植物生理学之植物生长生理
考研农学门类联考《414植物生理学与生物化学》植物生理学-植物生长生理【圣才出品】
第9章植物生长生理一、单项选择题1．根和茎与重力的方向有关的生长是（）。
A．向光性B．向化性C．向重力性D．向地性【答案】C【解析】植物感受重力的刺激，在重力方向上发生生长反应的现象称为向重力性。
因此答案选C。
2．攀援植物如丝瓜、豌豆、葡萄等的卷须一边生长，一边回旋运动，这种运动被称为（）。
A．向光性B．向化性C．向重性D．向触性【答案】D【解析】向触性常见于许多攀援植物，如丝瓜、豌豆、葡萄等，它们的卷须一边生长，一边回旋运动，一旦触及物体，接触一侧生长较慢，而另一侧生长较快，则卷须在5～10min内发生弯曲，缠绕在物体上，这样使植物能更多地接受阳光进行光合作用。
这种由单方向机械刺激引起的植物回旋生长运动，被称为向触性。
因此答案选D。
3．光敏色素由两部分组成，它们是（）。
A．脂类和蛋白质B．发色团和蛋白质C．多肽和蛋白质D．发色团与吡咯环【答案】B【解析】光敏色素是一种易溶于水的浅蓝色的色素蛋白，由发色团和蛋白质（脱辅基蛋白）两部分组成。
其脱辅基蛋白由核基因编码，在胞质中合成，而发色团在质体中合成后，运出到胞质中，二者自动装配成光敏色素蛋白。
因此答案选B。
4．促进植物向光弯曲最有效的光是（）。
A．红光B．黄光C．蓝紫光D．远红光【答案】C【解析】目前所知植物的光受体包括三类：①光敏色素；②蓝光/紫外光-A受体；③紫外光-B受体。
植物对蓝光的反应包括植物的向光性反应。
因此答案选C。
5．植物形态学上端长芽，下端长根，这种现象称为（）现象。
A．再生B．脱分化C．再分化D．极性【答案】D【解析】极性是指植物器官、组织或细胞在形态结构、生化组成以及生理功能上的不对称性。
植物形态学的上端与下端的分化是两种不同的器官，因此称为极性现象。
因此答案选D。
6．花生、大豆等植物的小叶昼开夜闭，含羞草叶片受到机械刺激时成对合拢，这种由外部的无定向刺激引起的植物运动称为（）。
A．感性运动B．向性运动C．趋性运动D．生理钟【答案】A【解析】植物的运动按其与外界刺激的关系可分为向性运动和感性运动。
植物生理学之第七章植物的生长生理
第七章植物的生长生理一、名词解释1．植物生长2．分化3．种子寿命4．种子活力5．植物组织培养6．细胞全能性7．愈伤组织8．光敏色素9．脱分化l0．再分化11．生长最适温度12．胚状体13．外植体14．光形态建成15．光范型作用16．温周期现象17．细胞周期18．生长大周期19．植物生长的相关性20．顶端优势21．再生作用22．极性23．植物的昼夜周期性24．生物钟25．生长运动26．向性运动27．感性运动28．人工种子29．根冠比30．协调最适温度二、写出下列符号的中文名称1. R／T2. LAR3. AGR4. RH5. RGR6. UV-B7. NAR Pr、Pfr8. CaM9. R 10. FR三、填空题1.种子萌发适宜的外界条件是______、______、______及少部分种子萌发需要______。
2.植物生长的相关性主要表现在______、______、______。
3.种子保存在______ 条件下不易失去生活力。
4.快速检验种子死活的方法主要有三种，即______、______、______。
5.种子的吸水可分为三个阶段，即______、______和______。
6.植物的运动包括______、______、______。
向性运动类型有______、______、______、______。
感性运动包括______、______、______ 。
7.光敏色素有两种类型，即______和______，其中______吸收红光后转变为______。
8. 植物细胞的生长通常分为三个时期，即______、______和______。
9.种子后熟作用可分为______、______。
10. 细胞伸长期的生理特点是______、______、______、______。
11.光形态律成是由______控制的一种低能反应。
12.植物细胞壁是由______、______、______等物质组成。
植物生理学 Chapter 7 植物的生长生理
Chapter 7Plant Growth physiology一、Term definition：Growth生长：指植物生命周期中细胞、组织和器官的数量、体积和重量的不可逆增加Growth is, a quantitative term, an irreversible increase in number, volume (size) or weight of cell, tissue or organ in plant life cycle.生长是植物生命周期中一个定量的不可逆的过程，它包括了细胞、组织、器官的数量，大小，质量的提高。
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。
生长( growth)是量的变化,是指在生命周期中,植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆的增加过程。
它是由细胞分裂、细胞伸长及原生质体、细胞壁的增长而引起的。
例如,根、茎、叶、花、果实和种子体积扩大或质量增加都是典型的生长现象。
不过也有例外, 如种子萌发明显是一个生长过程,在黑暗中萌发长成幼苗,其体积和鲜重是逐渐增加的,但是幼苗干重并不是增加而是减少,这是因为种子萌发时呼吸消耗一部分贮存的养料,只有等到幼苗能进行光合作用并积累有机物质时,干重才会再度增加。
此外,有些生长过程细胞数目不是增加而是减少,如胚囊的发育。
Differentiation分化：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。
Differentiation refers to qualitative changes, differences other than size occur in anatomical characteristics and functions of cell.分化是细胞特性和功能在在性质上的变化。
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。
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，、、。
《植物生理学》第八章 植物生长生理ppt课件
采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、
高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。
4、保存种质资源，避免基因的丢失和毁灭。
5、提供加工原材料，生产次生代谢物。
如抗癌首选药物--紫杉醇等，可以用大规模培养植物细
胞来直接生产。
6、基因工程。
基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过
组织培养途径才能实现植株再生。
v 细胞数目增加。最显著的生化变化是核酸含量， 尤其是DNA变化，因为DNA是染色体的主要成分。 v 细胞分裂素起作用。
二、细胞伸长的生理
v 细胞壁的可塑性增加；增加细胞壁及原生质的 物质成分；细胞吸水，体积增大。 v 赤霉素和生长素促进细胞伸长。
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三、细胞分化的生理
细胞分化是指形成不同形态和不同功能细胞的 过程。
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第四节 种子萌发
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一、概念
1、种子萌发 种子萌发（seed germination）：种子吸水到胚根 突破种皮（或播种到幼苗出土）之间所 发生的一系列生理生化变化过程。
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。
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鉴定种子生活力的方法：
由体细胞分化来的类似胚胎结构的细胞或细
胞群。
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4、小苗移栽 当试管苗具有4～5条根后，即可移栽。 苗床土：泥炭土、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等混合 培养土。 用塑料薄膜覆盖。
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(四) 组织培养的应用
1、 快速繁殖优良品种、优良类型和珍贵种质资源。
2、 脱除各类病毒，幼化复壮植物。
3、 有效的培养新品种，创造新型植物种类。
由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。
植物生理学植物生长生理
4.生长的温周期现象：植物对昼夜温度周期 性变化的反应。 昼温高夜温低，利于植物生长发育。
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(二)光 1.促进幼苗发育（使卷曲叶片展开） 2.抑制茎的伸长生长（高山植物长得矮小， 密度过大时茎细而长易倒伏） 3.抑制多种作物根的生长（促进根内ABA 合成） 4.生产上，合理密植，加强肥水管理，使 茎秆粗壮不倒伏。
品种改良、生产药用次生物质等。
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(二)极性 在器官、组织甚至细胞中，在不同
的轴向上存在着某种形态结构和生理生 化上的梯度差异。
极性是由于细胞不均等分裂造成的。 合子在第一次分裂形成基细胞和顶 细胞就是极性现象。
极性一旦建立，很难逆转。
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(三)影响细胞分化的条件
1.糖：低糖形成木质部，高糖形成韧皮部， 中糖形成维管束。
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(三)水分 1.在小麦、水稻等第2、3节间伸长期控水。 2.土壤水过多，通气不良，根短且侧根多； 反之，根生长慢、木栓化、吸水能力降低。
3.水多时叶大而薄，水少时叶小而厚。
(四)矿质营养 氮过多，茎易徒长倒伏。
(五)植物激素 GA3促茎伸长，矮壮素抑制茎伸长，
生产上用GA3促进水稻抽穗，减少包颈率。
2.生长大周期 整个生长过程中，生长速率表现出
慢-快-慢的规律。 3.有顶端优势现象
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(二)根的生长特性 具有生长大周期和顶端优势。
不定根：非正常位置长出的根或生 长位置不固定的根。
枝插、叶插、压条繁殖利用的是能 长出不定根的特性。
移栽时进行断根，促发侧根，提高 成活率。
用IBA和NAA，促扦插枝条生根。
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
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。
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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植物生理学理论课件第七章植物生长生理
• 极性是分化的前提。 • 胚的发育：
受精卵
胚芽
胚根
胚柄
• 根毛发育
根表皮细胞分化。
表皮细胞 气孔发育——叶表皮细胞分化
根毛
不均等分裂导致许多组织或器官发生
• 图 7 － 11 拟南芥幼苗的胚胎发育图
图 7-12 墨角藻受精卵极性建立的过程
A 未极化的合子， B 极性尚未稳定的合子， C 极化的合 子， D 胚胎
图 7 － 23 种子萌发过程 IAA 、 GA 等植物激素的 变化
• 4.4 生长大周期
• 1 、植物生长动力学（ growth kinetics ）—— S
型曲线
生长停滞期
生长总量
生
对数生长期 ( 直线生长期 )
长
生长滞后期 （缓慢生 长）
生长速率
生长时间
• 植物生长大周期 (grand period of growth): 植物整体、器官或组织在一生中，生长 表现出 “慢一快一慢”的基本规律，总 体表现为 S 型曲线（生长速率表现为抛 物线）的生长过程称植物生长大周期。
图 7-18 胚根突破种皮 和种子萌发及 ABA 对 萌发的抑制
• 4.2 环境条件对种子萌发的影响
• 1 、水 : 种皮变软——胚根突破种皮
，
•
氧气透入——胚的呼吸上升
，
•
凝胶变溶胶——酶活性提高
，
•
大分子水解为可溶性小分子 ,
• 2 、温度
• 萌发温度三基点：最低、最适和最高。 发芽最适温度是指种子发芽率最高、发 芽时间最短的温度。
野生型
cuc1/cuc2
16-cell
WUS 表 达
诱导表达
Late heart
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。
植物生理学理解植物的生长与发育
植物生理学理解植物的生长与发育植物的生长与发育一直是植物生理学研究的核心内容。
通过深入研究植物生理学，我们可以更好地理解植物的生长规律、细胞分裂与扩增、发育过程以及适应环境的机制等方面的知识。
1.植物生长的基本原理植物的生长是通过细胞分裂、扩增和细胞分化而实现的。
细胞分裂是指细胞进行有限的分裂，产生相同或不同的细胞，这是植物生长的基础。
而细胞扩增则是指细胞的体积增大，从而使植物体积增加。
细胞分化是指细胞在发育过程中逐渐向特定的细胞类型分化，例如根、茎、叶等。
2.植物生长的调控机制植物生长的调控机制受到内外环境因素的影响。
内部调控因子包括植物的遗传物质、激素、蛋白质和基因等，它们通过相互作用来调控植物的生长发育。
外部环境因子主要包括光照、温度、水分和营养等环境条件。
植物对于外界环境的变化会产生相应的响应，如生长速度、根系形态和叶片展开等。
这些外界因素通过信号传导网络与内部调控因子相互作用，对植物生长发育产生影响。
3.植物生长与发育的周期植物的生长与发育是一个动态的过程，可以分为不同的阶段。
在植物生长的早期，主要表现为胚胎发育，包括胚乳和胚芽的形成。
随着种子萌发，胚芽逐渐出土，开始进行幼苗的生长过程。
在幼苗期，根系和地上部分逐渐发展，植物开始进行光合作用，吸收养分进行生长。
随着幼苗的发育，植物进入成熟期，形成稳定的结构和器官。
4.植物生长与发育的适应性植物的生长与发育是为了适应环境的需要。
植物的形态结构和各种机能都是经过长期演化而形成的，可以更好地适应不同的生境。
例如，在干旱环境中，植物的根系会更加发达，以便吸收更多的水分。
在光照不足的情况下，植物会通过调节叶片展开和色素合成来提高光能利用效率。
植物的生长与发育具有很强的适应性和可塑性，能够根据环境的变化进行相应的调整。
总结：通过对植物生理学的研究，我们可以更好地理解植物的生长与发育过程。
植物生长的基本原理、调控机制、周期以及适应性等方面的知识，为我们揭示了植物的奥秘。
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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1、 分裂期（分生期）
①G1期：进行DNA合成的准备
②S期：DNA合成时期，DNA含 量增加一倍
③G2期：有丝分裂准备时期，从 ④M期：有丝分裂开始到结束。 DNA合成完成到有丝分裂开始
分裂期特点：
a、DNA含量急剧增加. b、分生组织比成熟组织有较高 的呼吸速率。 c、各种激素可调节细胞分裂周期， 其影响顺序是GA→CTK→IAA。
分化 指遗传上同质的细胞转 化为形态、结构、化学组成 和功能异质的细胞。
是发育过程中质的变化
叶原基
生长点
花原基 韧皮部 形成层 木质部
§2 细胞生长与分化
一、 植物细胞生长 二、 细胞分化与形态建成 三、组织培养
§2 细胞生长与分化
分裂期（分生期） 细胞生长 伸长期（扩张期） 分化期（成熟期）
三、 组织培养
（一）组织培养的原理
组织培养（tissue culture）是指在无
菌条件下，将离体的植物器官、组织等， 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。 组织培养的理论依据是Haberlandt提出 的细胞全能性。
（二）外植体
外植体（explant）:用于组织培养、进
2、 伸长期
特征：细胞体积增加，细胞液泡化。
激素也控制伸长期：GA促进伸长最明显（增加细 胞伸展性），IAA促进细胞壁松驰（增加细胞可 塑性），从而提高了细胞壁的可塑性，乙烯、
ABA抑制细胞伸长。
GA提高木葡聚糖内转糖基酶活性，使伸展素穿入细胞壁，并使木葡糖切 开，然后重新形成另一个木葡聚糖分子，再排列为木葡聚-纤维素网。 IAA细胞壁酸化后活化扩展素（一种蛋白质），打断细胞壁多糖之间的H 键，使细胞壁松驰，膨压推动细胞伸长。
与光敏色素有关
光敏素控制的四季豆幼苗发育 A：连续黑暗中；B：2分钟红光照射 C：2分钟红光5分钟远红光；D：5分钟远红光
为什么高山上植物比山脚下或平 原上植物矮？ 为什么低温下选用浅蓝色塑料薄 膜覆盖育苗而不用无色薄膜？
为什么高山上植物比山脚下或平 原上植物矮？
红光促进植株形态建成，促进 植物生长，蓝紫光对植物生长有明 显抑制作用。高山大气稀薄，蓝紫 光易透过而使山顶蓝紫光丰富，抑 制了植物生长；而山脚由于大气层 吸收了较多的紫外线和蓝紫光，透 过的红光较多，所以山脚下的植物 长得较高。
§1 发育、生长与分化概念
种 子 果 实 形 成 成 熟
胚 胎 形 成
种 子 萌 发
幼 苗 生 长
营 养 体 形 成
生 殖 体 形 成
开 花
衰 老 脱 落
死 亡
营养生长
生殖生长
发育:在植物生命周期过程中植物发
生了大小、形态、结构、功能上的 有序变化称~。
发育
生长: 指细胞、器官或有机体 的数目、大小与重量不可逆 增加。 是发育过程中量的变化
生长积累 指生长积累的数量，可用长 度、面积、体积、重量等来表示 生长速率:表示植物生长的快慢
1、（AGR）绝对生长速率：单位时间内植物 材料生长的绝对增加量。
AGR=
(W2－W1)
（ t 2－ t 1）
t1、t2分别表示最初与最终两次测定时 间，以W1、W2分别表示最初与最终两次 测得的重量
2、 相对生长速率（RGR）：单位时间 内植物材料绝对增加量占原来生长量的 相对比例（通常以百分率表示）
几种作物生长温度的三基点
作物 水稻 小麦 大麦 向日葵 玉米 大豆 南瓜 棉花 最低温度 最适温度 最高温度 10~12 30~32 40~44 0~5 25~30 31~37 0~5 25~30 31~37 5~10 31~35 37~44 5~10 27~33 40~50 10~12 27~33 33~40 10~15 37~40 44~50 15~18 25~30 31~38
行无性繁殖的各种植物材料称外植体(即 器官、组织或细胞) 。
（三）组织培养的分类
胚胎培养
器官培养 外植体的不同
组织培养
细胞培养 花药培养、 原生质体培养
初代培养
根据培养过程
继代培养
固体培养
根据培养基状态 液体培养
平板培养
看护培养
培养条件和方法 微室悬滴培养 条件培养 悬浮培养
（四）脱分化与再分化
其过程是：
外 植 体
愈
伤
原
球
形
心
鱼 雷 形 胚 期 子 叶 期 胚 状 体
组
织
胚
期
形
胚
胚
期
期
（五）培养基成分
1 无机营养物包括大量元素和微量元素。 2 碳源一般用蔗糖，浓度2%~4％。 3 维生素中硫胺素是必需的，而烟酸、维 生素 B6 （吡哆胺）和肌醇对生长起促进
作用。
（五）培养基成分
4 生长物质常用2,4-D和NAA等生长素类，
为什么低温下选用浅蓝色塑料薄 膜覆盖育苗而不用无色薄膜？
是因为 ①浅蓝色薄膜能吸收大量600nm的橙光，使膜内温 度升高（我们冬天用的红外线电暖器就是因为红光、红 外线释放的热量多），利于身苗生长。 ②浅蓝色薄膜能透过400~500nm的蓝紫光，抑制秧 苗过度伸长，使之矮壮。而用无色塑料薄膜覆盖时，由 于短波光易被吸收，而使长波红光透过薄膜多，造成植 株生长过快，植株抗性差，而薄内温度又较低，因此秧 苗生长不良。
三、植物生长的昼夜周期和 季节周期
（一）、植物生长的昼夜周期
（二）、植物生长的季节周期
（三）、生物钟
（一）、植物生长的昼夜周期
植物的生长随着昼夜交替变化而呈现有规
律的周期性变化，叫做植物生长的昼夜周
期性（daily periodicity）。
影响植物昼夜生长有温度、光照、水分诸因素， 以温度的影响最明显。可分为三种情况： ①在盛夏，植物的生长速率白天较慢，夜间较 快。 ②在秋冬季，植物的生长速率白天高于夜间。 ③如果昼夜温差不大，则昼夜生长相似。
黄化栽培
弱光即有效
光、暗条件下生长的马铃薯幼苗
A:光下 生长的 幼苗 B:黑暗 中生长 的幼苗
光质
蓝紫光抑制生长，而红光促进植 物生长，远红光可消除红光作用
红光促进叶片扩大生长，叶柄伸长而 蓝光使植物自由态IAA、GA、玉米素和二氢玉米素 消除黄化现象；远红光恢复黄化现象。
下降，ABA和乙烯含量明显增加，故使植株矮小
1、从细胞生长周期解释
2、从整株植物生长解释
（四）生长大周期与生产实践
1、植物生长大周期是一个不可逆的过程 2、考虑生长大周期的相关性
同一植物不同器官，生长速率不同，通过生长大周期的时间不一致， 故在控制某一器官生长时，应考虑所采取的措施对其它器官的影响。
3、运用各种措施，保证作物或经济器官的 大周期出现
生长最适温度：植物生长最快的温度。
生长协调最适温度： 把植物生
长最健壮时的温度叫~ 。
生长协调最适温度略低于生长
最适温度
生长的温周期现象:植物对昼夜温度
周期性变化的反应，称为~
作业：在生产上温室要注意夜晚要适 当降温的原因是什么？
（二）光
直接作用：光对形态建成的直
接作用
间接作用：光影响光合作用、
1.培育作物新品种 2.快速无性繁殖植物 3.获得无病毒植株 4.保存和运输种质资源 5.生产药用成分 6. 可用于生长、分化、遗传等方 面的基础研究
第三节
植物生长生理
一、植物生长速率
二、植物生长大周期 三、植物生长的昼夜周期和季 节周期 四、环境条件对植物生长的影响
一、植物生长速率
生长量的表示法：
一、地上部分与地下部分相关性
物质运输、气孔开放等
光形态建成:由光所控制的植物生长、发
育、分化过程叫~
光的范型作用：光对形态建成（如高矮、株型
、叶色等）的直接影响，叫做~
光对细胞的分化是必需的，光对茎
伸长有抑制作用。
黄化苗易倒伏，故在播种上应防止 过密
黄化现象：植物在暗中生长表现为茎 细长脆弱，节间长，叶片小且整株发 黄，根系不发达，这种现象称~
不分化 根
中等
低
㈤ 营养与分化
相同IAA浓度下 低糖（1~2.5%） 分化部位 木质部
木质部、韧皮部 中糖（2.5~3.5%） 及形成层 高糖（＞3.5%） 韧皮部
㈥ 环境与分化
细胞分化受环境条件诱导，光、温、
营养、PH、离子强度、电势及地球
引力都影响细胞分化
光可促进分化，黄化幼苗的组织 分化很差
第七章 植物生长与分化
§1 发育、生长与分化概念
§2 细胞生长与分化 §3 植物生长生理 §4 植物生长相关性 §5 种子萌发与休眠 §6 植物运动
§1发育、生长与分化概念
一、 生命周期 二、发育的概念 三、生长与分化的概念
§1 发育、生长与分化概念
生命周期：生物体从发生到死亡 所经历的过程称为生命周期
再分化
组织、 器官、 植株
由愈伤组织至细胞无性系的形态发生， 主要有两种方式： ①不定芽方式，
其过程是： 外植体愈伤组织形成分生细胞形成 器官原基器官发生。
② 胚状体方式，
胚状体（embryoid）：把由愈伤组织不
经有性过程而直接产生类似胚的这一结 构，称为胚状体，又称体细胞胚（ somatic embryo）或不定胚（adventitious embryo）
细胞分化功能需要的基因 产物活化和细胞结构改变
二、 细胞分化与形态建成
㈡ 细胞分化的理论基础
———细胞全能性（totipotency）
㈢ 极性——分化第一步
极性：指细胞或组织器官的两个极
端在形态结构和生理生化上的差异。
极性是固定于细胞中
㈣ 激素与分化
IAA促进维管束分化 高 CTK/IAA