第二章 植物生长发育生理生态及其调控课件
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《植物生长生理》课件2
呼吸作用
呼吸作用的场所：线粒体 呼吸作用的条件：缺氧
呼吸作用的产物：二氧化碳、水、能量
水分吸收与运
总结词
水分吸收与运输是指植物通过根系吸收水分，并通过木质部导管将水分运输到地上部分的过程。
详细描述
水分吸收与运输是指植物通过根系吸收水分，并通过木质部导管将水分运输到地上部分的过程。根系 通过渗透作用吸收水分，然后水分通过木质部导管向上运输，以供植物地上部分的需要。水分吸收与 运输对植物的生长和发育至关重要。
生长调节剂的应用场景
说明生长调节剂在农业生产、园艺、林业等领域的应用，以及它们 对植物生长的调控作用。
生长调节剂的注意事项
强调在使用生长调节剂时应注意的事项，如使用浓度、使用时间和 方法等，以避免对植物造成伤害或产生副作用。
环境因素对植物生长的影响
1 2 3
温度
说明温度对植物生长的影响，如适宜的温度范围 、温度过高或过低对植物生长的抑制作用等。
《植物生长生理》ppt课件
目录 Contents
• 植物生长概述 • 植物生理基础 • 植物生长激素 • 植物生长调控 • 植物生长实践应用
01
植物生长概述
植物生长的定义
01
植物生长：指植物通过一系列生 物化学和物理过程，从周围环境 中吸收养分和水分，转化为自身 组织和器官的过程。
02
植物生长包括细胞分裂、细胞增 大、组织和器官分化等过程。
光照
介绍光照对植物生长的作用，如光合作用、光周 期和光强等，以及不同植物对光照的需求和适应 性。
水分和土壤
探讨水分和土壤对植物生长的影响，如适宜的水 分和土壤类型、水分和土壤盐分过高对植物生长 的抑制作用等。
植物生长的分子调控机制
植物生长发育的调节课件
回顾前面的实验，我们可以得出三个结论： 1、感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端 2、弯曲生长部位是尖端下面一段 3、弯曲生长离不开胚芽鞘尖端
达尔文父子的假说
• 胚芽鞘尖端的细胞受光照后产生某种物质， • 这种物质作为化学信号从尖端传递到下部， • 影响下部细胞的生长。
• 是否尖端真的产生了一种物质？
A
B
C
作业
练习册 P5 第1 、2题
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生长素的生理作用
• 促进植物生长——促进细胞伸长生长。
C
促
B
进A
0
DE
F
抑
制
根 芽茎
10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1
问题一：B、E点分别表 示意义？
问题二：比较分析不同 浓度生长素对根、芽、 茎生长的影响，可以得 出哪些结论？
第五节 植物生长发育的调节
单子叶植物种子萌发时，包在胚芽外面成锥形 的套状叶。
胚 芽 鞘
单侧光照——向光性
感受光刺激的 部位是尖端还 是尖端下部呢？
感受光刺激的部位是尖端
胚芽鞘弯曲生 长的部位 ？
胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端下部
胚芽鞘弯曲生长与 胚芽鞘的哪一部分
有关？
胚芽鞘弯曲生长与胚芽鞘的尖端有关
内因
结果
单侧光刺激
生长素 分布不均
植物的
不均衡 生长
1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物 器官中分离出了生长素，后来鉴定出 它的化学本质为吲哚乙酸。
生长素 ——吲哚乙酸
总结
• 科学探究的一般过程。 • 控制单一变量对照实验的一般规律。
思考
1.下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B 盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，将A、B 分别放在 缓慢匀速旋转的圆盘上，将C盆放在不旋转的圆盘 上，三盆均有单侧光照射。几天后，A盆的幼苗 _直_立__生__长_生长；B盆的幼苗__不_____生长；C盆的幼苗 _弯_向__光__源_生长。
小学教育ppt课件教案植物生长的机制及调控
光合作用与呼吸作用关系
相互依存
光合作用为呼吸作用提供所需的有机物和氧气，而呼吸作用则为光合作用提供所需的能量 和中间产物。
相互制约
光合作用的强度受光照、温度、水分和二氧化碳浓度等因素的影响，而呼吸作用的强度则 受温度、氧气浓度和有机物供应等因素的影响。当光合作用强度大于呼吸作用时，植物表 现为生长；反之，则表现为消耗。
铜（Cu）
参与植物呼吸作用，提高植物抗 病能力，防治萎蔫病。
营养元素缺乏症状识别与补救措施
氮缺乏
植物叶片黄化，生长缓慢。补救措施：增施氮肥 ，如尿素、铵态氮肥等。
钾缺乏
植物叶片边缘焦枯，抗逆性降低。补救措施：增 施钾肥，如氯化钾、硫酸钾等。
磷缺乏
植物根系发育不良，叶片暗绿。补救措施：增施 磷肥，如过磷酸钙、磷矿粉等。
植物对水分的适应性
02
植物可以通过调节气孔开闭、根系生长等方式来适应不同的水
分环境。
合理灌溉原则
03
根据植物的需水特性、土壤水分状况、气候条件等因素，制定
合理的灌溉制度，确保植物获得适量的水分。
土壤条件对植物生长影响及改良措施
01
土壤条件对植物生长的影响
土壤是植物生长的基础，土壤的物理性质、化学性质以及生物性质都会
大量元素对植物生长影响
氮（N）
钾（K）
促进植物叶片生长，增加叶绿素含量 ，提高光合作用效率。
调节植物水分平衡，增强植物抗病虫 害能力，提高产量和品质。
磷（P）
促进植物根系发育，增强植物抗逆性 ，提高果实品质。
微量元素对植物生长影响
铁（Fe）
参与叶绿素合成，促进光合作用 ，防治黄叶病。
锌（Zn）
参与植物生长素合成，促进植物 生长发育，防治小叶病。
植物生长发育生理生态及其调控PPT课件
△ 土壤缺水，根冠比（R/T）增加；土壤水分过多，根冠 比下降。“旱长根，水长苗”
△土壤缺氮，根冠比增加；土壤氮充足时，根冠比减少； △增施磷、钾肥，根冠比增加。 △相对低温下，根冠比增加。 △高光照下，根冠比增加。 △人工剪枝，促进地上部生长。
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2.4.2 主茎和侧枝以及主根和侧根的相关 植物顶端在生长上始终占优势并抑制侧枝或侧根生长
的现象，叫顶端优势（apical dominance） 主要与茎尖生长素的极性运输以及顶端具有较强的竞
争养分能力有关。 根的顶端优势与根尖合成细胞分裂素并向上运输，抑
制侧根的生长有关。 细胞分裂素处理可解除顶端对侧芽的抑制作用；赤霉
素处理则加强生长素引起的顶端优势。
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顶端优势非常明显，分枝少而小— 草本植物：向日葵、麻类、玉米、高粱、甘蔗等。 木本植物：杉树、桧柏。树冠呈宝塔型。
植物激素等。 生长素类：IAA 、IBA 、2,4-D和NAA等 细胞分裂素类：KT 、6BA 、ZT等 CTK/IAA比值：高，诱导芽的分化；低，诱导根的分化；相等， 不分化。
维生素：vit B1（硫胺素）是必需的，而烟酸、B6（吡哆醇）
和肌醇（环己六醇）不是必需的，但对生长有促进作用，一般也 添加到培养基中。
逆EMP
葡萄糖 蔗糖
▲
﹉
乙醛酸循环
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c.蛋白质的分解
蛋白酶
蛋白质
游离氨基酸
酰胺
幼苗生长
d.植酸的分解
（谷氨酰胺和天冬酰胺）
植酸（肌醇六磷酸）是种子中磷的一种重要贮藏形式， 常与钾、钙、镁等元素结合形成植酸盐。
植酸 植酸酶
肌醇 磷酸
细胞壁的形成等
△土壤缺氮，根冠比增加；土壤氮充足时，根冠比减少； △增施磷、钾肥，根冠比增加。 △相对低温下，根冠比增加。 △高光照下，根冠比增加。 △人工剪枝，促进地上部生长。
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2.4.2 主茎和侧枝以及主根和侧根的相关 植物顶端在生长上始终占优势并抑制侧枝或侧根生长
的现象，叫顶端优势（apical dominance） 主要与茎尖生长素的极性运输以及顶端具有较强的竞
争养分能力有关。 根的顶端优势与根尖合成细胞分裂素并向上运输，抑
制侧根的生长有关。 细胞分裂素处理可解除顶端对侧芽的抑制作用；赤霉
素处理则加强生长素引起的顶端优势。
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顶端优势非常明显，分枝少而小— 草本植物：向日葵、麻类、玉米、高粱、甘蔗等。 木本植物：杉树、桧柏。树冠呈宝塔型。
植物激素等。 生长素类：IAA 、IBA 、2,4-D和NAA等 细胞分裂素类：KT 、6BA 、ZT等 CTK/IAA比值：高，诱导芽的分化；低，诱导根的分化；相等， 不分化。
维生素：vit B1（硫胺素）是必需的，而烟酸、B6（吡哆醇）
和肌醇（环己六醇）不是必需的，但对生长有促进作用，一般也 添加到培养基中。
逆EMP
葡萄糖 蔗糖
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乙醛酸循环
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c.蛋白质的分解
蛋白酶
蛋白质
游离氨基酸
酰胺
幼苗生长
d.植酸的分解
（谷氨酰胺和天冬酰胺）
植酸（肌醇六磷酸）是种子中磷的一种重要贮藏形式， 常与钾、钙、镁等元素结合形成植酸盐。
植酸 植酸酶
肌醇 磷酸
细胞壁的形成等
植物生长发育的调控课件
种子萌发时存在最低、最高和最适温度。最低和最 高温度是种子萌发的极限温度，最适温度是指在短时间 内使种子萌发达到最高百分率的温度。种子萌发的温度 三基点，随植物种类和原产地的不同会有很大的差异。
《规范》及指导原则适用于食品药品 监管部 门对第 三类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营许可 （含变 更和延 续）的 现场核 查，第 二类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营备案 后的现 场核查 ，以及 医疗器 械经营 企业的 各类监 督检查
在研究需光种子（莴苣）萌发时，人们发现了一个 有趣的现象。即当用波长为 660 nm的红光照射种子时，会 促进种子萌发；而当用波长 730 nm的远红光照射种子，则 会抑制种子萌发；在红光照射后，再用远红光处理，萌发 也受到抑制，即红光作用消除了；如果用红光和远红光交 替多次处理，则种子发芽状况取决于最后一次处理的是哪 种波长的光。这种影响，与种子体内存在的光敏色素有关。
种子萌发所需要的氧气通常是从土壤的空隙中得 到的。若土壤板结或水分过多，易造成氧气不足，种 子则只能进行无氧呼吸。这样不仅有机物利用不经济， 还会因酒精积累过多使种子中毒，严重影响种子萌发。 及时松土排水，改善土壤通气条件，是促进种子萌发、 培育壮苗的有效措施。
《规范》及指导原则适用于食品药品 监管部 门对第 三类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营许可 （含变 更和延 续）的 现场核 查，第 二类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营备案 后的现 场核查 ，以及 医疗器 械经营 企业的 各类监 督检查
种子萌发的吸水过程可以分为3个阶段：开始是种 子内的胶体物质所引起的急剧吸水过程，为吸胀吸水 的物理过程，与种子的代谢作用无关；随后是吸水的 停滞期，这时种子内代谢活动增强；当胚根突破种皮， 胚体迅速增大时又再次急剧地吸水，此时为渗透吸水 的生理过程。
《规范》及指导原则适用于食品药品 监管部 门对第 三类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营许可 （含变 更和延 续）的 现场核 查，第 二类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营备案 后的现 场核查 ，以及 医疗器 械经营 企业的 各类监 督检查
在研究需光种子（莴苣）萌发时，人们发现了一个 有趣的现象。即当用波长为 660 nm的红光照射种子时，会 促进种子萌发；而当用波长 730 nm的远红光照射种子，则 会抑制种子萌发；在红光照射后，再用远红光处理，萌发 也受到抑制，即红光作用消除了；如果用红光和远红光交 替多次处理，则种子发芽状况取决于最后一次处理的是哪 种波长的光。这种影响，与种子体内存在的光敏色素有关。
种子萌发所需要的氧气通常是从土壤的空隙中得 到的。若土壤板结或水分过多，易造成氧气不足，种 子则只能进行无氧呼吸。这样不仅有机物利用不经济， 还会因酒精积累过多使种子中毒，严重影响种子萌发。 及时松土排水，改善土壤通气条件，是促进种子萌发、 培育壮苗的有效措施。
《规范》及指导原则适用于食品药品 监管部 门对第 三类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营许可 （含变 更和延 续）的 现场核 查，第 二类医 疗器械 批发/零 售经营 企业经 营备案 后的现 场核查 ，以及 医疗器 械经营 企业的 各类监 督检查
种子萌发的吸水过程可以分为3个阶段：开始是种 子内的胶体物质所引起的急剧吸水过程，为吸胀吸水 的物理过程，与种子的代谢作用无关；随后是吸水的 停滞期，这时种子内代谢活动增强；当胚根突破种皮， 胚体迅速增大时又再次急剧地吸水，此时为渗透吸水 的生理过程。
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植酸 植酸酶
肌醇 磷酸
细胞壁的形成等
2.2 植物组织培养及其应用
2.2.1Leabharlann 植物组织培养植物组织培养（plant tissue culture）是指在无菌条件下，将 外植体（植物器官、组织、花药、花粉、体细胞甚至原生质体） 接种到人工配制的培养基上培养成植物的技术。
组织培养的理论基础：植物细胞的全能性。 组织培养基本过程：
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的。
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
2.1 种子萌发及种子活力 2.1.1 基本概念
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）种子的吸水 种子萌发过程中吸水的3个阶段 第一阶段：吸胀吸水，是一个物理过程，速度快； 第二阶段：吸水缓慢，又称吸水的停滞（滞后）期； 第三阶段：胚根突破种皮后的快速吸水（渗透性吸水）
种子发芽吸水速率从快速到慢到更快速。
吸 水 速 率
I
发芽种子（活着的） 长出幼根 III
死或睡眠状态
II
的种子
有些植物的种子，如热带的可可、芒果、坡垒等，既不 耐脱水干燥，也不耐零上低温，往往寿命很短（只有几天或 几周），称为顽拗性种子（recalcitrant seed）。
植物寿命即与植物种类有关，也与贮藏条件有关（种子 含水量和贮藏温度）。
2.1.2 影响种子萌发的外界条件
（1）水分
干种子的吸水：吸胀吸水，是一个物理过程，死、活种子都可 以进行。
豆类种子（含蛋白质较多）的吸水大于禾谷类种子（含淀粉 较多）。
（2）氧气
种子萌发需要进行旺盛的物质代谢，需要有氧呼吸提供能量。 氧气（﹥10％）也是种子萌发所必须的。不同作物种子萌发时的 需氧量不同（油料种子﹥淀粉种子）。
（3）温度
种子萌发是一系列的酶促反应过程。 不同作物种子萌发的温度三基点与其原产地不同有关。 一般原产北方的作物（如小麦），种子萌发时所需温度 较低；而原产南方的作物（如水稻），种子萌发时所需温度 则较高。 一般植物萌发的适宜温度为20-25℃.
（4）光
光只是少数种子萌发的所必需。 需光种子（light seed）：即需要光照才能顺利萌发 的种子，如莴苣、烟草和许多杂草的种子。 需暗种子（dark seed）：即只能在暗处才能顺利萌 发的种子，如茄子、番茄、瓜类种子。 杂草种子多是需光种子，一般难于一次除净
2.1.3 种子萌发时的生理生化变化
（1）利用种子还原能力 （TTC染色法）
TTC
2H 脱氢酶
三苯甲腙
氧化态（无色）
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，染料分子不能透过，原生质 （胚）不着色。 （3）利用细胞中的荧光物质
具有生活力的种子在荧光灯下能发出明亮的荧光。
大多数植物的种子，如花生、水稻等种子，能耐脱水和 低温（包括零上或零下低温），寿命往往较长，称为正常性 种子（orthodox seed）。
a.淀粉的动员
淀粉
淀粉磷酸化酶 （≤10℃） 淀粉酶 （＞10℃）
葡萄糖-1-磷酸 可溶性糖
蔗糖
b.脂肪的分解
脂肪酶 甘油三酯
甘油
磷酸甘油
β-氧化
脂肪酸
乙酰辅酶A
EMP
逆EMP
葡萄糖 蔗糖
▲
﹉
乙醛酸循环
c.蛋白质的分解
蛋白酶
蛋白质
游离氨基酸
酰胺
幼苗生长
d.植酸的分解
（谷氨酰胺和天冬酰胺）
植酸（肌醇六磷酸）是种子中磷的一种重要贮藏形式， 常与钾、钙、镁等元素结合形成植酸盐。
无菌外植体 脱分化 再分化 完整植株
脱分化（dedifferentiation）：指将已分化的植物器 官、组织活细胞恢复成具有分裂能力的细胞群（愈伤细 胞，callus）的过程。
再分化（redifferentiation）：是脱分化形成的愈伤 组织分化成为胚状体（embryoid），或直接形成完整植 株的过程。
第二章 植物生长发育生理生态及其调控
2.1 种子的萌发生理生态和促进方法 2.2 植物组织培养及其应用 2.3 植物生长的周期性 2.4 植物生长的相关性 2.5 外界生态条件对植物生长的影响 2.6 光形态建成及光受体 2.7 植物的运动特性 2.8 幼年期和花熟状态
2.9 成花诱导生理 2.10 花器官形成及性别分化 2.11 受精生理 2.12 种子成熟过程中有机物质的变化 2.13 外界条件对种子成熟的影响 2.14 果实成熟时的生理生化变化 2.15 植物的休眠 2.16 植物的衰老生理 2.17 器官脱落生理
种子生活力（seed viability）是指种子能够萌发的潜在能力或种胚 具有的生命力。
种子的寿命（seed longevity）是指种子从发育到成熟到丧失生活 力所经历的时间。
种子活力（seed vigor）是指种子在田间状态（即非理想状态）下 迅速而整齐的萌发并形成健壮幼苗的能力。
鉴定种子生活力的方法
常用的培养基：MS和N6培养基 含有植物必需的矿质元素、碳源（蔗糖/葡萄糖）、维生素、
植物激素等。
生长素类：IAA 、IBA 、2,4-D和NAA等 细胞分裂素类：KT 、6BA 、ZT等 CTK/IAA比值：高，诱导芽的分化；低，诱导根的分化；相等， 不分化。
维生素：vit B1（硫胺素）是必需的，而烟酸、B6（吡哆醇）
和肌醇（环己六醇）不是必需的，但对生长有促进作用，一般也 添加到培养基中。
2.2.2 植物组织培养在生产实践上的运用
（1）植物体的无性快植及脱毒
无性快速繁殖—花卉、果树等园艺作物、农作物以及林木；
无毒薯苗繁殖—利用未感染病毒的马铃薯等茎尖生长锥。
优点：取材少，培养材料经济；人为控制条件，不受自然条件 的影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，便于自动化控制等。 （2）花粉培养及单倍体育种
时间
（2）呼吸作用的变化 吸水的第一和第二阶段，CO₂ 的产生大大超过了O₂
的消耗，R.Q. ﹥1，以无氧呼吸为主。 吸水的第三阶段， O₂ 的消耗则大大增加，此时进行
的主要是有氧呼吸。 （3）酶的活化与合成
一是干种子中酶的活化，如β-淀粉酶等 ； 二是种子吸水后重新合成，如α-淀粉酶 等。
（4）种子中贮藏物质的动员