植物的生长生理
第 7 章 植物的生长生理
第7 章植物的生长生理本章内容提要：植物生长（plant growth）是指植物在体积和重量（干重）上的不可逆增加，是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长而引起。
严格地讲，植物的个体发育是从形成合子开始，但由于农业生产往往是从播种开始，因此，一般将植物从种子萌发到形成新种子的整个过程称为植物的发育周期。
种子的生活力和活力是决定种子正常萌发和形成健壮、整齐幼苗的内部因素，而充足的水分、适宜的温度和足够的氧气是所有种子正常萌发所需的外界条件，有些种子的萌发则对光照还有一定的要求。
组织培养是依据细胞的全能性发展起来的一项技术。
在研究植物生长发育规律以及生产实践领域中以得到广泛的运用。
植物机及其器官的生长都表现出生长大周期和昼夜周期性以及季节周期性。
植物的生长既相互依赖又相互制约，即具有相关性，体现在地下部和地上部的相关、主茎和侧枝的相关以及营养生长和生殖生长的相关等。
植物的生长除受到内部因素（包括基因、激素、营养等）的影响外，还受外界环境条件温度、水分和光照的影响。
光还影响植物的形态建成。
植物体内有三种光受体：光敏色素、隐花色素、紫外光B受体。
植物器官可在空间位置上有限度地移动。
植物的运动可分为向性运动、感性运动和近似昼夜节奏的生物钟运动。
根据引起运动的原因又可以分为生长性运动和膨胀性运动，生长性运动是由于生长的不均匀而造成的，而膨胀性运动是由于细胞膨压的改变造成的。
植物的运动大多数属于生长性运动。
自测题一、名词解释：1.植物生长2. 分化3. 脱分化4. 再分化5. 发育6. 极性7. 种子寿命8. 种子生活力9.种子活力 11. 需光种子 12. 细胞全能性 13. 植物组织培养 15.人工种子 16. 温周期现象 17.协调最适温度 18. 顶端优势 19. 生长的相关性. 20.向光性 22. 生长大周期 23. 根冠比 24. 黄化现象 25. 光形态建成 26. 光敏色素 27. 光受体 29. 感性运动 30. 生物钟二、缩写符号翻译：1. TTC2. R/T3. Pr、Pfr4. PhyⅠ5. PhyⅡ6.R7.FR8. UV－B9. BL 10. AGR 11. RGR 12. LAR 13. LAI 14.GI 15. RH三、填空题：1. 按种子吸水的速度变化，可将种子吸水分为三个阶段，、、。
10植物的生长生理
不会感知外界的剌激，而含羞草与一般植物不同，
向日葵 Helianthus annuus Linn.
植物的向性运动可分为向光性、 向地性和向触性，向日葵花的向 阳是典型的向光性运动。
分化和衰老起着互补与平衡的作用 。 凋亡是细胞死亡的机制之一，细胞凋亡是一种主 动的过程，就像树叶或花的自然凋落一样。
PCD与细胞坏死的 区别(动物体）
坏死指是极端的物理、化学因素或严重的病理性 刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞膜发生渗漏，
细胞内容物释放到胞外，导致炎症反应。
细胞凋亡时细胞膜的整合性保持良好，整个细胞
种子丧失活力的原因
①酶的破坏； ② 营养物的消耗； ③ 有害代谢物的积累。
种子的贮藏条件
正常种子：低温、干燥、乏氧 顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿命很短， 如热带植物种子
§10-2 植物细胞的生长
植物的生长是以细胞的生长为基础 —
生长（growth)：指植物细胞体积、重量及长度等不 可逆的增加过程。是通过细胞分裂和细胞伸长来实现
4、测定种子活力常用的方法
利用种子的还原力法（TTC法）
呼吸作用使某些物质还原，如使兰色的TTC（ 三苯基氯 化四唑 ）还原为红色物质
利用种子的呼吸作用法（Bห้องสมุดไป่ตู้B染色法）
活种子质膜有选择透性，胚不被染色，死种子全被染色。
利用细胞中的荧光物质
种子纵切后，活种子的蛋白质、核酸等在在紫外光下发出 荧光。
根与地上部分 主茎与侧枝 营养生长与生殖生长
1、顶端优势（apical dominance）主茎与侧枝的
相关 顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象，称为顶 端优势（apical dominance）
原因：茎产生生长素，对侧芽生长有抑制作用 。 •顶端优势现象很明显： •针叶树、玉米、棉花、向日葵、一些瓜类植物如南瓜等 •没有顶端优势或顶端优势作用不明显 •如水稻、小麦、和一些灌木。 •应用： 通过去顶促进侧芽发育（瓜类、棉花等），或去除侧芽促进顶 芽生长（玉米，高粱、和向日葵）。
植物生理学第十章生长生理
⑴ 可研究外植体在不受植物体其它部分干扰下的生长和 分化规律。
⑵可用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论 上和生产上的问题。
2.特点
⑴取材少，培养材料经济。 ⑵人为控制培养条件，不受自然条件影响。 ⑶生长周期短，繁殖率高。 ⑷管理方便，利于自动化控制。
► 3. 培养条件：
（1）完全无菌：材料、培养基 （2）培养基成分：
丁香髓愈伤组织中加入适量生长素和细胞分裂素， 可以诱导分化出木质部。
低浓度2,4-D可促进胚胎原始细胞形成，抑制胚状 体进一步发育。
四、组织培养(tissue culture) 是指在无菌条件下，分离并在培养基中培养
离体植物组织（器官或细胞）的技术。 组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性。
A、无机营养物：无机盐类 B、碳源：以蔗糖为主，带用浓度2-4% C、维生素：不同材料对vit种类、数量要求不同。硫胺素
是必需的，其他如烟酸、维生素B6和肌醇等。 D、生长调节剂：必须是人工合成、稳定、耐热物质。如
2,4-D和NAA等。 E、有机附加物：非必需物质，如氨基酸、椰子乳汁等。 （3）温度：25-27℃ （4）光：依不同培养而定。
经济树种（茶、桑）、大豆、棉花等则要去尖、 打顶，以促进分支，增加产量；
白菜移栽需抑制根的顶端优势，便于水分、矿 质吸收；
萝卜不能移栽，目的是维持根的顶端优势。
应用：
果树整形修剪、棉花整枝、植物生 长调节剂（如TIBA)消除大豆顶端优势 增加分枝，提高结荚率。
三、营养生长和生殖生长的相关性
1、统一方面 营养生长是生殖生长的物质基础。只有根深叶茂，
极性导致的不均等分裂是发育分化得以实现的重要途径
A
B
第八章 植物的生长生理
463
134
FeSO4•7H2O
Na2-EDTA Na-Fe-EDTA Fe2(SO4)3 MnSO4•4H2O
27.8
37.3
27.8
37.3 32
27.8
37.3
2.5
22.3 4.5 4.4 4.4
MnSO4•H2O
ZnSO4•7H2O CoCl2•6H2O CuSO4•5H2O Na2MoO4•2H2O KI H3BO3 8.6 0.025 0.025 0.25 0.83 6.2 0.5 0.5 100 0.5 2 3000 0.001 0.0025 0.75 1.5 0.8 1.6 1.0 0.5 100 2 50000 30000 0.8 1.6 3 1.5 1.5
种子的寿命（seed longevity）是指种子从成熟到 丧失发芽能力所经历的时间。
寿命的长短与植物的种类、种子的贮藏条件有关。 贮藏条件：干燥、低温、缺氧
●种子活力
是指种子在田间状态(即非理想状态)下迅速而整齐 地萌发并形成健壮幼苗的能力。
（二）影响种子萌发的外界因素 1、水分 2、氧气 3、温度
4、光照
水分
无水脱脂棉上绿豆的萌发
含水脱脂棉上绿豆的萌发
吸水是种子萌发的第一步。
吸水后，生理作用才能逐渐开始，因为
1）水可使种皮软化： 透氧，增加胚的呼吸，使胚易于突破种皮。 2）水使细胞质由凝胶状态转入溶胶状态： 代谢加强，酶活性增加，贮藏物分解为可溶性物质， 供幼小器官生长之用。 3 ）水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根，形 成新细胞的结构物质。
4）促使束缚态植物激素变为游离态
5）胚细胞的分裂与伸长需要水分
氧气
一般需要氧气浓度在10％以上才能萌发。 旺盛的物质代谢和活跃的物质运输等需要有氧 呼吸作用来保证。故农业生产上，春播前要深 耕松土，使土壤的透气性增加，以利于种子 的萌发。
植物生理学-第十章 植物的生长生理
细胞分化的理论基础是：细胞全能性
（一）细胞分化的内部调控机理 1、通过极性控制分化 极性是分化产生的第一步，极性的存
在使形态学上端分化出芽，下端分化出根。 极性产生的原因： 受精卵的第一次不均等分裂 IAA在茎中的极性传导
2、通过激素控制分化 IAA促进愈伤组织分化出根，CTK促 进分化出芽。 3、通过基因调控分化 如开花基因活化，可导致成花。 （二）外界条件对细胞分化的调节 1、糖浓度
4、种子寿命
种子寿命（seed longevity）：从种子 成熟到失去发芽力的时间。
顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿 命很短，如：热带的 可可、芒果种子
正常性种子：耐脱水和低温，寿命 较长，如：水稻、花生
种子寿命与种子含水量和贮藏温度 有关。
二、影响种子萌发的外界条件 1、足够的水分 吸水是种子萌发的第一步：
不同作物种子萌发时需要温度高 低不同，与其原产地密切相关。
4、光 — 有的种子萌发需光
需光种子：光下才能萌发的种子， 如莴苣、烟草、杂草种子
需暗种子：光抑制种子萌发，如 茄子、番茄、瓜类种子
对光不敏感种子：有光无光都可
三、种子萌发时的生理生化变化 （一）种子吸水
种子的吸水分为三个阶段：
急剧吸水阶段 — 吸胀性吸水 吸水停顿阶段 胚根出现 大量吸水阶段 — 渗透性吸水
2、种子生活力 种子生活力（seed viability）：指种子 能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
鉴定种子生活力的方法：
（1）利用组织还原能力（TTC染色法）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色2、利用原生质来自着色能力 —（染料染 色法）活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
植物生理学 植物的生长生理
植物生理学植物的生长生理植物的生长生理一、植物生长和形态发生的细胞基础1.细胞的生长分化规律细胞周期:从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂结束的时期称为细胞周期。
细胞生长的控制细胞生长受多种因素的影响：受核质遗传基因的控制，因为细胞核与细胞质的数量比只能维持在一定的范围内；受细胞壁以及周围细胞作用力的影响；受环境因素的制约。
2.细胞分化的控制因素细胞分化的分子机理细胞分化的分子基础是细胞基因表达的差别。
同一植物体中的细胞都具有相同的基因，因为它们都是由同一受精卵分裂而来的，而且其中的每一个细胞在适宜的条件下有可能发育成与母体相似的植株。
在个体的发育过程中，细胞内的基因不是同时表达的，而往往只表达基因库中的极小部分。
这就是个体发育过程中基因在时间和空间上的顺序表达。
细胞的基因是如何有选择性地进行表达，合成特定蛋白质的，即基因是如何调控的，这是细胞分化的关键。
从某种意义上讲，具有相同基因的细胞而有着不同蛋白质产物的表达，即为细胞分化。
细胞分化的控制因素：（1）极性是细胞分化的前提极性是指细胞（也可指器官和植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。
主要表现在: 细胞质浓度的不一，细胞器数量的多少，核位置的偏向等方面。
极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。
(2)植物激素在细胞分化中的作用；植物激素可以诱导细胞分化。
3.细胞全能性与组织培养技术植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都携带一个完整的基因组，具有发育成完整植物的潜力。
组织培养:指在无菌条件下，在培养基中离体分离培养植物组织(器官或细胞)的技术。
其理论基础是植物细胞的全能性。
（1）组织培养的概念与分类植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。
用于离体培养的各种植物材料称为外植体。
根据外植体的类型，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。
第十章植物的生长生理
• 在农业生产上,可用水肥措施、修剪、生长调节剂等来调控作物得根冠 比,促进收获器官得生长。
顶端优势
(二)主茎与侧枝得相关
植物得顶芽生长占优势而抑制侧芽生长得现象。向日葵 、玉米、高粱、黄麻等得顶端优势很强。
产生顶端优势机理
第十章植物的生长生理
二、种子休眠得原因
种子休眠:指处在适宜得外部条件下种子仍不萌发得现象。 休眠得原因:
1、种皮得限制:种被不透水性、种被不透气 性、种被得机械约束作用
2、胚未发育完全: 胚以外得部分成熟且收 获,因为胚未成熟不能萌发。
3、种子未完成后熟作用 4、存在抑制萌发得物质:种子(果实) 成熟 过程中积累抑制萌发得物质,达到一定量时导致种子休眠 。
三、芽休眠得原因
促使芽休眠得主要因素:短日照
冬眠植物:短日照诱导休眠,长日照解除休眠。 夏眠植物: 长日照诱导休眠, 短日照解除休眠。 如冬眠植物:
短日照→ABA合成→GA/ABA↓ →休眠 长日照→GA合成→ GA/ABA ↑ →解除休眠
低温易被误认为就是植物休眠得原因,实际上不仅不就是植物休眠得原 因,反而就是解除休眠不可缺少得条件。
果、可可、橡胶、椰子、板栗、栎树等,以及一些水生草本植 物如水浮莲、菱、茭白等,
正常性种子:耐脱水和低温,寿命较长。 如:水稻、花生。
种子寿命与种子含水量和贮藏温度有关。
五、种子得活力
• 1、种子生活力
•
种子能够萌发得潜在能力或种胚具有得生命力。--- 红墨水法等
测定
• 2、种子活力即种子得健壮度,就是种子发芽和出苗率、幼苗生长得潜 势、植株抗逆能力和生产潜力得总和,就是种子品质得重要指标。
植物生长生理的名词解释
植物生长生理的名词解释植物生长生理是植物学的一个重要分支，研究植物在生长发育过程中的生理机制和调控方式。
它涉及了众多名词和概念，本文将对其中一些关键的名词进行解释。
1. 光合作用（Photosynthesis）：光合作用是植物中一项重要的生化过程。
它通过植物叶绿体内的叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖。
光合作用不仅提供了植物生长所需的能量，还释放了氧气，为地球上的其他生物提供了氧气来源。
2. 水分传输（Water transport）：水分传输是植物中的重要过程，将根部吸收的水分和溶解其中的营养物质从地下输送到地上的各个部分。
水分通过植物的根系进入植物体内，再通过细胞之间的导管系统传输到茎、叶和花等部位。
这一过程受到温度、湿度、土壤水分和植物体内的水分蒸发等因素的影响。
3. 茎叶发育（Stem and leaf development）：茎和叶是植物体的主要组成部分，对植物的生长和光合作用起着重要作用。
茎负责植物的支持和携带水分和养分，而叶则是进行光合作用的主要器官。
茎叶的发育过程涉及植物细胞的分化和组织的形成，其中植物激素如生长素（Auxin）在茎叶发育中发挥着重要的调控作用。
4. 花芽分化（Flower bud differentiation）：花芽分化是植物的重要发育过程，通过该过程，终生生长的植物在特定的环境条件下转化为生成生殖细胞的花器官。
花芽分化过程受到光周期、温度、水分和植物激素等内外因素的影响。
花芽分化的顺利进行对植物的繁殖至关重要。
5. 营养吸收和转运（Nutrient absorption and transport）：植物依赖于土壤中的营养元素进行生长和发育。
营养吸收主要通过植物根系来实现，其吸收效率受到土壤酸碱度和营养元素的浓度等因素的影响。
一旦营养元素被吸收，它们会通过植物维管束系统在茎、叶和花等部位进行转运，满足植物的生长发育和代谢需求。
6. 植物激素（Plant hormones）：植物激素是植物内分泌体系的重要组成部分，它们通过在植物体内产生和传递信号来调控植物的生长和发育。
植物生理学010生长生理
1三基点 2 温周期现象：植物生长需要一定昼夜温度变化 称作温周期现象。
（三）水分 （四）矿质营养 N ：叶肥、徒长；C：积累糖；
（五）植物激素 GA：茎生长；CCC：抑制
第四节 植物各部分生长的相关性
（一）定义
植株不同部分的生长既相互制约，又 相互依赖、相 互促进这种现象称作生长的相关性。
分裂间期：G1、S、G2；分裂期：M期 前中后末
细胞周期控制：关键酶是依赖细胞周期蛋白的蛋
白激酶（CDK)。
细胞周期蛋白（cyclin)：活化CDK；CG1 CM CDK 活性调节：(周期控制图)
1 、细胞周期蛋白的合成与破坏；
2 、CDK分子内关键氨基酸残基的磷酸化和去磷酸化。
（二）生化变化 1 DNA 2 RNA 和蛋白质 G1期上升，S期急剧上升，G2期
5 植株再生：从愈伤组织重新分化出完整植株的过
程称为植株再生。
胚状体途径：是指外植体按胚胎发生方式形成再生
植株的过程。 胚状体：在组织培养中，外植体细胞经过类似有性生 殖中胚胎发生 (图9) 的过程而形成的能独立发育成完 整植株的类似于胚的结构，将这种结构称为胚状体。
器官发生途径：先从外植体诱导出器官而后再诱导
提取物、椰乳等。
（三）培养方式 固体培养 液体悬浮培养
悬滴培养 浅层培养细胞固定化培养
（四）培养条件 温度：23－28℃，昼夜温差；
光照；氧气
（五）操作过程
1 配制培养基并灭菌 2 选取外植体并灭菌 3 接种 4 培养 5 继代 6 分化 7 移栽
（六）应用
1 理论研究 2 基因工程 3 育种 4 繁殖 5 脱毒 6 种质保存 7 代谢物生产
白激酶
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植物生长发育的生理过程解析
植物生长发育的生理过程解析植物的生长发育是一个复杂而精密的过程，涉及种子萌发、根系生长、茎叶发育、开花结果等多个阶段。
通过深入理解植物的生理过程，我们可以更好地理解植物的发展规律，为植物的种植和栽培提供科学依据。
一、种子生理种子是植物的生命之源，种子的发芽是植物生长发育的起点。
种子在适宜的环境条件下经历开始发芽的过程。
首先，种子吸收水分，引起胀大，导致种子壳裂开，然后种子内含物开始运输和新陈代谢活动。
随着水分和养分的吸收，胚芽逐渐伸展，从而使种子发芽。
二、根系生长根系是植物生长发育中的重要部分，起到固定植物体、吸收水分和养分的作用。
根系生长发育的过程包括萌发、伸长和分化三个阶段。
首先，胚根在适宜温度和湿度条件下萌发。
然后，胚根进行伸长，向土壤深处延伸，这样可以更有效地吸收土壤中的水分和养分。
最后，根系分化为主根和侧根，扩大根系表面积，提供更多吸收区域。
三、茎叶发育茎叶是植物的营养器官，起到支撑和光合作用的作用。
茎叶的发育过程包括分生组织增生和分化、茎叶伸长和分枝等阶段。
首先，茎叶的分生组织在细胞分裂的作用下进行增生和分化，形成新的细胞。
然后，茎叶通过伸长，使茎叶能够向上生长，便于接受阳光的照射和光合作用。
最后，茎叶进行分枝，产生侧枝和侧芽，从而增加植物的体积和分布。
四、开花结果开花结果是植物生长发育的最终阶段，涉及花器官形成、授粉、受精和果实形成等过程。
首先，花苞形成并逐渐展开，花器官在花蕾内依次形成。
然后，授粉发生，花粉在花器官间传递，与卵细胞结合形成受精卵。
最后，受精卵随着胚胎的发育，花瓣凋谢，果实形成并发育。
总结起来，植物的生长发育的生理过程包括种子生理、根系生长、茎叶发育和开花结果等多个阶段。
每个阶段都是相互关联、相互依赖的，通过了解植物生理过程的细节，可以为植物的种植和栽培提供科学的指导，并推动植物科学研究的深入。
让我们共同探索植物生理的奥秘，为植物的生长发育做出更多的贡献。
七、植物的生长生理
第7章植物的生长生理第1节、生长，分化和发育的概念生长是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积（大小）或重量的不可逆的增加的过程。
是量变的过程。
例外：种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少，胚囊的发育（4 1）细胞数目不是增加而是减少。
分化是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。
是质变。
发育是生长和分化的综合，指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程，它推动植物的生命周期不断的向前发展。
叶发育：叶原基→幼叶→成熟叶根发育：根原基→幼根→完整的根系花发育：花原基→花蕾→开花。
果实发育：受精后子房膨大→果实形成→成熟。
第2节植物细胞的发育细胞的发育：分裂期、伸长期和分化期。
一、分裂期(一) Cell cycle 分生细胞的特点：体积小、壁簿、核大、内部充满原生质、无大液泡、合成代谢旺盛、细胞持水力高的细胞。
分生期的最大特点是DNA有规律的变化细胞周期的变化速度，受温度、IAA、GA和CTK的影响(二) Cytoskeleton (细胞骨架) 真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三维网络结构,称之为细胞骨架,由微丝(microfilament, MF)、微管(microtubule,MT)和中间纤维系统(Intermediate filament,IF)组成。
微丝由F-肌动蛋白(fibrous actin)组成,最主要功能是推动胞质流动。
微管由微管蛋白(tubulin，微管蛋白二聚体)，最主要功能是细胞壁微纤丝的定向和组成有丝分裂纺缍丝。
中间纤维是蛋白质丝与细胞器的空间定位和运动有关。
2、伸长伸长区细胞的特点：大量吸水细胞体积增大, 细胞内小液泡并成了大液泡,细胞质与细胞核被挤压到边缘。
水分多少是影响伸长的最主要因子。
生理上的特点是细胞内干物质积累、呼吸速率和酶活性增加、蛋白质合成增加。
3．分化特点：细胞趋于成熟，体积不再增大，出现组织分化。
植物生理学植物如何生长
植物生理学植物如何生长植物生理学：植物如何生长植物生长是植物生命周期中最重要的过程之一。
植物通过光合作用和一系列复杂的生理过程，从种子开始生长并发展成成熟的植株。
本文将探讨植物生长的几个关键方面，包括种子发芽、根系和茎的生长、叶片的形成以及植物对外界环境的适应。
一、种子发芽种子发芽是植物生长的第一步。
种子在适宜的环境条件下，通过吸收水分和营养物质来激活休眠的生命力。
首先，种子吸水使种皮逐渐软化，然后胚珠内的胚乳开始分解并释放植物所需的能量。
接下来，胚根从种子中长出，并开始向土壤中伸展。
二、根系和茎的生长根系和茎是植物生长的支撑结构。
根系负责吸收水分和营养物质，并固定植物在土壤中。
茎将水分和养分从根部输送到其他部位，同时将光合产物输送回根部。
根系和茎的生长受到植物激素的调控。
植物激素可以促进细胞分裂和伸长，从而促进根系和茎的生长。
三、叶片的形成叶片是植物进行光合作用的主要器官。
叶片形成过程中，植物会调节细胞的分裂和伸长，并形成叶脉和叶片的结构。
叶片中的叶绿素通过光合作用将阳光转化为化学能，并产生氧气。
同时，叶片也是气体交换的场所，通过气孔吸收二氧化碳并释放氧气。
四、植物对外界环境的适应植物能够对外界环境的变化做出适应，以保证生长和生存。
其中最常见的适应机制是光和重力的感知。
植物通过叶片中的色素感知光线的强度和方向，并根据结果调整光合作用的强度和方向。
植物根部的细胞则能感知重力的方向，并调整根系的生长方向。
综上所述，植物的生长是一个复杂的过程，涉及多个方面的生理过程。
种子发芽、根系和茎的生长、叶片的形成以及植物对外界环境的适应，都是植物生长中的重要环节。
了解这些过程有助于我们更好地理解植物的生长机制，并为农业和植物育种提供科学依据。
7. 植物的生长生理
鉴定种子生活力的方法： （1）利用组织还原能力（TTC染色法）。 （2）利用原生质的着色能力 。（染料染色法） （3）利用细胞中的荧光物质。
种 子 生 理
种 子 萌 发
2、种子活力：
种子在田间状态下迅速而整齐地 萌发并形成健壮幼苗的能力。
种 子 生 理
种 子 萌 发
3、种子寿命 种子寿命： 从种子成熟到失去发芽力的时间。 顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿 命很短，如：热带的 可可、芒果种子 正常性种子：耐脱水和低温，寿命 较长，如：水稻、花生
负向重力性：茎背离重力方向向上生长。
横向重力性：地下茎以垂直于重力的方向水平生长。
植 物 （三）向化性 的 由于某些化学物质在植物体内外分布不采用的深耕施肥，使根向深处生长
（四）向水性
指当土壤中水分分布不均匀时，根总是 趋向较湿润的地方生长的特性。
植 物 的 运 动
植 物 生 长 的 特 性
3、植物生长的季节周期性
季节周期性：
植物生长在一年四季中发生的有规律的变化。
植 物 生 长 的 特 性
二、植物生长的相关性
相关性：植物各种器官之间既相互依赖又相
互制约的现象。
地下部与地上部的相关
主茎生长与侧枝生长的相关
营养生长与生殖生长的相关
植 物 生 长 的 特 性
植物组织培养
快繁增殖 生根移栽
离体器官培养
继代培养
1、组织培养的原理
（1）植物细胞的全能性和再生
（2）细胞的脱分化和再分化
2.植物组织培养的技术条件
（1）培养基的配制
（2）无菌条件
（3）培养条件
3、组织培养的应用
（1）快速无性繁殖 （2）获得无病毒植株 （3）新品种的选育 （4）人工种子和种质保存
植物生理学植物的生长生理
三、影响种子萌发的外界条件
1、水分
1）使种皮变软，氧气易于通过种皮，胚根易于突 破种皮。
2）使原生质由凝胶转化为溶胶状态。 3）保证细胞分裂和伸长正常进行。 4）水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、 幼根，形成新细胞结构。
5）促使种子内束缚态植物激素转化为自由态，调 节胚的生长。
干燥种子最初的吸水是依靠吸胀作用进 行的。无论种子是否有生活力都可进行最初 的吸胀作用。不同农作物种子，在萌发过程 中吸水量不同。豆科植物的种子吸水量大。
郑光华先生提出“超干种子保存 法”。
根据植物种子贮藏条件的特点，将种 子分为正常性种子和顽拗性种子。
正常性种子耐脱水性很强，耐低温贮 藏，寿命较长，大多数植物种子属于这一 类型。
顽拗性种子是不耐脱水干燥，也不耐 低温贮藏，寿命较短。产生顽拗性种子的 植物主要有两大类：（1）原产于热带或亚 热带地区的许多果树，如椰子、荔枝、龙 眼、芒果等；（2）一些水生草本植物，如 水浮莲、茭白、菱等。
各种主要作物种子萌发时的最低吸水量
ห้องสมุดไป่ตู้
作物种类 水稻 小麦 玉米 油菜
吸水率（%） 作物种类
35
棉花
60
豌豆
40
大豆
48
蚕豆
吸水率（%） 60 186 120 157
2、温度 温度对种子萌发的影响存在三基点，即
最适、最低和最高温度。最适温度指种子在 最短时间内获得最高发芽率的温度。
。
萌发的最适温度，尽管是生长最快的温度， 但由于种子消耗养分较多，往往使幼苗生长很 快但并不健壮，经不起不良环境侵袭。
发育包括生长和分化两个方面。
植物的发育在时间上有严格的顺序， 如种子发芽，幼苗生长，开花结实，衰老 死亡，都按一定的时间、顺序发生。
植物的生长生理
暗期间断对开花的影响
苍耳嫁接实验
光和温度对植物生长的影响
光对植物生长有两种作用：间接作用和直接作用。
（1）间接作用即为光合作用。由于植物必须在较强的光照 下生长一定的时间才能合成足够的光合产物供生长需要，所 以说，光合作用对光能的需要是一种高能反应。
（2）直接作用是指光对植物形态建成的作用。如①光促进 需光种子的萌发、幼叶的展开、叶芽与花芽的分化等。由于 光形态建成只需短时间、较弱的光照就能满足，因此，光形 态建成对光的需要是一种低能反应。 ②黄化植株的转绿、 叶绿素的形成。
锦紫苏
向触性
是生长器官因到受单方向机械刺激而引起运 动的现象。
向化性
是化学物质分布不均匀引起的生长反应。
感性运动
无一定方向的外界因素均匀作用于植株或某些器官所 引起的运动。
感性运动多数属膨压运动(turgor movement)，即由细 胞膨压变化所导致的。
常见的感性运动有感夜性(nyctinasty)、感震性 (seismonasty)和感温性(thermonasty)。
一般解除春化的温度为25～40℃。
前体物 低温 中间产物 低温 最终产物 （完成春化）
高温
中间产物分解 （解除春化）
感受低温的时期和部位
时期：一般植物在种子萌发后到植物营养体生长的苗期都可感 受低温而通过春化。 部位：分生组织和某些能进行细胞分裂的部位。
胚 茎尖生长点
春花效应的传递
春化素（vernalin）
其次，细胞分裂素和生长素在胚中形成，细胞分裂 素刺激细胞分裂，促进胚根胚芽的生长；
生长素促进胚根胚芽的伸长，以及控制幼苗的向地 性生长。
影响种子萌发的外界条件
●水分
几种作物种子萌发时最低吸水量占风干重的百分率
植物生理学课件 09生长生理
在茶树栽培中，经常摘芽断尖，促进更多的侧枝生 长，从而增加茶叶产量。
在大豆生产中，常利用三碘苯甲酸(TIBA)处理大豆 顶芽，抑制顶端生长，增加发枝，提高结荚率，成 为增产的有效措施。
三. 种子寿命
种子寿命（seed longevity):种子从采收到失去发芽力的 时间。
• 例子：柳树种子，成熟后12h内有发芽力； • 杨树种子，几周； • 槭 树 种 子 ， 几 周 （ 成 熟 时 含 水 量 58% ， 下 降 到 30-
34%就死去）； • 农作物种子，1-3年（花生种子1年，小麦、水稻、玉米、
• 相互促进
合成植物碱等含氮化合物如烟碱等。
•
对根的生长有促进作用，光
•
地上部分：合作用合成糖分供应根部，
•
合成根生长所需的维生素。
•
•
土壤水分含量高，土壤通气少，
• 相互制约
限制根系生长，根/冠比降低 ；
• 如“旱长根，水长苗” 土壤水分含量低，增加根生长，
•
减少地上部生长，根/冠比 增大
2.主茎生长和侧枝生长的相关
论，即酸－生长学说
• （四）细胞伸长与植物激素
• 赤霉素（GA）诱导细胞伸长：
• 细胞分裂前，依赖IAA诱导的细胞壁酸化,与IAA有相加作用。
• 赤霉素（GA）诱导细胞伸长的机理：
• GA提高木葡聚糖内转糖基酶（XET)活性，增加细胞壁延展性
• XET作用：
• 1.切开木葡聚糖 重新形成另个木葡聚糖分子 素网
整个生长过程中的生长速率表现出“慢-快-慢”的基本规律， 即为植物生长的大周期。 • 生长的相关性：植物各部分间的相互制约与相互协调的关系。 • 顶端优势：顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。 • 原因：茎顶端产生生长素IAA,对侧芽生长有抑制作用，细胞分 裂素CTK可解除侧芽的受抑制。 • 应用：果树修剪整形，棉花整枝等
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2. 分化（differentation）:
分生组织细胞在分裂中，不仅有量变，而且产生质 变，共同来源于一个分子或单个细胞的那些（在外表上） 遗传特性相同的细胞在形态上，生理生化上机能上异质 性的表现
细胞分化---指形成不同形态和不同功能细胞的过程。 分生细胞可分化成薄壁组织、输导组织、机械组织、 保护组织和分泌组织，进而形成营养器官和生殖器官。
萱 草
组织培养的历史
1902年德国的G. Haberlandt提出植物体细胞有再生完整 植株的可能性。 1934年美国的White等建立番茄根尖无性繁殖系。 20世纪40年代末崔等诱导烟草组织培养形成芽和完整植株。 1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导成 了体细胞胚，并进而获得了完整植株。 1960年 Cocking等用番茄幼根原生质体获得成功。 1964年 Guha等从曼陀罗花药中得到了单倍体植株。 1971年Takebe等用烟草叶肉细胞分离原生质体，并再生植 株；中国学者在水稻、玉米、小麦、高梁和大麦等农作物的 原生质体培养中相继成功地获得了它们的再生植株。 1972年Carlson等通过两个烟草品种之间原生质体的融合， 获得了第一个体细胞杂种。 1978年Melchers等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞 杂种——“Potamato”。 进入20世纪80年代后，生物工程迅速发展，通过某种途径 或技术将外源基因导入植物细胞并使之表达。
第三节 植物的组织培养
（一）组织培养的（tissue culture）概念及理论基础
指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原 生质体和花药等，在人工控制的培养基上培养，使其生长、分 化以及形成完整植株的技术。
理论基础：细胞的全能性；植物激素 所谓细胞全能性（totipotency）是指植物体 的每个细胞携带着一套完整的基因组，并具 有发育成完整植株的潜在能力。
一、细胞伸长的生理
细胞壁的可塑性增加；增加细胞壁及原生质的物质成分；吸水。 赤霉素和生长素促进细胞伸长。
二、细胞分化的生理
分化机制不十分清楚，但与植物激素和营养成分有关。 CTK/IAA比值高，促进芽的分化；CTK/IAA 比值低，促进 根的分化；CTK/IAA 中等，只生长不分化。
IAA/GA比值高，分化木质部； IAA/GA比值低，分化韧皮 部； IAA/GA比值中等，既有木质部又有韧皮部。
第一节
生长、分化和发育的概念
营(收获物) 1.植物生长（ plant growth）: 植物在体积和重量上的不可逆增加过程。是由细胞分 裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长引起的。
营养生长（ vegetative growth） 生殖生长（reproductive growth）
第八章
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
植物的生长生理
生长、分化和发育的概念
细胞的生长和分化的控制 植物的组织培养 种子的萌发 ※ 植株的生长 植物生长的相关性 ※ 环境因素对生长的影响 ※
第八节
植物的运动
重点
1.概念:生长，分化，极性，组织培养，外植体，脱分化，再 分化，生长大周期，生物钟，根冠比，顶端优势，光形态建成， 光敏色素，向性运动，感性运动等 2.组培基本原理和基本过程 3.种子萌发基本特点和影响其萌发的外界条件 4.影响根冠比的因素 5.顶端优势在农业生产中的应用 6.影响植物生长的环境因素，尤其是光照 7.光敏色素的性质和其在光形态建成中的作用 8.植物向性运动和感性运动的事例
蔗糖浓度高，分化韧皮部；蔗糖浓度低，分化木质部；蔗 糖浓度中等，既有韧皮部，又有木质部，中间有形成层。
极性与再生作用
植物细胞分化具一定独立性， 主要表现为极性与再生作用。
极性（polarity）：表现在植物 的器官、组织或细胞的形态学 两端在生理上的差异性（异质 性）。例如植物的形态学上端 总是长芽，下端总是长根。 再生作用（regeneration）： 指与植物体分离了的部分具有 恢复其余部分的能力。
3.发育（ development）:
生物组织、器官或整体形态结构和功能上的有序变 化过程--在形态学上常叫形态发生Morphogenesis。包 括胚胎建成、营养体建成，生殖体建成三个阶段。 特点 ①时间上的严格顺序 ②空间上的协调
叶片的发育 花的发育 根的发育 果实的发育 营养生长
狭义发育
生殖生长
4. 生长、分化和发育的关系
三者关系密切，有时交叉或重叠。 生长---量变，基础； 分化---质变； 发育---器官或整体有序的量变和质变
发育在生长，分化基础上进行； 同时生长和分化受发育的制约。
第二节 细胞的生长和分化的控制
细胞分裂使细胞数目增多；生长使体积扩大。 分裂期（慢） 植物细胞的生长： 伸长期（快） 分化期（慢）
组培意义与优点
意义： 1.可以研究外植体在不受其它部分干扰的情况 下的生长和分化规律； 2.可用各种培养条件影响外植体的生长和分化， 以解决理论上和生产上的问题。 优点：1、取材少 2、人为控制条件 3、周期 短 4、管理方便 ，利于自动化。
（四）脱分化（dedifferentiation）与再分化
小苗移栽
（三）组织培养的形式和培养条件
1.胚胎培养（胚乳，胚珠，子房） 2.器官培养（根，茎，叶） 3.组织培养（分生，愈伤，形成层） 4.细胞培养（单，多） 5.花药培养 6.原生质体培养等
外植体不同
根据培养过程: 初代培养、继代培养； 培养基物理状态：固体培养、液体培养； 组织培养条件因外植体与培养条件而异。控制光、温、湿度。
（二）外植体的选择及培养程序
外值体（explant）： 从植物体上分离下来的被培养的植物器 官、组织、细胞团等。 不同外植体要求培养条件有差异，生长与分化表现也不同， 如上端取下的外植体容易分化出花芽。 组织培养程序： 选取外植体 （消毒） 培养基制备 （灭菌） 接种（无菌操作）
在控制光、温、湿的条件下培养