可分为两类，一是无机氧自由基，如（）、（）、（）；二是有机氧自由基，如（）、（）、（）。
9. 在植物细胞内自由基产生的部位主要有（）、（）、（）、（）、（）。
10. 自由基产生具有多渠道多途径的特点，可通过（）、（）、（）和（）四种作用产生。
另外，逆境条件如（）、（）、（）、（）等亦可引起自由基的产生。
11. 自由基对核酸的损伤主要通过（）反应和（）反应使碱基降解破坏，造成碱基缺失或使主链断裂而实现的。
12. 自由基对脂类的伤害主要表现为（）作用。
13. 被称为衰老激素的植物激素是（）、（），被视为死亡激素的物质是（）、（）。
14. SOD 是一种含金属的酶，根据含金属的不同可分为三种类型，即（）、（）和（）。
15. 在Cu-ZnSOD 中，Cu 与Zn 之比为（），酶的活力与（）元素有关，酶结构的稳定性与（）元素有关。
SOD 的作用主要是清除（），通过歧化反应，生成无毒的（）和毒性较低的（）。
第十章植物的成熟、衰老与器官脱落
第十章植物的成熟、衰老与器官脱落Ⅰ教学大纲基本要求和知识要点一、教学大纲基本要求了解胚和胚乳的发育，以及种子中贮藏物质的积累过程；熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化；掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法；熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素；掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程，并了解影响脱落的内外因素及调控方法。
二、知识要点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。
禾本科植物的胚乳主要贮藏淀粉与蛋白质，胚中盾片主要贮藏脂类与蛋白质。
子叶的贮藏物质因植物而不同，如大豆、花生的子叶以贮藏蛋白质和脂肪为主，而豌豆、蚕豆的子叶则以贮藏淀粉为主。
种子粒重及其组成成分主要由基因控制，但基因的表达又受外界环境条件的影响。
在种子成熟过程中，影响光合作用的各种因素都会影响种子的发育。
小麦种子灌浆期间若遇高温，特别是夜温偏高，则不利于干物质积累，从而影响籽粒的饱满度。
温度、水分条件对种子的化学成分有显著的影响。
土壤水分供应不足，种子灌浆较困难，通常淀粉含量少，而蛋白质含量高。
我国北方雨量及土壤含水量比南方少，所以北方栽种的小麦比南方栽种的小麦蛋白质含量高。
温度高低直接影响着油料种子的含油量和油分性质，成熟期适当低温有利于油脂的积累，而低温、昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成，相反情形下则利于饱和脂肪酸的形成。
因此，最好的干性油是从纬度较高或海拔较高的地区生长的油料种子中获得的。
植物营养条件对种子的化学成分也有显著影响。
氮是蛋白质组分之一，适当施氮肥能提高淀粉性种子的蛋白质含量。
钾肥能促进糖类的运输，增加籽粒或其它贮存器官的淀粉含量。
合理施用磷肥对脂肪的形成有良好作用。
但在种子灌浆、成熟期过多施用氮肥会使大量光合产物流向茎、叶，引起植株贪青迟熟而导致减产。
果实的生长模式主要有单“S ”形生长曲线和双“S ”形生长曲线两类。
果实的细胞数目和细胞大小是决定果实大小的主要因子，尤其是后者。
植物的成熟和衰老生理
第五节 程序性细胞死亡
细胞死亡（细胞坏死和程序性细胞死亡） 由细胞内业已存在的、由基因编码的程序所控 制的细胞的自然死亡过程，称为程序性细胞死亡。
一、程序性细胞死亡发生的种类
1、发育过程中必不可少的；
2、植物对外界环境的反应。
二、程序性细胞死亡的特征、 生化变化和基因调控
三、植物衰老的原因
1、营养亏缺理论： 生殖器官是一个“强库”，垄
断了植株营养的分配，聚集了营
养器官的养料，导致了营养体的 衰老。 2、激素调控理论 ： ① 营养体细胞分裂素的减少； ② 促进衰老激素的增加。
3、衰老的阶段：
① 启始时期：衰老信号的启动
② 退化时期：生物大分子的分解代谢；
脱落是植物细胞、组织或器官脱离母体的过程。 一、环境因子对脱落的影响 1、温度：
高温和低温加速脱落。
2、水分：
干旱促进脱落。
3、光照：光照能延缓脱落
二、脱落时的细胞和生化变化
（一）脱落时细胞的变化
（二）脱落的生化变化
脱落的生化变化主要是离层的细胞壁和中胶层的水解。
控制因素：① 纤维素酶； ② 果胶酶
形成不含种子的果实的
现象（天然、刺激性）。
二、呼吸跃变
当果实成熟到一 定程度时，呼吸速
率首先是降低，然
后突然升高，然后 又下降，此时果实 便进入完全成熟。 这个呼吸高峰，便
称为呼吸跃变。
三、肉质果实成熟时的色香味 变化
（1）果实变甜； （2）酸味减少：
① 有机酸的合成被抑制。
② 部分酸转变成糖。 ③ 部分酸被用于呼吸消耗。 ④ 部分酸与K+、Ca2+等阳离子结 合生成盐。 （3）涩味消失：单宁 （4）香味产生：酯类 （5）果实软化：果胶质→果胶 （6）色泽变艳：类胡萝卜素，花色 素苷
植物的成熟与衰老生理
乙烯含量增加，质膜透性提高，呼吸速率升高，刺激 水解酶类合成，促进植不物的溶成性熟与物衰老质生水理 解为可溶性物质。
第二节 植物的休眠
休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分（延存器官） 生长暂时停滞的现象，是植物抵御不良自然环境的一种自 身保护性的生物学特性。
休眠类型
强迫休眠（epistotic dormancy）
植物的成熟与衰老生理
三、植物衰老的机理*
（一）植物衰老的机理
1.营养亏缺学说
许多一年生植物在开花结实后，营养体衰老、
凋萎、枯死。其原因主要是营养物质的征调和同化
物的再分配与再利用。即将营养体内的物质大量运
输到生殖器官，促进了营养体的衰老。摘除果实可
以延缓衰老。
植物的成熟与衰老生理
2.生物自由基损伤学说
（2）生物自由基的种类
生物自由基
非含氧自由基：如CH3 . 无机氧自由基，如超氧自由基
氧自由基
（O2.-）、羟基自由基（.OH）；
（oxygen free radical） （主要的生物自由基）
有机氧自由基，如过氧化物自 由基（ROO.）、烷氧自由基
（RO.）和多元不饱和脂肪酸
植物的成熟与衰老自生理由基（PUFA）。
①抗氧化物质
抗
天然的
氧
化
剂
人工合成
如 锌、硒、硫氢化合物（如谷胱甘肽GSH、半胱 氨酸等）、Cytf、质蓝素（PC）、类胡萝卜素 （Car）、维生素A、维生素C、维生素E、辅酶Q （泛醌）、山梨醇、甘露醇等。
如苯甲酸及盐类、二苯胺、2,6－二叔丁基对羟基 甲苯植物、的叔成丁熟与基衰羟老生基理甲苯、没食子酸丙酯等。
如加强酶蛋白的降解、促进脂质过氧化反应、 加速乙烯的产生、引起DNA的损伤、改变酶的性质 等，进而引起衰老。
植物生理学-10-植物的成熟与衰老生理
第一节种子的休眠和萌发第二节芽的休眠和萌发第十章植物的成熟和衰老生理(maturation & senescence )第三节种子发育和成熟生理第四节果实生长和成熟生理第五节植物的衰老第六节植物器官的脱落第一节种子的休眠和萌发一、种子的休眠休眠是指植物生长出现暂时停顿的现象。
休眠是植物对不良环境条件的适应，而这些特性或多或少地被遗传固定下来，成为植物的一种内在规律性。
种子休眠有两种情况：强迫休眠：种子已具有发芽的能力，但因得不到发芽所必需的基本条件，而被迫处于静止状态的现象。
深休眠或生理休眠：种子还未完全通过生理成熟阶段，即使供给合适的发芽条件仍不能萌发的现象。
通常所讲的种子休眠为种子深休眠。
种子的休眠与解除：（1）种皮限制，如苜蓿种皮不透水、椴树种皮不透气、苋菜种皮太坚硬(机械、化学)（2）种子未完成后熟，属生理后熟型(种胚发育完全，但生理上未完成后熟。
如苹果、桃、梨等(低温层积处理)（3）胚未完全发育，属形态后熟型，如珙桐、银杏等(低温层积处理、GA处理)；（4）抑制物质的存在，如ABA、HCN、有机酸、生物碱等(去除抑制物质、GA处理)种子休眠的延长：可施用植物生长延缓剂，如B9或PP333二、种子的萌发1、种子萌发的过程(1) 吸胀(2) 萌动(3) 发芽生长吸水吸胀吸水缓慢吸水2、影响种子萌发的生理条件(1)种子休眠(2)种子新陈度种子寿命是指种子从成熟到丧失生活力所经历的时间。
种子新陈度是指种子贮藏期间的衰老程度，可以用种子发芽力或生活力来判断。
(3)种子的饱满度种子的大小常与其发芽力呈正相关。
种子的发芽力的检测方法：TTC法（利用组织还原力）；红墨水法（利用原生质膜的选择透性）；荧光物质法（利用细胞中的荧光物质）。
3、影响种子萌发的生态条件种子萌发的适宜外界条件是：足够的水分；适宜的温度；充足的氧气；喜光种子需光（莴苣、烟草），喜暗种子需暗（番茄、瓜类）。
种子的化学成分影响到种子的吸水量：蛋白质种子、淀粉质种子、脂肪质种子的吸水量依次降低。
植物的生殖与成熟—植物的衰老与器官的脱落
7、植物衰老的调控 1）生境条件对衰老的调控 ①温度：高温和低温伤害都可引发自由基产生，引发衰
老，高温的作用更明显; ②光照：光下延迟衰老，黑暗启动衰老。长日照促进
GA合成延缓衰老；短日照促进ABA合成，加速衰老; ③气体成分：O2含量高引发衰老，CO2抑制衰老; ④水分：不适的水分条件引发衰老; ⑤矿质营养：N、Ca2+ 、Ag+、Ni2+等延缓衰老。
3、器官脱落的机理 1）离层的形成与脱落 离层：是位于叶柄、花柄、果柄及某些枝条的基部一
段区域中经横向分裂而形成的几层细胞。 离层细胞分离后，叶柄只靠维管束与枝条连接，在重
力或风的压力下，维管束易折断。 也有例外，禾本科植物叶片不产生离层，因而不会脱
落；花瓣脱落叶没有离层形成。
2）植物激素与脱落 ① IAA梯度学说： Addicott 等于1955年提出的学说
增加水分和适当修剪可减少脱落。 3）使用醋酸钙可减轻柑橘因施用乙烯利造成的落叶和 落果。
学习目标
➢ 掌握植物衰老、器官脱落、离层的概念； ➢ 掌握植物衰老的类型、意义；了解植物衰老时的生理变化、
植物器官脱落的类型； ➢ 掌握植物衰老、器官脱落的调控及影响植物器官脱落的因
素。
主要内容
➢ 植物的衰老 ➢ 植物器官的脱落
引起器官脱落。 • 5）其他因素 O2浓度也影响脱落，在10% ~ 30%范围内，提高后增
加器官脱落；大气污染、紫外线、盐害、病虫害等也 影响器官脱落。
• 5、脱落的调控 1）应用植物生长调节剂
GA 、 IAA 、 2,4-D 可 防 止 落 花 、 落 果 ； 应 用 脱 叶 剂 （乙烯利、氯酸镁、硫氰化胺等）促进叶片脱落，利 于机械收获；喷洒萘乙酸钠可疏花疏果。 2）改善肥水条件
植物的成熟与衰老
二、果实的生长和成熟时的生理生化变化
(一) 果实的生长
果实的生长也具有生长大周期 (S形生长曲线).但不
同植物果实的生长特点不尽相同.
S型生长曲线： 苹果、梨、香蕉、 茄子、葡萄等 双S型生长曲线： 桃、杏、李、樱 桃等
珠心和珠被生长停止， 营养向种子集中.
(二) 果实成熟时的生理生化变化※
1.呼吸跃变和乙烯的释放
水稻
2. 蛋白质的变化
豆科种子 积累蛋白质首先叶片或其它器官的氮
素以氨基酸或胺的形式运到荚果,合成蛋白质,暂
时贮藏.
荚果中合成蛋白质
氨基酸
酰胺态运至
种子
蛋白质, 用于贮藏.
3. 脂肪的变化 油质种子(或油料种子,大豆 花生 油菜 向日葵等种 子 中脂肪含量很高) , 贮存的是脂肪,脂肪是怎么 来的? 开始是碳水化合物,然后转化成脂肪 . 糖 脂肪 脂肪种子代谢的另一个特点: 不饱和脂肪酸
可溶性小分子化合物转化为不溶性的高分子化合
物(淀粉、纤维素).
蛋白质分解酶的连续合成，是引起叶片衰老的原 因。
3.激素平衡学说 该学说认为植物体内或器官内
各种激素的相对水平不平衡是引起衰老的原因。
抑制衰老的激素(如细胞分裂素、生长素、赤霉素、
油菜素内酯)与促进衰老的激素(如乙烯、脱落酸)
之间可相互作用、协同调控衰老过程。
四. 环境条件对植物衰老的影响
1. O2浓度： 过高→自由基 高浓度CO2可抑制乙烯生成和呼吸，抑制衰老 2. 温度 低温和高温→自由基→加速衰老。 3. 光照 ① 光能延缓衰老，暗中加速衰老 ② 强光和紫外光→自由基，诱发衰老 ③LD→GA合成→生长，SD→ABA合成→衰 老脱落 ④(红光可阻止叶绿素和蛋白质含量下降，远 红光则能消除红光的作用。)
福建师范大学网络教育生物科学专业科目三《植物生理学》考试大纲
福建师范大学申请成人高考教育学士学位考试生物科学专业《植物生理学》课程考试大纲本《植物生理学》考试大纲适用于福建师范大学成人高等教育专业学士学位考试。
植物生理学是一门研究植物生命现象运动规律的基础科学。
要求考生掌握植物体内主要代谢活动及机理，植物与环境进行物质和能量交换的基本原理，植物形态建成的生理基础以及植物生长发育的基本规律，环境对植物生命活动的影响和植物对逆境的反应，并且能够运用所学的植物生理学的基本原理和方法综合分析、判断、解决有关理论和实际问题。
一、考核知识点第一章植物的水分生理植物细胞对水分吸收，植物根系对水分吸收，气孔运动的机理，合理灌溉与节水农业,植物细胞水势的概念及其组成。
第二章植物的矿质营养植物必需元素的生理作用及其缺素症，植物细胞对矿质元素的吸收，植物根系吸收矿质元素的特点，植物对氮素的同化。
第三章植物的光合作用叶绿体的结构和叶绿素的性质，光合作用的机理，影响光合作用的外界因素，植物的光能利用率。
第四章植物的呼吸作用植物呼吸代谢途径的多样性及其生理意义，呼吸链电子传递系统和末端氧化系统的多样性，抗氰呼吸及其意义，影响呼吸作用的因素，呼吸作用与农业生产。
第五章植物体内有机物的代谢萜类、酚类、生物碱等次生代谢产物的生物合成，植物体内主要有机物之间的联系。
第六章植物体内有机物的运输有机物运输的途径和方向，韧皮部运输的机制，有机物分配规律及其特点。
第七章细胞信号转导植物体内的信号转导系统和基本途径。
第八章植物生长物质植物激素的代谢、生理作用和作用机理，植物生长调节剂在生产上的应用。
第九章光形态建成光敏色素的化学性质，光化学转换和生理作用。
第十章植物的生长生理种子萌发过程的生理生化变化, 细胞发育三个时期的生理特点，植物生长的大周期及植物生长的相关性，影响植物生长的因素。
第十一章植物的生殖生理春化作用和光周期理论及其在生产上的应用，受精生理，花器官形成的基因调控。
第十二章植物的成熟和衰老生理种子和果实成熟时的生理生化变化，外界条件对种子形成的影响，种子休眠的原因和破除，植物衰老过程中的生理生化变化，内外因对衰老的影响。
植物生理学重点课后习题及名词解释
植物生理学重点课后习题及名词解释第一章植物的水分生理2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。
答：水，孕育了生命。
陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。
植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。
可以说，没有水就没有生命。
在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。
水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：水分是细胞质的主要成分。
细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。
如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。
水分是代谢作用过程的反应物质。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。
水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。
一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。
同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。
水分能保持植物的固有姿态。
由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。
同时，也使花朵张开，有利于传粉。
5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。
保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。
双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。
保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。
第二章植物的矿质营养植物生理学9.根部细胞吸收的矿质元素通过什么途径和动力运输到叶片？答：根部细胞吸收矿质元素的途径是：1.离子吸附在根部细胞表面。
植物生理学第七版 名词解释
植物生理学第七版名词解释第一章植物的水分生理1.水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。
2.渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
3.压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
4.质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。
5.共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。
6.渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
7.根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
8.蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。
9.蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
10.内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
11.水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。
第二章植物的矿质营养1. 矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
2. 大量元素：植物需要量较大的元素。
3. 微量元素：植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。
4. 溶液培养：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
5. 透性：细胞膜质具有的让物质通过的性质。
6. 选择透性：细胞膜质对不同物质的透性不同。
7. 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
8. 被动运输：转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。
9. 主动运输：转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能量。
10. 单向运输载体：能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。
11. 生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
12. 诱导酶：是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下生成的酶。
植物生理学 第十章 植物的成熟、衰老和脱落生理
生长素
生长素 离层脱落 黄化
乙烯
叶片维持期
脱落诱导期
脱落期
IAA与脱落:
在离区的远茎侧施用，抑制脱落； 在离区的近茎侧施用，促进脱落。 IAA梯度学说，以离区为界，两侧的IAA梯度决定器官 脱落与否。
ETH 与脱落:
ETH诱导离层细胞产生纤维素酶和果胶酶，使离层 细胞壁降解。因此ETH是诱导脱落的主要因素。
骤变型果实：苹果、香蕉、梨等 非骤变型果实：葡萄、柑橘、草莓等
两类果实生理特性的比较 骤变型果实 非骤变型果实 无 可溶性糖 无
乙烯 贮藏物 水解酶、呼吸酶
上 上
升 升
淀粉和脂肪
• ETH诱导骤变型果实的呼吸峰的出现 • 通过对乙烯的调控可控制骤变型果实的贮藏期
物质的转化
碳水化合物: 淀粉→可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗 糖)，甜味生成 有机酸: 柠檬酸、苹果酸及酒石酸等转变为糖或被 代谢，酸度降，甜味增加。糖/酸比：果实风味 硬度: 果胶、壁纤维素等被水解，硬度下降; 芳香物质: 产生挥发性的醇、酯(香蕉：乙酸戊酯； 橘子：柠檬醛) 涩味: 单宁类物质分解，涩味消失; 果色: 胡萝卜素、类黄酮、花青素等。 决定外观和营养。
• 呼吸骤变现象发生
• 激素水平的变化 • Chla/b降低
3.3 植物衰老的可能机制
蛋白水解假说：
基因表达→水解酶生成→ 液泡膜破坏→ 其他细胞 器和细胞结构和成分水解
膜损伤假说：
自由基(活性氧)：生物体中直接或间接由氧转化而成、比
氧具有更活泼化学反应能力的产物。如：
超氧化物自由基(O2-.)、羟自由基( OH)、过氧化氢(H2O2)等;
●
十一篇植物的成熟及衰老生理PPT课件
生理休眠（physiological dormancy）
由于不利于生长的环境 条件而引起的植物休眠，
又叫相对休眠。
在适宜的环境条件下，植物本 身内部的原因而造成的休眠， 又叫绝对休眠或者深休眠。
休眠的形式： 种子休眠，芽休眠，变态地下器官休眠。
一、种子休眠的原因和破除
种子休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不能萌发的
3.内源激素的变化
乙烯含量增加，质膜透性提高，呼吸速率升高，刺激 水解酶类合成，促进不溶性物质水解为可溶性物质。
第二节 植物的休眠
休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分（延存器官） 生长暂时停滞的现象，是植物抵御不良自然环境的一种自 身保护性的生物学特性。
休眠类型
强迫休眠（epistotic dormancy）
现象，称为休眠(dormancy)。
1. 胚未成熟
如银杏种子成熟后从树上掉下来时还未受精，等到外 果皮腐烂，吸水、氧气进入后，种子里的生殖细胞分裂， 释放出精子后才受精。
2. 种子未完成后熟
成熟种子离开母体后，需要经过一系列的生理生化 变化后才能完成生理成熟，而具备发芽能力，称为 后熟(after-ripening)。 如大麦。未经后熟的种子发 芽部整齐，不适于酿造啤酒。
有些植物传粉受精后，由于各种原因使胚停止发育， 但其子房或花托等部分继续发育，也能形成无籽果实。 这种现象也称假单性结实。如无核白葡萄、无核柿子 等。
1.呼吸跃变
随着果实的成熟，呼吸速率最初降低，到 成熟末期又急剧升高，然后又下降，这种现象 叫果实的呼吸跃变(Respiratory Climacteric)。
（二）植物衰老的类型
1.整株衰老： 一年生植物和二年生植物（如玉米、花生、冬小麦），
《植物器官的脱落》课件
欢迎来到《植物器官的脱落》的PPT课件。在本课程中，我们将深入探讨植 物器官脱落现象及其生态意义。让我们一起开始吧！
植物器官的脱落现象
植物器官脱落是指植物生命周期中各个器官（叶子、花朵、果实等）脱离植 物体的现象。
造成植物器官脱落的因素
植物器官脱落受到多种因素的影响，包括生长调控、环境因素、病虫害等。
2
生理衰老Βιβλιοθήκη 花朵随着时间的推移会逐渐衰老，自然脱落。
3
果实发育
花朵经过受粉后，会发展成果实，花朵会脱落以让果实继续成长。
果实的脱落
种子散布
通过果实脱落，植物可以将种子散布到更远的地方，以便分散繁殖。
生物利用
某些植物的果实脱落后，会被动物食用，通过动物的排泄传播种子。
生理成熟
当果实达到一定程度的成熟时，植物会脱落果实以完成生命周期。
叶子的脱落
1 光合作用减弱
在光线稀缺的季节，植 物会主动脱落叶子以减 少能量消耗。
2 寿命到期
叶子有一定的寿命，达 到寿命上限后会自然脱 落。
3 养分回收
通过叶子脱落，植物可 以回收叶片中的养分， 以供其他部分生长所需。
花朵的脱落
1
受粉失败
如果花朵未受粉成功，植物会将其脱落以减少能量和营养的浪费。
树叶的脱落及其影响
树叶的脱落在森林生态系统中具有重要的影响，能够影响土壤质量、养分循环以及物种的多样性。
植物器官脱落的生态意义
植物器官脱落对于植物的生存和繁殖具有重要的生态意义，同时也对整个生 态系统的平衡起着重要的作用。
结论和总结
通过本次课程的学习，我们深入了解了植物器官的脱落现象及其生态意义。 植物器官脱落是植物生命周期中的重要过程，对于植物的健康与繁殖具有重 要影响。
第十章植物的成熟和衰老生理
Chapter10 Plant Mature and senescence physiology
★ 种子的发育与成熟 ★ 果实的生长与完熟 ★ 植物的衰老 ★ 植物器官的脱落
本章内容提要
本章重点： 1.种子与果实成熟过程中的生理生化变化 2.植物衰老过程中生理变化及原因与调控 3.器官脱落生理
二、肉质果实成熟时的色、香、味的变化 （生理生化变化）
（一）呼吸变化
◆ 呼吸跃变： 果实成熟前，呼吸速率最初下 降，然后突然上升，又急剧下降，这种现象叫 呼吸跃变。 ◆类型：
跃变型果实：苹果、梨、香蕉、芒果、西瓜等 非跃变型果实：葡萄、草莓、柑桔、黄瓜等 ◆原因：①乙烯 ②酶活性
（二）物质转化
1、保证特种的延续：养分转移到果实，种 子中贮藏，为新个体生长准备物质基础。
2、内部生理机能的恢复：营养物质转运到 果实、种子及新生器官再度利用。
3、生态适应：秋天落叶，降低蒸腾，度过 严寒
三、植物衰老过程中的生理生化变化 (Phy-
siology and Biochemical Changes during Plant senescence)
较多。 多数植物器官在脱落之前已形成离层，
只是处于潜伏状态，一旦离层活化，即引起 脱落。
二、脱落与激素的关系 (Relationship between
Phytohormones and Abscission)
棉叶柄茎部纵切面，示离层区结构
（一）、生长素是脱落的抑制剂 生长素梯度学说
内源生长素
外源生长素
（补充内容）
③对细胞膜的破坏作用 膜透性增大，选择透性丧失
膜脂过氧化 膜结合酶失活 产物MDA导致蛋白质交联
植物的成熟与衰老 (2)精选课件
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②抗氧化酶类
细胞内保护酶主要有：
超氧物歧化酶（SOD）
过氧化物酶（peroxidase，POD）
过氧化氢酶（catalase，CAT） 抗坏血酸过氧化物酶（antiscorbutic acid peroxidase ，Asb－POD or APX） 谷光甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPX） 谷光甘肽还原酶（glutathione reductase，GR）等
第五页，本课件共有38页
二、种子休眠的原因和破除
种子休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不能萌发的现象。
(一)种皮限制 种皮不透水、不透气；种皮太硬等； 物理、化学方法破除； 氨水（1：50）处理松树种子， 98%浓硫酸皂荚种子—冲洗—浸泡
(二)种子未完成后熟
后熟:种子在休眠期内发生的生理生化过程。 可用层积处理的方法破除休眠。
3. 脱落的细胞学和生物学过程及影响因素
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第三节 休眠
一、植物的休眠
植物的休眠:
指植物在一年中，不良环境或季节来临时，植物的某些器官或整株 处于生长极为缓慢或者暂停的状态，并出现保护性结构或形成贮藏器官 ，以利抵抗和适应恶劣的外界环境条件的现象。
（一）休眠的器官
器官
种子休眠 芽休眠
胁迫脱落：因环境条件胁迫和生物因素引起的脱落。
生理脱落：因植物本身生理活动而引起的脱落。
（二）器官脱落的机理
1.离层与脱落
叶片脱落之前，离层细胞衰退，果胶酶与纤维素酶活性增 强，中层分解，叶片脱落。
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10、衰老
植物生理学单元自测题第十章植物的成熟与衰老一、填空题1．脱落可分为三种，它们是___________、___________、和______________。
2._____________的出现可以作为果实完全成熟的生理指标，同时也意味着果实进入衰老阶段而不耐贮存。
3．果实成熟时，氧化，涩味消失。
4．一般来说，CTK对叶片衰老有作用，ABA则可叶片衰老。
5．种子中的贮藏物质主要有、、。
6．昼夜温差大，有机物质呼吸消耗，瓜果含糖量，禾谷类作物千粒重。
7．果实成熟时有机酸逐渐减少，一部分有机酸转化为；一部分被消耗；一部分被中和为。
8．脂肪种子成熟过程中，脂肪是由转化来的。
9．油料种子发育时，先形成脂肪酸，然后再转变成脂肪酸。
二、选择题1．多年生草本植物的衰老类型为A、整体衰老型B、地上部衰老型C、脱落衰老型D、渐进衰老型2．多年生落叶木本植物的衰老类型为A、整体衰老型B、渐进衰老型C、地上部分衰老型D、落叶衰老型3．在不发生低温伤害的条件下，适度的低温对衰老的影响是：。
A．促进衰老 B．抑制衰老 C．无影响4．油料种子成熟时的物质转变是A、饱和脂肪酸转变为不饱和脂肪酸B、脂肪转变为糖C、不饱和脂肪酸转变为饱和脂肪酸D、糖转变为脂肪E、游离脂肪酸合成脂肪5．在果实要发生呼吸跃变时，果实内含量明显升高的植物激素是。
A．IAA B．GA C．ABA D．ETH6．在淀粉种子成熟过程中，可溶性糖的含量是。
A．逐渐降低 B．逐渐增高 C．变化起伏较大 D．变化不大7. 油料种子在成熟过程中，糖类总含量是。
A．不断下降 B．不断上升 C．先降后升 D．变化不大8. 由于衰老或成熟引起的脱落称为，A．胁迫脱落； B．生理脱落 C．正常脱落 D．异常脱落三、名词解释1. 衰老2. 脱落3.四、问答题1．果实成熟时发生哪些生理生化变化?2．植物衰老时在生理生化上有哪些变化？3．种子中主要的贮藏物质有哪些？它们的合成与积累有何特点？参考答案一、填空题1. 正常脱落，胁迫脱落，生理脱落 2．呼吸跃变3．单宁 4．延缓，加速5. 淀粉，蛋白质，脂类 6．少，高，高7．糖，呼吸，盐 8. 碳水化合物9. 饱和，不饱和二、选择题1．B， 2．D， 3. B， 4. ADE， 5．D，6．A， 7．A 8. C三、名词解释1.衰老：是植物体生命周期的最后阶段，是成熟的细胞、组织、器官和整个植株自然地终止生命活动的一系列衰败过程。
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第十章植物的成熟、衰老与器官脱落Ⅱ 习题一、名词解释衰老活性氧休眠一稔植物脱落正常脱落真正休眠多稔植物自由基胁迫脱落强迫休眠生物自由基生理脱落程序性细胞死亡二、写出下列符号的中文名称O 2 1 O 2 ? OH RO ? PuFA HbFeLFP P ? PP ? P （ P ） nP ? MDA JAMJ GSH-PX Vitc SOD POD CATGSH-R PCD三、填空题1. 活性氧是指性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，主要有（）、（）、（）和（），植物体内活性氧主要是在（）和（）中产生的。
2. 植物衰老的类型包括（）、（）、（）和（）。
3. 细胞的保护酶主要有（）、（）、（）等。
4. 膜脂过氧化产物是（）。
5. 非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂）有（）、（）、（）、（）。
6. 植物衰老的最基本特征是（）。
7. 叶片衰老最明显的标志是（），叶片衰老的顺序是从（）开始，逐渐过渡到（）。
8. 植物体内的氧自由基可分为两类，一是无机氧自由基，如（）、（）、（）；二是有机氧自由基，如（）、（）、（）。
9. 在植物细胞内自由基产生的部位主要有（）、（）、（）、（）、（）。
10. 自由基产生具有多渠道多途径的特点，可通过（）、（）、（）和（）四种作用产生。
另外，逆境条件如（）、（）、（）、（）等亦可引起自由基的产生。
11. 自由基对核酸的损伤主要通过（）反应和（）反应使碱基降解破坏，造成碱基缺失或使主链断裂而实现的。
12. 自由基对脂类的伤害主要表现为（）作用。
13. 被称为衰老激素的植物激素是（）、（），被视为死亡激素的物质是（）、（）。
14. SOD 是一种含金属的酶，根据含金属的不同可分为三种类型，即（）、（）和（）。
15. 在 Cu-ZnSOD 中， Cu 与 Zn 之比为（），酶的活力与（）元素有关，酶结构的稳定性与（）元素有关。
SOD 的作用主要是清除（），通过歧化反应，生成无毒的（）和毒性较低的（）。
后者可进一步由（）酶清除掉。
16. 根据引起植物器官脱落的原因的不同，可将脱落分为三种，即（）、（）和（）。
17. 光照强度和日照长度均能影响器官的脱落。
强光（）脱落，弱光（）脱落。
长日照（）脱落，短日照（）脱落。
18. 日照长短对植物营养体休眠有不同影响，对冬休眠植物来说，短日照（）休眠，长日照（）休眠。
对于夏休眠的植物来说，长日照（）休眠，短日照（）休眠。
19. 植物通过休眠期对低温有量上的要求，长期适应北方寒冷地区的植物休眠期对低温的需要量（），而适应南方温度地区的植物对低温的需要量（）。
20. 丙二醛与两个蛋白质分子交联形成的物质为（）。
21. 种子成熟时， P 、 Ca 、 Mg 等营养元素结合在（）上，该化合物称为（）。
22. 根据果实成熟过程中有无呼吸高峰，可分为两类：（）和（）。
23. 在果实的果皮中存在的主要色素是（）、（）和（）。
24. 油料种子发育过程中，最初形成的物质是（），以后转化为（）。
25. 果实成熟后涩味消失是因为（）。
26. 果实成熟后变软是主要是因为（）。
27. 使果实致香的物质主要是（）类和（）类物质。
28. 跃变型果实在成熟过程中释放（）。
29. 随着油料作物种子的成熟，种子内碳水化合物的含量会（），酸价会（），碘价会（）。
30. 当禾谷类的淀粉种子萌发时，非丁分解会放出（）、（）和（）元素供幼胚发育所需。
31. 一般说来，在低温干旱条件下，小麦籽粒内蛋白质含量较（），而在温暖潮湿条件下，则淀粉含量较（）。
32. 引起禾谷类作物籽粒空秕的两个主要生理过程是（）、（）。
33. 种子成熟时，累积的磷化合物主要是（）。
四、选择题1. 在衰老的植物组织或器官中，蛋白质含量明显下降，其原因是（）（ 1 ）蛋白质周转速率降低（ 2 ）氨基酸的生物合成受阻（ 3 ）蛋白水解酶活性增加（ 4 ）土壤中氮素含量下降2. 下列植物生长物质中，仅有哪种是死亡激素。
（）（ 1 ）赤霉素（ 2 ）茉莉酸（ 3 ）三十烷醇（ 4 ）芸苔素3. 以下几种酶中，仅有哪种与器官脱落有密切关系。
（）（ 1 ）酯酶（ 2 ）核酸酶（ 3 ）纤维素酶（ 4 ）淀粉酶4. 树龄已有 4913 年之久的刺果松正在衰老，其衰老的类型应属于（）（ 1 ）整体衰老（ 2 ）地上部分衰老（ 3 ）脱落衰老（ 4 ）渐近衰老5. 在空气中氧浓度升高时，对棉花叶柄脱落产生的影响是（）（ 1 ）促进脱落（ 2 ）抑制脱落（ 3 ）没有影响（ 4 ）可能促进，也可能抑制6. 在不产生低温伤害的条件下，降低温度时则（）（ 1 ）促进衰老（ 2 ）抑制衰老（ 3 ）可能促进，也可能抑制（ 4 ）对衰老无影响7. 用呼吸抑制剂碘乙酸、氟化钠和丙二酸处理叶柄时（）（ 1 ）促进脱落（ 2 ）抑制脱落（ 3 ）对脱落没有影响（ 4 ）促进衰老8. 下列哪组代谢变化能较正确的代表叶片衰老时所发生的生理变化（）（ 1 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量减少，可溶性碳水化合物含量增加。
（ 2 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量减少，可溶性碳水化合物含量减少。
（ 3 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量增加，可溶性碳水化合物含量增加（ 4 ）叶绿素含量减少，光合速率略增，蛋白质含量增加，可溶性碳水化合物略增。
9. 在下列哪种情况下，会加速叶片脱落。
（）（ 1 ）当远轴端与近轴端 IAA 的比值大时（ 2 ）当离层内 IAA 与 ABA 的比值增大时（ 3 ）当离层内 IAA 与 ABA 的比值变小时（ 4 ）当远轴端与近轴端 IAA 的比值小时10. 油料种子发育过程中，最先累积的贮藏物质是（）（ 1 ）淀粉（ 2 ）蛋白质（ 3 ）脂肪酸（ 4 ）油脂11. 油料种子成熟时，脂肪的碘值（）（ 1 ）逐渐减小（ 2 ）逐渐升高（ 3 ）没变化（ 4 ）变化没规律12. 在衰老的植物或器官中， RNA 含量显著下降，其原因是（）（ 1 ） DNA 聚合酶活性下降（ 2 ） RNA 聚合酶活性下降（ 3 ）核糖核酸酶活性升高（ 4 ）脱氧核糖核酸酶活性升高五、是非题1. 衰老的组织内所含的内含物大量向幼嫩部分或子代转移的再分配是生物学中的一个普遍规律。
（）2. 叶片中 SOD 活性和 O 2 等随衰老而呈增加趋势。
（）3. MDA 积累速率可代表组织中总的清除自由基能力的大小。
（）4. SOD 、 CAT 和 POD 是植物体内重要的保护酶，一般称为自由基清除剂。
（）5. 缺水和 N 素供应不足均能促进植物休眠。
（）6. 休眠芽在整个休眠期间，呼吸速率的变化呈倒置的单峰曲线。
（）7. 衰老的最早信号表现在叶绿体的解体上，但衰老并不是叶绿体启动的。
（）8. 茉莉酸甲酯能显著地促进衰老进程。
（）9. 在衰老的植物组织或器官中， RNA 与蛋白质的含量均显著增加。
（）10. 植物的组织、器官和个体的衰老是从细胞衰老开始的，细胞衰老的重要标志是膜的衰老。
（）11. 在细胞趋向衰老的过程中，膜脂的不饱和脂肪酸含量增加，且脂肪链加长，使膜由液晶相逐渐转变的凝固相。
（）12. 植物细胞内多胺类物质的存在会加速植物的衰老进程。
（）13. 干旱地区生长的小麦种子，其蛋白质含量较高。
（）14. 对淀粉种子来说，氮肥可提高蛋白质含量，磷钾肥可增加淀粉含量。
（）15. 小麦籽粒成熟时， ABA 含量大大减少。
（）16. 外源 ETH 能诱导非跃变型果实本身产生 ETH ，使成熟加快。
（）17. 高温促进油料种子不饱和脂肪酸的合成，因而碘值升高。
（）六、问答题1. 衰老的生物学意义如何？2. 植物衰老时的生理生化变化如何？3. 导致脱落的外界因素有哪些？4. 自由基通过哪几种方式伤害蛋白质？5. 写出植物体内能清除活性氧的抗氧化物质与抗氧化酶类。
6. 到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？7. 如何调控器官的衰老与脱落 ?8. 禾谷类种子成熟过程中发生哪些生理生化变化？9. 肉质果实成熟过程中内部有机物质发生哪些生理生化变化？10. 引起植物衰老的可能因素有哪些？11. 光对植物衰老有何影响？12. 钙素为什么能延缓衰老？13. 你怎样理解植物细胞的程序化死亡？14. 何谓呼吸跃变？出现呼吸跃变的原因是什么？Ⅲ 参考答案一、名词解释衰老是指一个器官或整个植株的生理活动及功能自然衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程，既受基因的调节，也受环境的影响。
脱落植物器官（如叶片、花、果实、种子或枝条等）自然离开母体的现象。
自由基是指带有未配对电子的原子、离子、分子以及基团的总称。
自由基的特点是：①不稳定，寿命短；②化学性质活泼，氧化能力强；③能持续进行链式反应。
生物自由基是通过生物体内自身代谢产生的一类自由基。
生物自由基包括氧自由基和非含氧自由基，其中氧自由基是最主要的，它又可分为两类：一类是无机氧自由基，如超氧自由基（ O 2 ）、羟自由基（· OH ）；另一类是有机氧自由基，如过氧化物自由基（ROO · ）等。
生物自由基对细胞膜和许多生物大分子产生破坏作用。
活性氧是化学性质活泼，氧化能力很强的含氧物质的总称。
生物体内的活性氧主要包括氧自由基、单线态氧（ 1 O 2 ）和 H 2 O 2 等，它们能氧化生物分子，破坏细胞膜的结构与功能。
正常脱落由于衰老或成熟而引起的脱落。
如叶片和花朵衰老脱落，果实和种子成熟后脱落。
胁迫脱落是指由于胁迫的环境条件（高温、低温、干旱、水涝、盐渍、污染）和生物因素（病、虫危害）而引起的脱落。
生理脱落由于植物本身生理活动而引起的脱落。
如营养生长与生殖生长的竞争，源与库的不协调，光合产物运输受阻或分配失控等引起的脱落。
休眠是指一年之中不良环境条件或季节来临之时，植物的某些器官甚至整株处于生长极为缓慢或者暂停的一种状态，并出现保护性结构或形成贮藏器官，以利于植物抵抗或适应恶劣的外界环境。
真正休眠（亦称深休眠）是指由植物内部原因而引起的自发性休眠。
这种休眠程度深沉，在刚进入休眠或休眠中期不易解除。
强迫休眠（亦称相对休眠）是指由于不利于生长的逆境而引起的被迫性休眠。
这种休眠可因提供适宜生长的条件而解除并恢复生长。
程序性细胞死亡（ programmed cell death ， PCD ）与通常意义上的细胞死亡不同，是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程。
在 PCD 发生过程中，通常伴随有特定的形态变化和生化反应，如细胞核和细胞质浓缩、 DNA 降解等。
它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡方式，在细胞分化、过敏性反应和抗病抗逆中有特殊作用，如维管束中导管的形成一稔植物在一生中只开一次花，开花结实后整株便衰老死亡的植物。
多稔植物在一生中多次开花结实，营养生长和生殖生长交替进行的植物。