第八章 植物的生长生理
第八章植物的生长生理
第⼋章植物的⽣长⽣理第⼋章植物的⽣长⽣理Ⅱ习题⼀、名词解释发育⽣长⼤周期光范型作⽤嫌光种⼦⽣长极性光形态建成中光种⼦分化植物的再⽣作⽤种⼦休眠光受体组织培养⽣物钟细胞周期蓝光效应外植体顶端优势后熟作⽤隐花⾊素植物细胞全能性向性运动根冠⽐细胞克隆脱分化感性运动温周期现象胚状体再分化⽣长相关性需光种⼦⼈⼯种⼦⼆、写出下列符号的中⽂名称R/T AGR RGR UV - B NAR LAR三、填空题1. 组织培养的理论依据是（）。
2. 组织培养过程中常⽤的植物材料表⾯消毒剂是（）、（）。
3. 植物组织培养基⼀般由（）、（）、（）、（）和有机附加物等五类物质组成。
4. 在特定条件下，以分化的细胞重新进⾏细胞分裂，逐渐失去原有的分化状态，这⼀过程称为（）。
5. （）是细胞或器官的两个极端在⽣理上的差异。
6. ⽬前对温周期现象的解释认为，较低夜温能（），（），从⽽加速植物的⽣长和物质积累。
7. ⼟壤中⽔分不⾜时，使根 / 冠⽐（），⼟壤中⽔分增加时，使根 / 冠⽐（）。
8. ⼟壤中缺氮时，使根 / 冠⽐（），⼟壤中氮肥增加时，使根 / 冠⽐（）。
9. ⾼等植物的运动可分为（）运动和（）运动两⼤类。
10. 种⼦休眠的原因有如下⼏个⽅⾯，即（）、（）、（）、（）和（）。
11. 按种⼦萌发吸⽔速度的变化，可将种⼦吸⽔分为三个阶段，即（）、（）和（）。
死种⼦和休眠种⼦的吸⽔不出现（）阶段。
12. 细胞周期可划分为（）、（）、（）和（）四个时期。
13. ⾮休眠种⼦萌发的条件是（）、（）和（）。
有的种⼦还需要（）。
14. 种⼦萌发时，贮藏的⽣物⼤分⼦经历（）、（）和（）三个步骤的变化。
15. ⼤⾖种⼦萌发时要求最低的吸⽔量为其⼲重的（） % ，⽽⼩麦为（） % ，⽔稻为（） % 。
16. 植物细胞的⽣长通常分为三个时期，即（）、（）、（）。
17. 根系除主要供给地上部分（）和（）之外，还向地上部分输送（）、（）和（）等。
植物生理学第八章生长物质(激素)1
即使将竹子切 段倒臵，根也 会从其形态学 基部长出来， 在基部形成根 的原因是茎中 生长素的极性 运输与重力无 关。
（一）吲哚-3-乙酸的生物合成
生长素在植物体中的合成部位主要是叶原 基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶片和根 尖也产生生长素，但数量很微。生长素生 物合成的前体主要是色氨酸。色氨酸转变 为生长素时，其侧链要经过转氨作用、脱 羧作用和两个氧化步骤。 生长素生物合成的途径主要有4条 1.色胺途径（大多数植物） 2.吲哚丙酮酸途径（部分植物） 3.吲哚乙腈途径（一些十字花科、禾本科和芭蕉科） 4.吲哚乙酰胺途径（病原菌如假单孢杆菌和农杆菌）
要重新合成蛋白质，所以其表达被蛋白质合成抑制剂堵塞。
生长素促进生长的作用机 理 细胞壁酸化－基因 表达学说：
要点：生长素与质膜上 的激素受体结合，使H+ 很快分泌到细胞壁中， 细胞壁中对酸不稳定的 键打开，一些酸性水解 酶被活化，使细胞壁软 化，压力势下降，细胞 吸水增大；同时，某一 未知因子释放出来，移 动到细胞核内，导致核 酸和蛋白质的合成，从 而促进细胞的扩大。
1928年温特（Went），燕麦试法。
证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶， 再传到去顶胚芽鞘，这种影响与某种促 进生长的化学物质有关，从而证明了达
尔文父子的设想。
1934年，Kogl等从玉米油、麦 芽分离和纯化出刺激生长的物 质，经鉴定是吲哚乙酸 （Indoleacetic acid，简称 IAA）。
目前已经发现了120多种，其中活性最强的GA3。 生产上应用的GA是培养赤霉菌，从中提取的。
束缚态IAA作用：1）作为贮藏形式； 2）作为运输形式； 3）解毒作用； 4）调节自由态生长素含量。
2.运输
生长素在植物体内的运输有通过韧皮 部的长距离运输和薄壁细胞之间短距离单 方向运输，这种生长素短距离单方向运输 称为极性运输。具有以下特点①生长素只 能从植物的形态学上端向下端运输，而不 能向相反的方向运输；②生长素的运输速 度较慢(约为1cm·h－1)；③生长素的运输 是需能的生理过程。其它植物激素则没有 极性运输的特点。
第八章-植物的生长生理(二)详述
➢ 一年生植物完成生殖生长后，种子成熟进入休眠， 营养体死亡。而多年生植物，如落叶木本植物， 其芽进入休眠。
➢一年生植物的生长量的周期变化呈S形曲线，这也是植物生 长季节周期性变化的表现。多年生树木的根、茎、叶、花、 果和种子的生长并不是平行生长的，而是此起彼伏的。
表明内生节奏可被光所重新调拨(A 和C)，但不能被延长暗期(C)或 连续黑暗(B)所调拨。
第六节植物生长的相关性
植物体是多细胞的有机体，构成植物体 的各部分，存在着相互依赖和相互制约的相 关性(correlation)。这种相关是通过植物体 内的营养物质和信息物质在各部分之间的相 互传递或竞争来实现的。
成年梨树一年内可分为五个 相互重叠的生长时期
(1)是利用贮藏物质的生长期，从早 春至开花(2～4月)。在此期间， 根系首先生长，随后花和叶才开 始生长。
(2)是利用当时代谢产物的生长期， 即是从开花到枝条生长停止(4～7 月)。
(3)是枝条充实期，也叫果实发育期 (7～9月)。
(4)是贮藏养分期，就是果实采收后 至落叶前(9～11月)，地上部的代 谢物向根部输送。
第五节植株的生长
一、生长速率的表示及生长测量
(一)生长速率与生长分析
生长速率有两种表示法。
绝对生长速率(absolute growth rate，AGR) 指单位时间
内植株的绝对生长量。
AGR=dQ/dt Q为数量，t为时间，可用s、min、h、d等表示。
相对生长速率(relative growth rate，RGR) 指单位时间
❖在木本植物中，落叶树高于常绿树，阔叶树高于针叶树。
(二)生长的测定
植物的生长生理
植物的生长生理 Revised at 2 pm on December 25, 2020.第八章植物的生长生理前面各章分别介绍了植物的各个代谢过程，而植物的生长，发育是植物体各种代谢活动的综合表现。
它是由无数细胞在适当变化着的环境条件下，按照一定的遗传模式与顺序进行分生分化来体现的。
对于农业生产和研究植物生理学来讲，了解植物生长发育的一般特征，生长发育与细胞生理、物质代谢的关系，了解植物的生长进程、生长方式与外界条件的关系，植物对环境变化的适应性等是更为重要，更为有意义的。
第一节植物的生长、分化和发育的概念一、生长发育的概念生长指植物的组织、器官及整体由于细胞的分裂和增大而由小变大，在体积上，重量上所发生的不可逆的增长，这是一种量的变化。
如植株从矮长高了，从细长粗了，一片小叶长大了。
这种量的不可逆的增加可包括这几方面：（1）原生质的复制：使其数量和复杂性不断增加，这是生命基本物质的生长，是生长的基础。
（2）细胞的分裂和扩大，整个植物的生长是以细胞的不断分裂和扩大为基础的。
（3）体积的不可逆增加：干种子吸涨后，体积增加了，但如还没出芽，可再风干，死种子也能吸涨，这种可逆的过程不能算生长，不是生命过程，必须是体积的不可逆增加。
（4）一般伴随着干重的增加。
这在农业生产上是一个重要的概念，因为农作物的产量大多是以干物质的量来衡量的。
植物的生长过程不断积累干物质，但从理论上讲不太确切。
如在黑暗中发豆芽，基本上只是吸取水分，利用原来储藏在种子里的营养，这时体积不可逆增加了，鲜重也增加了，但干重却在减少，但我们认为是在生长。
分化是指分生组织细胞在分裂中，不仅有量的变化，而且产生质的差异，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叫分化，简单理解可认为是细胞特化的过程。
这是植物生命周期中质的变化，可以发生在细胞水平上，组织水平上，器官水平上。
生长是分化的基础：没有生长就没有分化，停止了生长的细胞是不能进行分化的，植物总是一边生长，一边分化出新的组织和器官。
《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。
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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—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
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：（）。
苏州大学医学院基础医学系教案
编号：15
课程植物生理学授课人苏国兴、史全良
授课日期春/秋授课时间4课时
章节
第八章植物生长生理
目的
要求
1、植物细胞生长发育的特点以及影响因素。
2、种子萌发时的生理生化变化以及影响种子萌发的因素。
3、植物生长规律以及影响因素。
授课
内容
第一节植物细胞的生长发育
一、细胞分裂生理
2、生长素如何诱导细胞伸长生长？
3、顶端优势的原理在树木、果树和园林植物生产上有何应用？
其它
说明：
1．请按格式要求完成教案
2．教案按章节（根据内容而定，一般不要超过4学时）
3．内容简明扼要
4．重点突出
苏州大学基础医学与生物科学学院教案
编号：16
课程植物生理学授课人苏国兴、史全良
授课日期春/秋授课时间2课时
章节
的运动及机理。
授课
内容
三、植物生长的相关性
四、影响植物生长的外部因素
第一节植物的运动
一、向性运动
二、感性运动
三、生理钟
重点
难点
1、植物生长的相关性
2、茎的向光性和根的向地性调节
思考题
1、为什么植物具有向光性和向地性生长？
2、植物营养生长和生殖生长的相关性是什么？
二、细胞伸长生理
一、细胞分化
二、程序性细胞死亡
第二节种子的萌发
一、影响种子萌发的外界条件
二、种子萌发时的生理变化
三、种子的老化与寿命
四、种子的休眠
第三节植物的生长
一、植物生长规律
二、植物生长周期性
重点
难点
1、细胞生长发育与植物激素的关系
植物的生长生理精品PPT课件
、保护组织和分泌组织，进而形成营养器官和生殖器官 。
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
营养生长 狭义发育 生殖生长
根的发育
果实的发育
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）
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。
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。
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。
8植物生长生理
高粱 6-7 30-33
40-45 花生 12-15 25-37 41-46
谷子 6-8 30-33
40-45 黄瓜 15-18 31-37 38-40
大豆 6-8 25-30
39-40 番茄 15-18 25-30 34-39
玉米 5-10 32-35
40-44 甜瓜 10-19 30-40 45-50
再生(regeneration)：是指植物体的离体部 分具有恢复植物体其他部分的能力。
柳 树 枝 条
的 极
性
四、影响生长的环境条件
1、温度
作物 水稻 大小麦 向日葵 玉米 大豆 南瓜 棉花
几种作物生长温度(℃)三基点
最低温度
最适温度
10-12
30-32
0-5
25-31
5-10
31-37
5-10
27-33
目前已知有三种光受体： 光敏色素(photochrome)，感受红光-
远红光区域的光 隐花色素(cryptochrome)，感受蓝光和
近紫外区域的光 UV-B受体(UV-receptor)，感受紫外光
B区域的光
一、光敏色素
1、光敏色素的分布 光敏色素分布在植物各个器官中，
在细胞中的含量极低 黄花化幼苗的光敏色素含量比绿
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
顶 端 优 势
与
IAA
3、营养生长与生殖生长关系
◆依存关系 ◆制约关系
不 断 摘 除
花 芽 对 大
豆 植 株 生
长 的 影 响
三、植物的极性与再生
极性(polarity)：是指植物体或植物体的一部 分(如器官、组织或细胞)在形态学的两端具有不 同形态结构和生理生化特性的现象。
第八章植物的生长生理
光处理 R R-FR R-FR-R R-FR-R-FR R-FR-R-FR-R R-FR-R-FR-R-FR
萌发 ％ 70 6 74 6 76 7
三、种子萌发的生理生化变化
（一）种子吸水
急剧（快）
三
阶
段
滞缓（慢）
温度系数（Q10）相当低 （1.5～1.8）----是物理而 不是代谢过程---吸胀为主
不同作物种子 吸水量不同
蛋白质种子 > 淀粉种子
二、影响种子萌发外界条件
种 (一)足够水分 子
萌
发 必 （二）充足氧气
须
的
外 界
（三）适宜温度
条
件
（四）光
保证旺盛呼吸---种子萌发提供能量
脂肪较多种子 > 淀粉种子 氧
水稻----对缺氧有特殊适应本领
与原产地有关
变温更有利于种子萌发
（基因活化，抑制物降低，ABA减少）
渗透调节法
二、影响种子萌发外界条件
种 (一)足够水分 子
萌
发 必 （二）充足氧气
须
的
外 界
（三）适宜温度
条
件
（四）光
1.种皮软化---透氧---增加呼吸---胚易突破
2.凝胶 溶胶状态（胚乳贮藏物质转化）
3.促进可溶性物质运输----新细胞合成
4.植物激素转化，束缚态 自由态， 调节胚生长；
5.胚细胞的分裂与伸长离不开水
（一）组织培养概念及理论基础
无菌下---离体器官、组织、细胞 以及原生质体和花药---培养基----生 长、分化以及形成完整植株技术。
理论基础：细胞全能性（totipotency）
每个细胞----一套完整基因组------发育成完整植株潜在能力
第八章_植物的生长生理
第八章植物的生长生理一、名词解释1．植物生长2．种子生活力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．分化9．脱分化l0．再分化11．生长最适温度12．胚状体13．外植物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．向光性28．向地性29．感性运动30．偏上生长31．协调最适温度32．人工种子33．根冠比34．光敏色素35.外植二、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．＿＿＿＿＿是指细胞或器官的两个极端在生理上的差异。
10. 细胞伸长期的生理特点是______、______、______、______。
11．原已分化的细胞失去原有的形态和机能，又回复到没有分化的无组织细胞团的过程称＿______＿＿＿＿。
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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。
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。
2、呼吸作用的变化 3、核酸与酶的变化
重新快速 吸水 快 速 吸 水 缓滞吸水 吸 胀 吸 水
种子吸水的三个阶段
O2
豌豆萌发吸水暂停时的呼吸表现
豌 豆 种 子 萌 发 中 两 种 酶 的 形 成 情 况
（四）ase(糊精);-amylase(麦芽糖)]
A：液体： B：固体：在高压灭菌时加入0.6~0.8%的琼脂，冷 却后即成固体培养基。 常用培养基：MS、B5 N6等(表8-2）。
表8-2 几种常用培养基的配方（mg/L）
培养基成分
NH4NO3 KNO3
MS(1962) White(1963) N6(1974) Miller(1967) B5(1968)
10
2 0.025 0.025 0.25 0.75 3.0
NaH2PO4•H2O
盐酸硫胺素(B1) 烟酸 肌醇 盐酸吡哚醇(B6) 甘氨酸 蔗糖
16.5
0.3 0.1 100 0.1 3 20000
150
1 1 100 1 20000
pH
5.8
5.8
5.8
6.0
5.5
（三）植物培养技术的应用
（1）花粉培养和单倍体育种 （2）快速无性繁殖材料 （3）获得脱毒植株 （4）生产人工种子 （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
N 有机酸
酰胺等 重新合成 糖类
细胞壁物质 膜 贮藏物质 脂肪 种子 脂类
运输 乙醛酸循环 分解 co2 酰胺、其它含氮 化合物
淀粉
糖类
蔗糖 有机酸 N
蛋白质
氨基酸
种子萌发中物质的转化情况
四、促进种子萌发的途径 浸种、拌种 种子包衣 PEG处理
第三节 植物的生长
一、植物生长的规律与周期性
（一）营养器官的生长规律
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。
脱分化与再分化
植物体 分离 外植体 愈伤组织 脱分化 再分化
胚状体
根、芽
脱分化(dedifferentiation)：是指已经分化
的植物器官、组织或细胞在离体培养时，又恢复细 胞分裂的能力并形成与原有状态不同细胞的过程。
2.植物的生长大周期
植物在不同生育时期的生长速率表 现出慢—快—慢的变化规律，呈现“S” 型的生长曲线，这个过程称生长大周期。
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） 具有一定的积累，快速生长时期。
（二）细胞伸长期
●体积增加，呼吸速率增高 ●酶活性提高 ●液泡形成 ● 细胞壁成分增加 ●激素对细胞伸长的影响
300
每个细胞壁中组分的量/10 mol
-14
A
250 200
B
150
C
100
D
50
0
500 1000 1500 距 根 尖 距 离 /μ m
2000
图8－3 距洋葱根尖不同距离的细胞壁组分含量 A.果胶质；B.半纤维素；C.非纤维多糖；D.纤维素
脂肪
3. 蛋白质 贮存蛋白→AA→酰胺＋ α-酮酸→运到 新合成的器官→AA →新蛋白质 4. 酶的形成 – 原来束缚态的酶→游离态的酶，如支 链淀粉葡萄糖苷酶。 – 新合成，如α-淀粉酶(贮藏mRNA 和新 转录mRNA) （五） 激素的变化 – 束缚态→游离态 – 新合成
蛋白质 新的器官
新的氨基酸 co2
细胞伸长与赤霉素
GA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。
非 洲 菊
玫 瑰
（三） 细胞分化生理
1、细胞分化（cell differentiation） 是指由分生组织细胞转变为形态 结构和生理功能不同的细胞群的过 程。
（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 。（如莴苣、烟
草、拟南芥等）
（2）需暗种子：在光下萌发不好，在黑暗中 萌发良好。 （如葱、韭菜、苋菜、番茄等 ） （ 3 ）中光种子：萌发不受光照影响 。（如水稻、
小麦、大豆、棉花等）
三、种子萌发过程中的生理生化变化
1、种子吸水
细胞分裂增加细胞数量，使植物增加重量。 细胞伸长增加植物体的体积。
发育:在植物的生活史中，细胞生长 和分化形成执行各种不同功能的组织与 器官，这一质变过程，叫发育。
第一节
植物生长的细胞学基础
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
（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。
（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。
160
120
衰老期 直线期
80
对数期 40 0 6.0 停滞期
●
●温度对细胞周期影响
表8—1 温度对向日葵根端细胞的细胞周期长短的影响
温度(℃) 10 15 25 30 35 38 G1 14.8 6.8 1.2 0.4 0.8 0.8 S 22.3 11.8 4.5 4.3 4.0 6.2 所需时间(h) G2 M 4.9 4.4 2.9 1.7 1.5 0.6 1.1 0.5 1.1 0.5 2.5 全周期 46.4 23.2 7.8 6.3 6.4 -
1
2
3
原生质融合过程
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
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。
二、影响种子萌发的因素
（一）内部因素
●种子生活力
是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
几种植物种子萌发的温度三基点 种类 最低温度 最适温度 最高温度 20~28 30~40 小麦 3～ 5 30~37 40~42 水稻 10～12 32~35 40~45 玉米 8～10 12~15 25~37 41~46 花生 6~8 25~30 39~40 大豆
光
根据种子萌发对光的要求，可将种子分 为以下三类
1.茎的生长规律
茎的生长主要由顶端分生组织和近顶 端分生组织控制。 前者控制后者的活性，后者的细胞分 裂和伸长决定茎的生长速率。 2.叶的生长规律
叶生长规律
双子叶：全叶均匀生长 单子叶：基部保持生长能力
大豆 玉米
3.根生长规律
根的生长部位也有顶端分生组 织，根的生长也具生长大周期。 根与茎一样也有顶端优势，主根 控制侧根的生长，蔬菜育苗移栽 时切除主根，可促进侧根生长， 提高成活率。
第八章 植物的生长生理
本章内容
1、植物生长的细胞学基础 2、种子的萌发 3、植物的生长 4、植物的休眠 5、植物的运动
本章重点：
1、植物生长的基本规律 2、植物生长大周期与植物生长的相关性 3、影响植物生长的因素 4、S形曲线在农业生产上的应用
本章难点：
植物生长大周期过程中的生理生化变化
生长:由于细胞分裂和伸长引起植株 体积和重量的不可逆增加,使植物的组织、 器官由小变大，由少变多的量变过程。