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，、、。
植物生长的生理过程和措施
植物生长的生理过程和措施植物是地球上最神奇、最重要的生物之一。
它们不仅可以提供食物和氧气，还可以美化我们的环境。
植物的生长过程是一个复杂而又精细的过程，它受到许多因素的影响。
本文将探讨植物生长的生理过程以及提高植物生长的措施。
植物生长的生理过程可以分为种子萌发、幼苗生长、花期和成熟期。
在种子萌发阶段，种子吸入水分并开始呼吸。
这导致种子的温度升高并开始释放化学能量，促进种子的萌发。
幼苗生长阶段是整个生长过程中最重要的阶段之一，它受到光、水、营养和温度等因素的影响。
在这个阶段，植物的根系开始生长并吸收水分和营养物质。
此时，植物的叶片也开始生长，以便进行光合作用。
在花期，植物会开始开花并产生果实。
这个过程需要足够的阳光、水分和营养。
在成熟期，植物开始掉落叶子并进入休眠状态，以准备下一轮生长。
为了提高植物的生长速度和品质，我们需要采取一些措施。
以下是一些常见的措施：1. 提供充足的阳光：阳光是植物生长的重要因素之一。
定期给植物通风并提供足够的阳光是确保它们健康生长的关键。
2. 确保适宜的温度：植物需要适宜的温度才能正常生长。
高温和低温都会影响它们的生长。
在夏季，可以使用遮阳网等工具调节植物的温度。
在冬季，可以使用加热设备。
3. 提供充足的水分：水分是植物成长所必需的。
我们应该确保植物每天得到足够的水分。
但是，我们也要确保不给予植物过多的水分，否则会导致根部疾病。
4. 提供充足的营养：植物需要一定的营养才能生长。
人们可以使用肥料等工具来提供植物所需的营养，并确保使用正确的种类和分量。
5. 定期修剪：修剪是植物生长过程中的一个关键环节。
它可以帮助控制植物的形状和大小，并促进它们的生长。
但是，需要注意的是，过度修剪可能会导致植物受损。
总结来说，植物生长的生理过程是一个复杂的过程，需要注意许多因素。
通过提供充足的阳光、适宜的温度、充足的水分、充足的营养和定期修剪等措施，我们可以促进植物生长，并提高它们的品质。
在日常的植物养护中，我们需要时刻关注植物的健康状况，并及时采取措施以确保植物的健康生长。
植物的生长生理
2. 无菌条件
外植体：氯化汞、H2O2、次氯酸钙、70％酒精等 培养基：高温高压灭菌，超净工作台
3. 培养条件
光照 ，25～27℃
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（三）组织培养的应用
（1）培育作物新品种 利用花药和花粉培养可以
获得单倍体植株，有利于快速地得到纯系，缩短育 种周期。
（2）快速无性繁殖植物 兰花工业 （3）获得无病毒植株 马铃薯
11
(二) 细胞分化的控制因素 1. 细胞分化与极性
无极性合子
极性轴形成
极性合子
胚胎
微丝 出现假根 分泌囊泡沉积 形成细胞壁
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墨角藻极性建成过程
子叶
胚轴
13
柳树枝条
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2. 影响分化的条件
植物激素：CTK／IAA比值高时，促进愈伤组织芽的 分化；比值低时，则促进根的分化；两种激素含量相 等时，愈伤组织只生长不分化。 光照：如黄化幼苗的组织分化很差，薄壁组织较多， 输导组织和机械组织不发达。 温度：低温处理，能使小麦通过春化(见第九章)而进入 幼穗分化。 营养：多施氮肥，则能使植物延迟开花。蔗糖浓度与 木质部和韧皮部的分化有关。在丁香茎髓愈伤组织培 养时，若培养基中蔗糖浓度较低，将诱导形成木质部； 若蔗糖浓度较高，将形成韧皮部；若蔗糖浓度在中等 水平(2.5%～3.5%)，则诱导木质部和韧皮部同时形成， 而且中间有形成层。
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植物细胞的生长和分化 Growth and differentiation of plant cell
§1 一、细胞分裂的生理 二、细胞伸长的生理
三、细胞的分化
四、组织培养
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一、细胞分裂的生理
分生细胞特点：体积小、细胞壁薄、细胞质浓厚、细 胞核大、没有液泡、合成代谢旺盛等。 从母细胞分裂后形成的子细胞到下次再分裂成两个子 细胞所需要的时间称为细胞周期(cell cycle)或细胞分裂 周期（cell division cycle）。 分裂期 (mitotic stage，简称M期) 细胞周期 分裂间期（interphase） G1期、S期和G2期 初生分生组织：胚胎发生过程中形成的。 次生分生组织：在后期生长发育过程中形成的。
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。
植物的生长生理
这些因素不利于树木纵向生长
B、光抑制多种作物根的生长
光可能促进根内形成ABA，或增加 ABA活性
C、强光下，叶片小而厚；弱光下， 叶片大而薄
（2）日照时数影响植物生长与休眠 大多数多年生植物都是长日照条件 促进生长，短日照诱导休眠。
根的生长 细胞的伸长和扩大 细胞分裂—需有氧呼吸
提供能量和重要的中间产物
胚芽鞘的生长 细胞的伸长和扩大
（2）与生长素含量有关 水少、供氧充足，IAA氧化酶活性升
高，IAA含量降低，抑制胚芽鞘生长。
水充足， IAA氧化酶活性降低，IAA 含量升高，促进胚芽鞘生长，根对IAA较 敏感，生长受抑。
（3）与呼吸酶有关
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、利用原生质的着色能力 —（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。
3、温度—低温，R/T大
4、光照—光照强，R/T大 在农业生产上，可用水肥措施来调控 作物的根冠比，促进收获器官的生长。
（二）顶端优势
顶端优势：植物顶端在生长上占优势 的现象。
1、营养学说 顶芽构成营养库，垄断了大部分营养物 质，而侧芽因缺乏营养物质而受抑制。
2、生长素学说
顶芽合成生长素并极性运输到侧芽， 抑制侧芽生长。
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。
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。
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。
植物的生长生理(共9张PPT)
4 植物生长大周期(grand period of growth) 概念：在个别器官或整株植物的整个生长过程中，
生长速率往往表现出“慢-快-慢”的基本规律， 呈现“S”型的生长曲线。生长的这三个阶段总 合起来叫做生长大周期。
植物的生长曲线
1)在 萌 芽 的 早 期 ， 干 物 质 减 少，因为养料的呼吸作用 储藏在种子里。
1）生长温度“三基点” 概念：在个别器官或整株植物的整个生长过程中，生长速率往往表现出“慢-快-慢”的基本规律，呈现“S”型的生长曲线。 生长最高温度
基中培养离体植物组织（器官或细胞）的技 6 植物生长的相关性
3）日照时数影响植物生长与休眠。 掌握植物生长大周期的概念。
术。其理论依据是植物细胞全能性。 绝大多数多年生植物都是长日照条件促进生长、短日照条件诱导休眠；
5）调节某些豆 组织培养（tissue culture）
略低的温度。 生长最低温度
5）调节某些豆科植物叶片昼开夜合和气孔运动等。
1）顶芽与侧芽生长的相关性-----顶端优势
2）生长温周期现象 1）光是光合作用的能源和启动者，为植物的生长提供有机营养和能源；
生长温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化的反应。通
第十章 植物的生长生理
教学目标
1. 了解种子萌发的基本过程及其影响因素。 2. 掌握植物细胞全能性、组织培养的概念。 3. 掌握植物生长大周期的概念。 4. 了解植物营养器官生长的影响因素。 5. 了解植物生长的相关性。 6. 了解植物运动、生理钟的概念。
1 种子萌发
1.1 种子萌发的基本过程
种子萌发一般以胚根突破种皮作为标志， 并大致分为三个阶段。
1）植物运动的概念
植物运动：植物体的器官在窨发生的位置移动。
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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第十章植物的生长生理、目的要求1．使学生掌握种子萌发过程，了解种子萌发的条件。
2．使学生掌握根、茎、叶的形态结构，生长发育，生理功能以及其与农业、果树、蔬菜等生产的关系。
二、主要内容1．种子的萌发2．细胞的生长3．植物的生长4．植物的运动三、重点和难点重点：种子的萌发，植物的生长和运动。
第一节种子的萌发1.影响种子萌发的外界条件足够的水、充足的氧和适宜的温度。
三者同等重要，缺一不可。
此外，有些种子还受到光的影响。
(1) 水分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)水可以软化种皮：透氧，增加胚的呼吸，同时胚易于突破种皮。
2)水使细胞质由凝胶状转入溶胶状：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。
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(2) 氧气（3）温度种子萌发需要的温度范围与它们的原产地有密切关系, 原产北方（如小麦）的需要温度较低，而原产南方（如水稻、玉米）的则要求较高。
(4 )光根据种子萌发对光的要求，可将种子分为以下三类1）需光种子：在有光条件下良好萌发，在黑暗中则不能萌发或发芽不好。
2）需暗种子：在光下萌发不好，在黑暗中萌发良好。
3）中光种子：萌发不受光照影响。
2.种子萌发的生理、生化变化（1）种子的吸水:三个阶段：急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水，表现出快一一慢一一快的特点。
1）阶段I —吸涨吸水阶段:A.是依赖于原生质胶体吸涨作用的物理性吸水。
B.无论是死种子还是活种子、休眠与否同样可以吸水;C.通过吸涨吸水，原生质由凝胶转变为溶胶状态，细胞结构和功能恢复。
2）阶段II —缓慢吸水阶段:A.由于原生质水合程度趋于饱和，细胞膨压增加等因素，出现的一个吸水暂停或速度变慢的阶段;B.细胞中基因开始表达;柳树： 12h C. 酶促反应和呼吸作用增强;D. 贮存物质开始分解，一方面给胚的发育提供营养，另一方面，也降低了水势，提高了吸水能力。
3) 阶段 III －生长吸水阶段：A. 在贮存物质转化的基础上，原生质组分的合成旺盛，细胞吸水再一次加强;B. 种子形态上发生可见的变化;C. 胚根突出种皮后，有氧呼吸加强;D. 新生器官生长加快，表现为种子的吸水和鲜重持续增加。
2)呼吸作用的变化和酶的形成 1) 呼吸的变化在胚根突出种皮之前， 种子的呼吸主要是无氧呼吸， 在胚根长出之后， 便以有氧呼吸为 主了。
萌发种子中酶的来源有两种：从已经存在的束缚态的酶释放或活化而来;支链淀粉葡萄糖苷酶。
(3) 有机物的转变种子中贮存着大量的有机物，主要有淀粉、脂肪和蛋白质。
不同的植物种子中， 三种物质的含量差异很大， 通常以含量多的物质为依据， 将种子区 分为：淀粉种子、油料种子和豆类种子(蛋白质种子 )。
3. 种子的寿命种子寿命(seed Iongevity )：是指种子从采收到失去发芽力的时间。
不同植物的种子寿命有着极大的差异： 水稻、小麦： 1〜 3a 蚕豆、绿豆：6〜11a 稗草：13〜18a 皱叶酸膜：〜 80a2) 酶的形成：A. B. 通过蛋白质合成而形成的新酶。
a-淀粉酶。
莲子：100〜400a贮藏条件影响种子寿命干燥：长；湿润：短低温：长；高温：短顽拗性种子：一些热带水果的种子不耐脱水干燥，也不耐零下低温贮藏，这类种子称为顽拗性种子。
如：荔枝、龙眼、芒果的种子第二节细胞的生长和分化植物的生长是以细胞的生长为基础的：通过细胞分裂增加细胞数量; 通过细胞伸长增加体积。
种子－萌发细胞分裂和新细胞体积增加，幼苗迅速长大；由于细胞的分化，形成各种组织和器官，长成完整的植物体。
1.细胞分裂的生理（1）细胞周期（cell cycle）:细胞分裂成两个新细胞所需的时间。
（从上一个细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束）包括：分裂期（M ）：前、中、后、末分裂间期：G1 、S、G22）细胞分裂的生化变化DNA 含量的变化呼吸速率的变化：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。
3）激素对分裂的影响IAA: 影响细胞间期的DNA 合成；CTK ：诱导特殊蛋白质合成，是细胞分裂必须的；2.细胞伸长的生理GA :促进G1期DNA合成，因此缩短G1期和S期所需的时间;1 ）分生区细胞向伸长区细胞过渡。
2）伸长区细胞的代谢特点：1 ）呼吸速率增高2 〜6 倍;2）蛋白质量增加约6 倍；3）核酸及细胞壁也增加。
3）细胞伸长时细胞壁的变化：细胞壁的结构构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等多糖：纤维素、半纤维素、果胶。
A.1400〜10000个D-葡萄糖通过-1 , 4糖苷键结成长链，成为纤维素分子;B.2000 个纤维素分子平行排列聚合成束，称为微团；C.每20个微团的长轴平行排列，聚合成束，构成微纤丝;D.细胞壁就是以微纤丝为基本框架构成的。
存在于细胞壁中的纤维素是自然界中最丰富的多糖。
据推算，每年地球上由绿色植物光合作用生产的纤维素可达1011t之多，而1990年全球粮食产量只有 2.2X 109 t。
如何把纤维素转化成为人类可利用的食物或者有效能源，是人们长期渴望解决的重大课题。
4）激素与细胞伸长的关系。
GA 、IAA 能诱发细胞伸长。
生产上，喷施GA 使茎伸长，如：以切花为生产目的的花卉（菊花、月季等）时，如茎花轴）过短，可喷施赤霉素，以达到规格要求的长度。
3.细胞分化生理细胞分化（cell differentiation ）是指形成不同形态和功能细胞的过程。
高等植物大都是从受精卵开始，不断分化形成各种细胞、组织、器官，最后形成完整的植物体。
细胞的形态建成。
1 ）细胞的全能性细胞全能性（totipotency ）指植物体的每个细胞携带着一个完整基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。
2) 极性( polarity )指在器官、组织甚至细胞中在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异。
极性一旦建立，即难于逆转。
3) 影响分化的条件1) 糖浓度对分化的影响木质部和韧皮部的分化与糖浓度有关：低糖浓度：形成木质部高糖浓度：形成韧皮部中等水平：木质部和韧皮部都形成，且中间有形成层。
2) 光对植物组织的分化有影响黄化幼苗分化程度很低。
3) 植物激素CTK/IAA 调控根芽分化1957 年斯库格和米勒在进行烟草的组织培养时发现：KT ]/[IAA ]比值高，愈伤组织形成芽；KT ]/[IAA ]比值低，愈伤组织形成根；浓度相等，则愈伤组织保持生长而不分化；所以，通过调整二者的比值，可诱导愈伤组织形成完整的植株。
第三节植物的生长一.营养器官的生长特性1.茎生长特性茎的生长主要由顶端分生组织和近顶端分生组织控制。
顶端分生组织控制近顶端分生组织的活性，近顶端分生组织的细胞分裂和伸长决定茎的生长速率。
生长大周期( grand period of growth )：植物在不同生育时期的生长速率表现出慢—快一慢的变化规律，呈现“s”的生长曲线,这个过程称生长大周期。
可以分为4 个时期：1)停滞期( lag phase)( 0—18d)：细胞分裂和原生质积累时期，生长缓慢。
2)对数生长期( logarithmic growth phase )(18—45d)已经具有一定的积累，快速生长时期。
3）直线生长期（linear growth phase ）（45—55d）生长速率维持恒定速率（常为最高速率）快速生长。
4)衰老期( senescence phase) ( 55——90d)生长速率开始下降，细胞开始成熟并走向衰老。
2. 根生长特性3. 叶生长特性双子叶：全叶均匀生长单子叶：基部保持生长能力二.影响营养器官生长的条件1.温度1）协调最适温度：能使植株生长最健壮的温度。
协调最适温度通常要比生长最适温度低。
2）温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化的反应。
（3）根生长的最适温度20~30 C2. 光1) 幼苗的发育是受光控制的。
光对茎的伸长有抑制作用。
蓝紫光有抑制生长的作用，而紫外光的抑制作用更明显。
光抑制多种植物根的生长。
光照强度对植物叶片面积的影响。
3.水分细胞分裂和伸长必须要有充足的水分。
但水分过多也对植物生长不利。
在控制小麦、水稻茎部过度伸长的根本措施就是控制第二、三节间伸长期间的水分供应。
土壤水分过少时，根生长慢，同时使根木质化，降低吸水能力。
土壤水分过多时，通气不良，根短且侧根数增多。
4.矿质营养氮肥能使出叶期提早、叶片增大和叶片寿命相对延长，所以氮肥亦称为叶肥。
但氮肥施用过量，叶大而薄，容易干枯，寿命反而缩短。
氮肥同样显著促进茎的生长，氮肥过多，会引起徒长倒伏，抗性差，推迟成熟。
5.植物激素GA 显著促进茎的生长。
生长延缓剂CCC 等抑制菊花近顶端分生组织的细胞分裂和茎的生长，外施GA ，可抵消它们的抑制效果。
三.植物生长的相关性植物各部分之间的相互制约与协调的现象。
1.根和地上部的相关根深叶茂” “育秧先育根”相互促进：地上部分为根部提供糖分、维生素等养分；地下部分：为地上部分提供水分、矿物质、细胞分裂素等。
相互制约：“旱长根，水长苗”2.主枝与侧枝生长的相关性顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。
如桧柏、杉树等，顶芽生长的很快，下面的分枝受到顶端的抑制，整个植株呈宝在树木中特别是针叶树，塔形。
生产上采取去除顶端优势的方式达到增产、增收，如：棉花生长到一定高度要去顶以促进侧枝的增加，从而增加结果枝；花卉上，最典型的是千头菊，通过不停的去顶，能让一颗菊花上开出上千朵花；3.营养生长和生殖生长的相关性矛盾的对立统一统一性：生殖生长所需要的养料，大部分是由营养器官供应的，营养器官生长不好，生殖器官自然生长也不好。
矛盾性：营养生长过旺，消耗较多养分，便会影响到生殖器官的生长，如果树、棉花等枝叶徒长，往往不能正常开花结实；生殖器官生长也影响营养器官生长，如番茄开花结实时，如让花果自然成熟，营养器官就日渐减弱，最后衰老死亡。
第四节植物的运动植物的运动（movement ）：指植物器官在空间上产生的运动。
高等植物的运动可以分为向性运动和感性运动。
向性运动向性运动（tropic movement ）：指外界对植物单向刺激所引起的定向生长运动。
向性运动包括3 个步骤：感受、传导、反应。
向性运动：是生长引起的、不可逆的运动。
1. 向光性1）向光性：植物随光的方向而弯曲的能力。
如：向日葵。
2）分为：正向光性、负向光性（如根）、横向光性。
3）植物感受光的部位：是茎尖、芽鞘尖端、根尖、某些叶片和生长中的茎。
4）两种对立的看法：一是生长素分布不均匀，二是抑制物质分布的分布不均匀。