植物生理学 第八章 植物的营养生长.ppt
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《植物生理学》PPT课件
五、学习植物生理学的意义
为国民经济建设服务 六、学习植物生理学的要求和方法－怎么学？
兴趣是最好的老师 1、相关的基础课程：
植物学、化学（有机无机、分析）生物化学、细胞生物学。
2.注重理解基础上的记忆
植3物.加生强理动是一手门能实力验，性积很极强的参科予学实，验所有的规律都是从实
验得来的。 实验课有6－9个实验，是大家从事科研工作的第一步。 学会科学精神，从实际中发现问题，以实验数据说明问题， 解决问题。
1859年J.Von Sacks、W.Knop和W.Pfeffer等植物无土栽培技术 等，同时使植物生理学形成为一个完整的科学体系。
1864年，德国Julius Sachs：叶片照光时，叶绿体中淀粉 粒增大。
19世纪自然科学三大发现－细胞学说、进化论、能量守恒 定律
（四）、飞跃发展时期 20世纪 1920年，美国W.W.Garner和H.A.Allard： 光周期现象（促进了发育生理学的发展）
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
（二）动荡与分化阶段
1910年农业化学从植物生理学中分化出来。
1930年微生物、病毒学从植物生理学中分化出来。
特别是生物化学的分离，这个阶段植物生理学的发展处于
低潮。
（三）更新与深入阶段
二十世纪初 —— 现在
1845年，J.R.Mayer：光合作用也遵守能量守恒定律
50年代，美国M.Calvin等： 光合碳循环（C3途径）。 60年代， M.D.Hatch和C.R.Slack： C4-双羧酸途径（C4途径）。
此外，光呼吸和景天酸代谢途径以及光 敏色素、钙调素等的发现；植物组织培养 技术的广泛应用；基因理论的揭示。
植物生理学 植物生长物质
H (OH)
IAA + O2 （二）光氧化
CH2COOH
NO
羟吲哚乙酸和 二羟吲哚乙酸
H
光 IAA 核黄素 吲哚醛 一）促进细胞伸长生长 图
1 特点：
敏感部位 幼茎、胚芽鞘等；最适浓度 10－5－10－6 mol；不可逆
2 原理：酸性生长理论
主要观点：
IAA 到 达 靶 细 胞 后 ， 使 靶 细 胞 质 膜 上 的 H+-ATP 酶活化，该酶水解ATP同时将H+泵出质膜，使胞壁酸 化。胞壁pH下降可使氢键断裂、与壁松弛有关的酶活 化。 如β－半乳糖苷 酶在pH4-5时比pH7时活性高3 －10倍而β－（1，4）葡聚糖酶的活性可提高约100倍， 结果造成细胞壁松弛可塑性增大，细胞吸水，体积扩大。
迁移分析法证明： 赤霉素诱导淀粉酶基因表达的原因可能是：GA诱 导产生一种能结合到该酶基因5’上游调节序列上的一 种蛋白质。结合后启动基因表达。
图
六、赤霉素应用
（一）促进麦芽糖化。 （二）促进营养生长。对茎叶作用显著，对根伸长不 起作用。 （三）防止脱落：葡萄开花后10天，200mg/L喷花 序，增产无核。 （四）打破休眠：马铃薯切块，1ppm 泡5－10分钟， 凉干种。整薯，5ppm泡30分钟。
GGPP 环化
CDP
内根－贝壳杉烯
内根－贝壳杉烯合成酶A
内根－贝壳杉烯合成酶B
内质网
加氧酶
GA12或GA53
GA12-醛
内根－贝壳杉烯酸
图
细胞质
GA12或GA53
GAs
GA20-氧化酶 GA3-氧化酶 GA2-氧化酶
四、GA的生理作用
（一）GA1促进茎的伸长
图
GA1促进茎伸长的证明实验
《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。
6
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。
19
第四节 种子萌发
20
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。
21
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。
16
17
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。
18
(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—第八章 植物的生长物质
第八章植物的生长物质
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用
化学渗透极性扩散学说：
IAA在酸性环境中不易解离， 主要呈非解离型（IAAH）较 亲脂，易通过质膜；在碱性环 境中呈离子型（IAA-）较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解，提 供能量，同时把H+释放到细 胞壁，所以细胞壁的pH较低 （pH5），此处的IAA主要呈 IAAH，易透过细胞膜而进入 细胞质；细胞质的pH较高 (pH7)，所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部，因而呈极性运输。 后来发现，质膜上有特殊的生 长素－阴离子运输蛋白，大部 分集中于细胞底部，可使IAA被动地流到细胞壁，继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号？什么是受体？ 什么是细胞信号转导？ 细胞接受信号进行信号转导几个步骤？ 什么是生长素的极性运输？ 生长素的生理作用有哪些？
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA） 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构
目前，大家公认的植物激素有五类，即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育 的物质，而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。
有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用
化学渗透极性扩散学说：
IAA在酸性环境中不易解离， 主要呈非解离型（IAAH）较 亲脂，易通过质膜；在碱性环 境中呈离子型（IAA-）较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解，提 供能量，同时把H+释放到细 胞壁，所以细胞壁的pH较低 （pH5），此处的IAA主要呈 IAAH，易透过细胞膜而进入 细胞质；细胞质的pH较高 (pH7)，所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部，因而呈极性运输。 后来发现，质膜上有特殊的生 长素－阴离子运输蛋白，大部 分集中于细胞底部，可使IAA被动地流到细胞壁，继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号？什么是受体？ 什么是细胞信号转导？ 细胞接受信号进行信号转导几个步骤？ 什么是生长素的极性运输？ 生长素的生理作用有哪些？
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA） 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构
目前，大家公认的植物激素有五类，即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育 的物质，而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。
有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓
生理学第8-11章
第八章植物的生长生理一、名词解释1、种子活力2、组织培养3、分化4、脱分化5. 顶端优势6. 生长大周期 7．细胞的全能性二、是非题1、营养器官长得越旺盛，生殖器官就发育得越好。
（）2、生物钟是植物（生物）内源节律调控的近似24h的周期性反应。
（）3、生长的最适温度是指生长最快的温度，对健壮生长来说，也是最适宜的。
（）4、光对植物茎的伸长有促进作用。
（）5、当土壤水分含量降低时，植物的根/冠比会降低。
（）6、向光性的光受体是存在于质膜上的花色素。
（）7、许多学者提出，向光性的产生是由于抑制物质分布不均匀的缘故。
（）8、在植物生长的昼夜周期中，一般由于白天光照充足，同化产物多，所以生长速度最快。
9、在细胞分裂时，当细胞核体积增到最大体积时，DNA含量才急剧增加。
（）三、选择题1、由外部环境中有一定方向的刺激所引起的运动叫（）运动。
A、向性B、感性C、趋性D、生物钟2、花生、大豆等植物的小叶片夜间闭合、白天张开，含羞草叶片受到机械刺激时成对合拢。
外部的无定向刺激引起植物的运动称为（）运动。
A、向性B、感性C、趋性D、生物钟3、根和茎的生长都与重力的方向相关，所以这类生长被称为（）生长。
A、向光性B、向化性C、向重力性D、向地性4、向日葵的向性运动属于（）。
A、趋光性B、感光性 C 、向光性Ｄ、向日性5、曼陀罗的花夜开昼闭，南瓜的花昼开夜闭，这种现象属于（）。
Ａ、光周期现象 B、感性运动 C、睡眠运动 D、向性运动6、某些侧根、侧枝或地下茎生长时，其生长方向的纵轴与地心引力的方向成直角。
这种现象称为（）Ａ、横向重力性Ｂ、偏上生长Ｃ、向化性 D、极性7、愈伤组织在适宜的培养条件下形成根、芽、胚状或完整植株的过程称为（）。
Ａ、分化 B、脱分化 C、再分化Ｄ、再生8、（）是通过组织培养的方法得到证实的。
Ａ、植物能吸收和运输环境中的营养物质 B、植物细胞的全能性Ｃ、植物细胞能够进行有丝分裂 D、植物激素调控植物的生长和发育9、风干种子的萌发吸水主要靠：（）。
A47-植物生理学-7版第8章植物生长物质
(四)促进雄花分化
对于雌雄异花同株的植物，用GA处理后， 雄花的比例增加；对于雌雄异株植物的雌 株，如用GA处理，也会开出雄花。GA在这 方面的效应与生长素和乙烯相反。
（五）其它生理效应
GA还可加强IAA对养分 的动员效应，促进某些植 物坐果和单性结实、延缓 叶片衰老等。
此外，GA也可促进细 胞的分裂和分化，主要是 缩短了G1期和S期。
从图中可以看出，14C 标 记 的 葡 萄 糖 向 着 IAA 浓 度高的地方移动。
IAA对草莓“果实”的影响 A.草莓的“果实”实际是一个膨大的花柱，其膨大是由其内 的
“种子”生成的生长素调节的。 B.当将瘦果去除时，花柱就不能正常发育。 C.用IAA喷施没有瘦果的花柱时，其又能膨大。
(四)生长素的其它效应
生长素还与植物向光性和向重力性有关，引 起单性结实、促进菠萝(凤梨)开花、引起顶端优 势、诱导雌花分化和促进形成层细胞向木质部细 胞分化。此外，生长素还与器官的脱落有一定的 关系。
引起顶端优势
图 生长素抑制了菜豆植物株中腋芽的生长 A.完整植株中的腋芽由于顶端优势的影响而被抑制； B.去除顶芽后腋芽生长； C.对顶芽切面用含IAA的羊毛脂凝胶处理，从而抑制了腋芽的生长。
2.运输抑制剂响应1蛋白 （transport inhibitor response 1，TIR1） 这类蛋白位于细胞中， 是负责蛋白质降解的SCF （SKP1/cullin/F-box）蛋 白复合体的组分之一。
转录因子：Aux/IAA蛋白 响应因子：ARF
（二）生长素的作用机理 生长素最明显的生理效应之一就是促进细胞
蛋白降解复合体 阻遏蛋白
第三节 细胞分裂素类
一、细胞分裂素的发现和化学结构
氨
《植物生理学》课件第八章PPT课件
一、芽休眠
二、种子休眠原因及破除
1、种皮限制 打破方法：物理方法、化学方法
2、种子未完成后熟 后熟：种子休眠期内发生的生理生化变化。
（层积处理）
3、胚未发育完全
4、存在萌发抑制物 ABA、酚类物质等 打破方法：GA处理
三、休眠期间的生理生化变化
（一）呼吸作用的变化 （二）贮藏物质的变化 （三） 核酸与蛋白质合成的变化
相对生长速率（RGR）：单位时间内植 物材料的绝对增加量占原来生长量的相对比例。
2、生长大周期
根、茎、叶、种子和果实等器官以及一年生植 物的整株植物，在生长过程中，其生长速率都表现 出“慢一快一慢”的特点，即开始时生长缓慢，以 后逐渐加快，达到最高速度后又减慢以至最后停止。 植物体或器官所经历的“慢一快一慢”的整个生长 过程，被称为生长大周期。（见下图）
4、植物生长的季节周期性
植物的生长在一年四季中也会发生有规 律性的变化，称为植物生长的季节周期性。
春发、夏茂、秋落、冬眠
二、植物生长的相关性
1、地上部与地下部生长关系
➊相互协调 ❷相互制约
❸根/冠比
2、主茎与侧枝生长关系
◆顶端优势：主茎生长占优势，侧芽生长被抑制 的现象。
产生原因： 营养学说 激素学说
种子萌发可分为吸胀、萌动、发芽三个阶段。
二、影响种子萌发的因素
（一）内部因素
●种子生活力 ●种子活力 ●是否通过休眠期
（二）外界因素
1、水分 2、氧气 3、温度 4、光照
三、种子萌发的生理生化变化
1、种子吸水 2、呼吸作用的变化 3、核酸与酶的变化 4、贮藏物质的转化与利用 5、激素的变化
四、促进种子萌发的措施
3、主根和侧根生长的相关性 4、营养生长与生殖生长关系
植物生理学 植物生长物质PPT课件
市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得 的。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
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二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
植物生理学植物的生长生理PPT.
（1）种子发芽力
指种子在适宜的条件下发芽并长出正 常幼苗的能力，通常用种子发芽势和发芽 率来表示。
一般以芽长超过种子长度的1/2为发芽 标准。国家规定作物种子的发芽率要在 85%以上，低于85%不得出售。
目前我国还没有对各种种子发芽率、 发芽势的测定天数做出全面统一的规定。
发芽率=发芽7d全部正常发芽的种子数/供试 种子数× 100% 发芽势=发芽3d正常的发芽种子数/供试种子 数× 100%
发芽指数=∑Gt/Dt =∑当天的发芽种子数/发芽日数 =2/1+8/2+22/3+25/4+26/5+26/6+26/7 =32.83
种子生活力常用标准条件下测得的种 子发芽用发芽百分率表示，快速检查种子 生活力的方法主要有三类： 1）利用组织还原力 2）利用原生质的着色能力：靛蓝、红墨水、 蓝墨水 3）利用细胞中的萤光物质
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。
种子是否耐脱水与LEA蛋白基因的表达有 关。这一基因在种子发育晚期表达，其产物被 称 为 胚 胎 发 育 晚 期 丰 富 蛋 白 （ late embryogenesis abundant protein，LEA）。
LEA蛋白的特点是具有很高的亲水性和热 稳定性。LEA蛋白在种子成熟脱水过程中大量 表达，在正常种子中含量很高，如在棉花成熟 种子中，约占贮藏性蛋白的30%，起到保护细 胞免受伤害的作用。
植物生理学课件第八章植物的生长生理
76
R-FR-R-FR-R-FR
7
第三节 植物的生长
一、植物生长的周期性
•植株或器官的生长随昼夜和季节等而发生有规律的变化， 这种现象叫植物生长的周期性。 （一）生长量的表示方法
生长积累 两种表示方法
生长速率 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，一般有两种表示方法： （1）绝对生长速率（2） 相对生长速率
（二）植物生长大周期与生长曲线
无论是细胞、组织、器官，还是个体乃至群体，在其 整个生长进程中，生长速率均表现出“慢－快－慢”的 节奏性变化。通常，把生长的这三个阶段总和起来，叫 做生长大周期。
•假若以时间为横座标，以生长量为纵座标，就可以给出 一条曲线，叫生长曲线。生长大周期的曲线则为S形曲线；
•如以绝对生长量(或者生长速率)来表示，生长曲线则为 一抛物线
第八章 植物的生长生理
一、重点 1. 生长大周期和植物生长的相关性 2. 光敏色素
二、难点 生长大周期和光敏色素
生长、分化与发育
•植物的生长（growth）是指植物在体积、重量等形态指 标方面的变化，是一种量的不可逆增加。
•植物的分化（differentiation）是指植物细胞在结构、 功能和生理生化性质方面发生的变化，是一种反映不 同细胞的质的变化。
（3）水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根， 供呼吸需要或形成新细胞结构的有机物；
（4）促使束缚态植物激素转化为自由态，调节胚的生长；
（5）胚细胞的分裂与伸长离不开水。
不同作物种子的 吸水量不同：
蛋白质种子 > 淀粉种子 > 脂肪种子
2.充足的氧气
充足的氧气保证旺盛的呼吸，为种子的萌发提供能 量。 脂肪较多的种子（如花生、向日葵）比淀粉种子要 求更多的氧。水稻种子对缺氧有特殊的适应本领。
植物生理学 第八章 植物的营养生长.ppt
来生长量的相对比例。
2. 生长大周期和生长曲线
植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生 长过程中，生长速率表现出“ 慢-快-慢 ”的基本规律， 即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，到最高速度后又减 慢以至停止 的整个生长过程称为生长大周期（grand period growth）
二、植物生长的周期性
4）贮藏物质的变化 种子萌发时，贮藏的有机物必须在胚乳或子叶中分解
为小分子化合物，才能运输到胚根和胚芽中被利用。 5）核酸的变化 6）激素的变化 7）菲丁的变化
第三节 植物的基本特性
一、植物生长量上的“慢－快－慢”特性 1. 生长量的表示法 1）生长积量 意指生长积累的数量，即实验材料在测定 时的实际数量，可用面积、体积、重量等表示。 2）生长速率， 一般有两种表示方法： 绝对生长速率：单位时间内植物材料生长的绝对增加量。 相对生长速率：单位时间内植物材料生长绝对增加量占原
1. 光质对植物生长的影响 蓝紫光有抑制植物伸长生长的作用，其原因是提高
了 IAA 氧化酶活性，降低 IAA 的水平；紫外光的抑制 作用更显著。
光对植物形态建成（如高矮、株型、叶色等）的直 接影响，叫光的范型作用。
2.光强对植 物生长的
影响
强光的影响 弱光的影响 无光的影响
三、 水分对生长的影响 植物要进行正常的生长，原生质必须处于水
植株或器官的生长速率随昼夜和季节发生有规律变化 的现象。
1. 生长速率的昼夜周期性 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。
2. 植物生长的季节周期性 植物的生长在一年四季中发生有规律性的变化，称为
植物生长的季节周期性。
三、植物生长的相关性 1. 地下部分与地上部分的相关 1）相互协调 2）相互制约 根冠比（root/top）：植物地下部分与地上部分干重或鲜
2. 生长大周期和生长曲线
植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生 长过程中，生长速率表现出“ 慢-快-慢 ”的基本规律， 即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，到最高速度后又减 慢以至停止 的整个生长过程称为生长大周期（grand period growth）
二、植物生长的周期性
4）贮藏物质的变化 种子萌发时，贮藏的有机物必须在胚乳或子叶中分解
为小分子化合物，才能运输到胚根和胚芽中被利用。 5）核酸的变化 6）激素的变化 7）菲丁的变化
第三节 植物的基本特性
一、植物生长量上的“慢－快－慢”特性 1. 生长量的表示法 1）生长积量 意指生长积累的数量，即实验材料在测定 时的实际数量，可用面积、体积、重量等表示。 2）生长速率， 一般有两种表示方法： 绝对生长速率：单位时间内植物材料生长的绝对增加量。 相对生长速率：单位时间内植物材料生长绝对增加量占原
1. 光质对植物生长的影响 蓝紫光有抑制植物伸长生长的作用，其原因是提高
了 IAA 氧化酶活性，降低 IAA 的水平；紫外光的抑制 作用更显著。
光对植物形态建成（如高矮、株型、叶色等）的直 接影响，叫光的范型作用。
2.光强对植 物生长的
影响
强光的影响 弱光的影响 无光的影响
三、 水分对生长的影响 植物要进行正常的生长，原生质必须处于水
植株或器官的生长速率随昼夜和季节发生有规律变化 的现象。
1. 生长速率的昼夜周期性 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。
2. 植物生长的季节周期性 植物的生长在一年四季中发生有规律性的变化，称为
植物生长的季节周期性。
三、植物生长的相关性 1. 地下部分与地上部分的相关 1）相互协调 2）相互制约 根冠比（root/top）：植物地下部分与地上部分干重或鲜
【精品】植物生理学教案第八章植物的营养生长
第八章植物的营养生长教学时数：6学时左右。
教学目的与要求：使学生了解植物从种子萌发到花芽分化（进入生殖生长）之前营养生长阶段的生理及形态变化过程；掌握植物生长的规律及植物运动的类型与机理；使学生了解光形态建成的概念，光形态建成与光合作用的关系与区别，光敏色素的发现与分布；掌握光敏色素的化学性质和光化学转换，光敏色素在光形态建成过程中的反应，光敏色素的生理作用及作用机理，蓝光和紫外光反应；达到理论联系实际，应用本章的理论去指导生产实践，例如适时播种、正确采取相应的农业管理措施等，解决农、林、果、蔬及花卉生产中实际问题。
教学重点：光敏色素的发现与分布；光敏色素的化学性质和光化学转换；光敏色素在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理；蓝光和紫外光反应。
教学难点：光敏色素在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理。
本章主要阅读文献资料：1.吴国芳等编：《植物学》（第二版），高等教育出版社。
2.王镜岩主编：《生物化学》（第三版），高等教育出版社。
3.王宝山主编：《植物生理学》，科学出版社，2004年版。
4.宋叔文、汤章城主编：《植物生理与分子生物学》，科学出版社，1998年（第二版）。
本章讲授内容：第一节种子的萌发种子萌发的概念A.从植物生理学的角度：成熟的植物种子在适宜的条件下，胚根伸出种皮即为种子萌发。
B.从生产实践的角度：成熟的植物种子在适宜的条件下，形成一株独立生活幼苗的过程。
一、种子的休眠1.种子休眠的概念与意义休眠（dormancy）是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，是植物抵制和适应不良自然环境的一种保护性的生物学特性。
包括被迫休眠与生理休眠。
2.种子休眠的原因1）种皮（果皮）的限制作用2）种子未完成后熟作用形态后熟型－－胚未完全发育生理后熟型－－种子内部的有机物质和植物激素尚未完成转化。
3）抑制物质的存在3.种子休眠的解除方法机械破损、层积处理、温度处理、化学处理、清水冲洗、物理因素二、种子的寿命种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间为种子的寿命（seedlongevity）。
植物生理学标准课件9(植物的生长生理)
发育：在生命周期中，生物的组织、 发育：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。 化过程。 生长是量变， 生长是量变，是基础表现为细胞数目及 大小的增加 分化是质变，细胞及其组分在质上的变 分化是质变， 化则是分化的程度
发育是器官或整体有序的量变与质变。 发育是器官或整体有序的量变与质变。发 育是生长和分化的总和。 育是生长和分化的总和。发育是器官或整 体有序的量变和质变。 体有序的量变和质变。 不同植物种类、发育的模式不同，取决于 不同植物种类、发育的模式不同， 遗传因素和环境条件。 遗传因素和环境条件。 植物的发育是植物的遗传信息在内外条件 影响下有序表达的结果。 影响下有序表达的结果。 发育是植物的基因在一定时间和空间上有 序的表达过程
（二）理论基础 细胞全能性： 细胞全能性：指植物的每个具有核的细 胞都具备母体的全部基因， 胞都具备母体的全部基因，在一定的条 件下可以发育成完整的植株。 件下可以发育成完整的植株。 二、组织培养的基本方法 材料准备—培养基制备—接种和培养— 材料准备—培养基制备—接种和培养— 小苗移植。 小苗移植。
（4）温度 地温与气温 （5）修剪与整枝 当时效应— 当时效应—提高根冠比 后效应— 后效应—降低根冠比 （6）中耕与移植 当时效应— 当时效应—降低根冠比 后效应— 后效应—提高根冠比 （7）生长调节剂 生长抑制剂与生长延缓剂— 生长抑制剂与生长延缓剂—提高根冠比 GA、BA—降低根冠比 GA、BA—
光 暗 变 植物生长的相关性
一、地上部分与地下部分的相关性 （一）地上部分与地下部分的关系 （二）根冠比及影响因素 1.根冠比的概念 1.根冠比的概念 植物地上部分与地下部分干重或鲜重的比 值。
2.影响根冠比的因素 2.影响根冠比的因素 （1）土壤水分 水分不足— 水分不足—影响地上部分大于地下部分 水分过多— 水分过多—影响地下部分大于地上部分 （2）光照 强光— 强光—茎、叶生长受抑制 弱光— 弱光—影响根部的生长 （3）矿质元素 N不足—根冠比增大 不足— N充足—根冠比降低 充足— P、K—根冠比增大
第八章 植物的生长生理ppt课件
一、植物细胞的生长与分化
●细胞分裂期 ●细胞伸长期
●细胞分化期
精品课件
5
（一）细胞分裂生理
◆细胞周期： 从母细胞分裂后形成的子细胞到下次
再分裂成两个子细胞所需要的时间。
◆细胞周期包括分裂期与分裂间期
分裂期（M）：前、中、后、末 分裂间期：G1、S、G2
精品课件
6
精品课件
7
◆细胞分裂期的生理特点
（5）药用植物工厂化生产
（6）原生质体培养与体细胞杂交
（7）用于基础理论研究
精品课件
22
1
2
原生质融合过程
精品课件
3
23
第二节 种子的萌发
高等植物生长过程：
种子萌发—幼苗生长—开花结 果— 衰老死亡
精品课件
24
一、种子萌发的过程
种子萌发（seed germination）是指种子从 吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生 理生化变化过程。
1.5
1.5
0.8
0.8
1.6
1.6
1.0 0.5 100
2 50000 5.8
30000 6.0
10 2 0.025 0.025 0.25 0.75 3.0 150 1 1 100 1
20000 5.5
（三）植物培养技术的应用
（1）花粉培养和单倍体育种
（2）快速无性繁殖材量的变化
●呼吸速率变化
分裂期对氧的需求很低，而G1期和G2期后期氧吸收量都很高。
精品课件
8
◆细胞分裂期的生理特点
●激素对细胞周期影响
★GA:加快G1到S期的过程 ★CTK:促进S期DNA的合成,诱导特殊蛋白质合成 ★IAA:分裂晚期促进rRNA合成 ★多胺:促进G1后期DNA合成 ★VB生素:促进细胞分裂
●细胞分裂期 ●细胞伸长期
●细胞分化期
精品课件
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（一）细胞分裂生理
◆细胞周期： 从母细胞分裂后形成的子细胞到下次
再分裂成两个子细胞所需要的时间。
◆细胞周期包括分裂期与分裂间期
分裂期（M）：前、中、后、末 分裂间期：G1、S、G2
精品课件
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◆细胞分裂期的生理特点
（5）药用植物工厂化生产
（6）原生质体培养与体细胞杂交
（7）用于基础理论研究
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原生质融合过程
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第二节 种子的萌发
高等植物生长过程：
种子萌发—幼苗生长—开花结 果— 衰老死亡
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一、种子萌发的过程
种子萌发（seed germination）是指种子从 吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生 理生化变化过程。
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（三）植物培养技术的应用
（1）花粉培养和单倍体育种
（2）快速无性繁殖材量的变化
●呼吸速率变化
分裂期对氧的需求很低，而G1期和G2期后期氧吸收量都很高。
精品课件
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◆细胞分裂期的生理特点
●激素对细胞周期影响
★GA:加快G1到S期的过程 ★CTK:促进S期DNA的合成,诱导特殊蛋白质合成 ★IAA:分裂晚期促进rRNA合成 ★多胺:促进G1后期DNA合成 ★VB生素:促进细胞分裂
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2. 种子萌发时的生理生化变化 1）种子的吸水过程变化 Ⅰ 种子的吸胀阶段； Ⅱ 种子吸水的停滞期； Ⅲ 种子渗透性吸水阶段
2）呼吸作用的变化
呼吸作用 的变化
第一阶段呼吸作用迅速增加 第二阶段呼吸停滞在一定水平 第三阶段呼吸作用迅速增加
3）酶的活化与合成 种子萌发时酶的来源有两种：
①由已存在束缚态的酶释放或活化而来； 如：β－淀粉酶、磷酸酯酶、支链淀粉糖苷酶（R－酶）等 ②通过核酸控制的蛋白质的重新合成 如：α－淀粉酶、脂肪酶、硝酸还原酶等
植株或器官的生长速率随昼夜和季节发生有规律变化 的现象。
1. 生长速率的昼夜周期性 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。
2. 植物生长的季节周期性 植物的生长在一年四季中发生有规律性的变化，称为
植物生长的季节周期性。
三、植物生长的相关性 1. 地下部分与地上部分的相关 1）相互协调 2）相互制约 根冠比（root/top）：植物地下部分与地上部分干重或鲜
第一节 种子生理
一、种子的休眠 1. 种子休眠的概念与意义
休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分生长暂时 停顿的现象，是植物抵制和适应不良自然环境的一种保 护性的生物学特性。
被迫休眠
生理休眠
2. 种子休眠的原因 1）种皮（果皮）的限制作用 2）种子未完成后熟作用 形态后熟型－－胚未完全发育 生理后熟型－－种子内部的有机物质和植物激素尚未
完成转化。 3）抑制物质的存在
3. 种子休眠的解除方法 1）机械破损
2）层积处理 3）温度处理 4）化学处理 5）清水冲洗 6）物理因素
二、种子的寿命 种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间为种子的
寿命（seed longevity）。
短命种子 中命种子 长命种子
2. 种子寿 命与贮 藏条件 的关系
来生长量的相对比例。
2. 生长大周期和生长曲线
植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生 长过程中，生长速率表现出“ 慢-快-慢 ”的基本规律， 即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，到最高速度后又减 慢以至停止 的整个生长过程称为生长大周期（grand period growth）
二、植物生长的周期性
4）贮藏物质的变化 种子萌发时，贮藏的有机物必须在胚乳或子叶中分解
为小分子化合物，才能运输到胚根和胚芽中被利用。 5）核酸的变化 6）激素的变化 7）菲丁的变化
第三节 植物的基本特性
一、植物生长量上的“慢－快－慢”特性 1. 生长量的表示法 1）生长积量 意指生长积累的数量，即实验材料在测定 时的实际数量，可用面积、体积、重量等表示。 2）生长速率， 一般有两种表示方法： 绝对生长速率：单位时间内植物材料生长的绝对增加量。 相对生长速率：单位时间内植物材料生长绝对增加量占原
1. 影响种子萌发的外界条件 有生活力并已破除休眠的种子在适宜的外界环境条件
中即可萌发。 1）水分 水分的作用： a. 使种皮变软，氧气易于通过种皮，胚根易于突破种皮 b. 使原生质由凝胶转化为溶胶状态 c. 保证细胞分裂和伸长正常进行
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；最低和最高温度指种子能够萌发的最低和 最高温度。
养分失调，影响花芽分化率 种子中GA影响花芽分化
一次性开花植物结实后导致营养体死亡的原因：
营
光合产物分配不均
养竞争能力不同来自亏缺营养物质征调
论
遗传因素和秋季的不适环境植物
叶片缺乏CTK 花和种子中形成促进衰老的激素
四、植物的独立性
植物的独立性主要表现植物的极性和再生作用
极性（polarity）：是指植物的器官、组织或细胞的形态学 两端在生理上所具有的差异性。极性是分化的前提 ，极性 的产生与IAA的极性运输有关。
3）氧气 一般种子正常萌发要求空气含氧量在10%以上。不同
作物种子萌发时的需氧量不同，含脂肪较多的种子比淀粉 种子萌发时的需氧量高 。
4）光
需光种子（light seed） 嫌光种子（dark seed） 中性种子
光敏色素Pfr/Prot高时，促进需光种子萌发；Pfr/Prot 低时，促进需暗种子萌发； GA和CTK可代替光照或红光 相应，促进需光种子在暗处萌发，该效应不能被远红光逆 转。
温度 水分 氧气 仓虫 微生物
一般来说，种子宜贮藏于低温、干燥的环境中。
三、种子的萌发 种子萌发（seed germination）是指种子从吸水到胚
根突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化的过程 。 一般以种子的胚根突破种皮作为种子萌发的标志。
种子的生活力与活力
种子生活力（seed viability）是指种子能够萌发的潜 在 能力或胚具有的生命力。 种子活力（seed vigor）是指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。
3. 营养生长和生殖生长的相关性 1）营养生长和生殖生长 营养生长（vegetative growth）是指植物的根、茎、叶等营 养器官的生长。 生殖生长（reproductive growth）是指植物的花、果实和种 子等生殖器官的形成与生长。 花芽分化是生殖生长的标志 。 2）营养生长和生殖生长的关系 ①依存关系 ②制约关系
重的比值。 “旱长根，水长苗”
影响根冠比的因素有：
土壤水分状况（土壤水分充足Ｒ/Ｔ减小) 土壤通气状况（土壤通气不足Ｒ/Ｔ减小) 土壤营养状况（N肥充足Ｒ/Ｔ减小) 光照（光照不足Ｒ/Ｔ减小） 温度（气温高Ｒ/Ｔ减小） 修剪整枝（Ｒ/Ｔ减小）
2. 主茎与分枝的相关性 1）顶端优势（apical dominance）：植物主茎的顶芽 生长占优势，抑制侧芽或侧枝生长的现象。 顶端优势产生的机理： ①营养学说 ②激素学说 ③营养物质定向学说
植物的再生作用（regeneration）：是指与植物分离的部分 具有恢复植物其余部分的能力，植物的再生作用是以植物 细胞的全能性为基础的。
第五节 影响植物生长的环境条件
一、温度
温度对植物生长的影响有三基点，即生长的最高温、 最适温、和最低温。
最低 冷死点