《植物生长生理》PPT课件
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1. 在吸水的第2阶段，主要无氧呼吸 2. 在吸水的第3阶段，主要有氧呼吸
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5
（三）主要有机物的变化
1. 碳水化合物
淀粉酶
麦芽
淀粉→蓝糊精→红糊精→无色糊精→麦芽糖 糖→酶 葡萄糖
加碘 兰色 兰
红
无
2. 脂肪
油料作物的种子（如花生）在萌发时
甘油→磷酸甘油→DHAP→EMP途径
脂肪 β氧化
TCA cycle
1. 种子寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。 柳树：12h, 莲子：1000年，农作物种子：1~3年。
2. 种子发芽率=(发芽种子/全部种子) ×100%
3. 种子活力：种子一些性状的综合体现 ，它决定着种子 在萌发和幼苗时期的活力及其表现水平。种子活力指种 子的健壮度，它包括迅速、整齐的发芽潜力，以及生长 潜势和生长潜力。
脂肪酸→乙酰CoA
乙醛酸循环→ 蔗糖
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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
5. 激素的变化
– 束缚态→游离态 – 新合成
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三 种子的寿命和种子活力
4. 测定种子活力常用的方法
1) 利用种子还原力法(TTC染色法)
活的种子有呼吸作用，而呼吸作用可使物质还原，如使无色的TTC(三 苯基氯化四氮唑)还原成红色物质。
2) 利用原生质着色能力
活种子细胞膜具有选择透性，细胞不易着色，而死种子质膜无选择透 性，细胞易着色。常用玉米半种子+0.1%靛兰洋红(或红墨水)
在种子的萌发中，光敏素参与光信号的接收传递
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4
经典的莴苣种子的萌发实验
二 种子萌发时的生理生化变化
（一）种子吸水的变化
快－－慢－－快三个阶段 1. 急剧吸水：纯物理吸涨，衬质势吸水。 2. 吸水变慢或停止 3. 重新快速吸水：胚迅速长大，细胞体积增加，渗
透性吸水。
1. （二）呼吸变化
幼叶中去。 5) 充足的水保证胚细胞的分裂与伸长。
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2. 氧气
种子萌发是一个活跃的生长过程，旺盛的物质代谢和 活跃的物质运输需要强烈的有氧呼吸来保证。
3. 温度
种子的萌发需要一定的外界温度，一般北方品种所需 温度低，南方品种所需温度高。
4. 光
有些种子的萌发不需光，这些种子称为需暗种子 （dark seed）如西瓜属种子；有的种子的萌发需要 光，这些种子称需光种子(light seed),如莴苣、烟草、 拟南芥；有的种子的萌发受光的抑制，这些种子 称为嫌光种子(photophobic seed)。
• 顽拗性种子：如荔枝、龙眼、椰子、芒果等热 带水果。
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Байду номын сангаас
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§2 细胞的生长与分化
一 、细胞的分裂生理
( 一)细胞分裂周期：G1、S、G2、M。核酸变化是关键。 (二)细胞周期的调控：细胞周期蛋白Cyclin和Cyclin 激酶CDK。 (三)影响植物细胞分裂的因素
– 激素影响： • IAA影响S期DNA的合成 • GB影响G1到S期，并缩短S期 • CTK影响细胞质分裂
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3）利用细胞中的荧光物质
细胞中的蛋白质、核酸、核苷酸都是荧光 物质。可利用紫外线照射纵切的种子
活种子：兰色、兰紫色、紫色、兰绿色等 明亮荧光。
死种子：黄色、褐色或无色。
4) 利用细胞呼吸作用产生CO2溶解 后产生的H＋。（BTB法）
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• 正常种子寿命长短与种子贮藏条件的关系。 1.含水量：一般干燥状态有利于种子保存。 2.温度：温度低有利于种子寿命延长。 高温一方面消耗营养，一方面产热伤害胚。 3.病虫害：晾晒杀菌杀虫利于种子活力维持。
三 细胞分化生理
（一）、细胞分化 cell differentiation : 指分生组织的幼嫩细胞发 育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。
– 维生素影响： • VB1、VB2、烟酸促进细胞分裂 • 温度影响
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二 细胞伸长生理
• 细胞要伸长，首先必须CW伸长，同时伴随原生质的合 成 ，蛋白增加，呼吸加强提供充足的能量。
• CW的结构：
– 细胞壁的基本结构物质是纤维素
1400~10000个D-葡萄糖殘基由β-1,4-糖苷键联成纤维素分子、 2000个纤维素分子聚合成束状形成微团、20个微团聚合成束 形成微纤丝、微纤丝有时构成大纤丝。
• 可用酸－生长学说解释。生长素与质膜上的受体质子泵（ATP酶） 结合，活化了质子泵，生长素还可活化DNA，从而促进RNA和 蛋白质合成，使质子泵数量增多。
• 质子泵使细胞质内的氢离子分泌到细胞壁中去使细胞壁酸化，导 致其中适宜酸环境的水解酶如葡聚糖酶等活性增加，
• 酸化的细胞壁环境还能活化扩展素（expansin），它和酶共同作 用，使对酸不稳定的键（氢键）易断裂，使多糖分子被水解，微 纤丝结构交织点破裂，联系松弛，细胞膨压降低而吸水， 细胞壁 可塑性增加，导致细胞伸长。
第十章 植物的生长生理 Plant Growth Physiology
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§1 种子的萌发生理
一 影响种子萌发的外界条件
足够的水分、充足的氧气、适当的温度。有的种子的萌发还受光 的影响。
1. 水分
吸水是种子萌发的第一步，种子只有吸足水后，才可以开始其它 的生理活动。
1) 使种皮软化，使氧气透过，增加呼吸，使胚易于突破种皮。 2) 使原生质由凝胶状态变为溶胶状态，代谢加强。 3) 使贮藏物质转变为可溶性物质。 4) 促进胚乳或子叶中的可溶物质运到正在生长的幼根、幼芽、
– CW以微纤丝为骨架，交织成网状，网眼中充满水、半纤维素 和果胶质
• 当细胞伸长时，CW的微纤丝连结的交织点断开，使 CW松驰，塑性增加，同时新的纤维素分子加入微纤丝 间，导致伸长。 果胶、半纤维素等掺入微纤丝间加厚 细胞壁。
• IAA和GA均有利于细胞整伸理长课件。
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生长素促进植物细胞伸长的原因
• 酸性溶液也能使细胞伸长，因此把生长素诱导细胞壁酸化并使其 可塑性增大而导致细胞伸长的理论称为酸－生长假说（acidgrowth hypothesis）。
GA促进细胞伸长的机理
GA提高木葡聚糖内转糖基酶（XET）活性，断裂木葡聚糖分 子间H键，并促进expansin进整入理课C件W而促进细胞伸长。 15
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（三）主要有机物的变化
1. 碳水化合物
淀粉酶
麦芽
淀粉→蓝糊精→红糊精→无色糊精→麦芽糖 糖→酶 葡萄糖
加碘 兰色 兰
红
无
2. 脂肪
油料作物的种子（如花生）在萌发时
甘油→磷酸甘油→DHAP→EMP途径
脂肪 β氧化
TCA cycle
1. 种子寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。 柳树：12h, 莲子：1000年，农作物种子：1~3年。
2. 种子发芽率=(发芽种子/全部种子) ×100%
3. 种子活力：种子一些性状的综合体现 ，它决定着种子 在萌发和幼苗时期的活力及其表现水平。种子活力指种 子的健壮度，它包括迅速、整齐的发芽潜力，以及生长 潜势和生长潜力。
脂肪酸→乙酰CoA
乙醛酸循环→ 蔗糖
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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
5. 激素的变化
– 束缚态→游离态 – 新合成
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三 种子的寿命和种子活力
4. 测定种子活力常用的方法
1) 利用种子还原力法(TTC染色法)
活的种子有呼吸作用，而呼吸作用可使物质还原，如使无色的TTC(三 苯基氯化四氮唑)还原成红色物质。
2) 利用原生质着色能力
活种子细胞膜具有选择透性，细胞不易着色，而死种子质膜无选择透 性，细胞易着色。常用玉米半种子+0.1%靛兰洋红(或红墨水)
在种子的萌发中，光敏素参与光信号的接收传递
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经典的莴苣种子的萌发实验
二 种子萌发时的生理生化变化
（一）种子吸水的变化
快－－慢－－快三个阶段 1. 急剧吸水：纯物理吸涨，衬质势吸水。 2. 吸水变慢或停止 3. 重新快速吸水：胚迅速长大，细胞体积增加，渗
透性吸水。
1. （二）呼吸变化
幼叶中去。 5) 充足的水保证胚细胞的分裂与伸长。
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2. 氧气
种子萌发是一个活跃的生长过程，旺盛的物质代谢和 活跃的物质运输需要强烈的有氧呼吸来保证。
3. 温度
种子的萌发需要一定的外界温度，一般北方品种所需 温度低，南方品种所需温度高。
4. 光
有些种子的萌发不需光，这些种子称为需暗种子 （dark seed）如西瓜属种子；有的种子的萌发需要 光，这些种子称需光种子(light seed),如莴苣、烟草、 拟南芥；有的种子的萌发受光的抑制，这些种子 称为嫌光种子(photophobic seed)。
• 顽拗性种子：如荔枝、龙眼、椰子、芒果等热 带水果。
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Байду номын сангаас
11
§2 细胞的生长与分化
一 、细胞的分裂生理
( 一)细胞分裂周期：G1、S、G2、M。核酸变化是关键。 (二)细胞周期的调控：细胞周期蛋白Cyclin和Cyclin 激酶CDK。 (三)影响植物细胞分裂的因素
– 激素影响： • IAA影响S期DNA的合成 • GB影响G1到S期，并缩短S期 • CTK影响细胞质分裂
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3）利用细胞中的荧光物质
细胞中的蛋白质、核酸、核苷酸都是荧光 物质。可利用紫外线照射纵切的种子
活种子：兰色、兰紫色、紫色、兰绿色等 明亮荧光。
死种子：黄色、褐色或无色。
4) 利用细胞呼吸作用产生CO2溶解 后产生的H＋。（BTB法）
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• 正常种子寿命长短与种子贮藏条件的关系。 1.含水量：一般干燥状态有利于种子保存。 2.温度：温度低有利于种子寿命延长。 高温一方面消耗营养，一方面产热伤害胚。 3.病虫害：晾晒杀菌杀虫利于种子活力维持。
三 细胞分化生理
（一）、细胞分化 cell differentiation : 指分生组织的幼嫩细胞发 育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。
– 维生素影响： • VB1、VB2、烟酸促进细胞分裂 • 温度影响
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二 细胞伸长生理
• 细胞要伸长，首先必须CW伸长，同时伴随原生质的合 成 ，蛋白增加，呼吸加强提供充足的能量。
• CW的结构：
– 细胞壁的基本结构物质是纤维素
1400~10000个D-葡萄糖殘基由β-1,4-糖苷键联成纤维素分子、 2000个纤维素分子聚合成束状形成微团、20个微团聚合成束 形成微纤丝、微纤丝有时构成大纤丝。
• 可用酸－生长学说解释。生长素与质膜上的受体质子泵（ATP酶） 结合，活化了质子泵，生长素还可活化DNA，从而促进RNA和 蛋白质合成，使质子泵数量增多。
• 质子泵使细胞质内的氢离子分泌到细胞壁中去使细胞壁酸化，导 致其中适宜酸环境的水解酶如葡聚糖酶等活性增加，
• 酸化的细胞壁环境还能活化扩展素（expansin），它和酶共同作 用，使对酸不稳定的键（氢键）易断裂，使多糖分子被水解，微 纤丝结构交织点破裂，联系松弛，细胞膨压降低而吸水， 细胞壁 可塑性增加，导致细胞伸长。
第十章 植物的生长生理 Plant Growth Physiology
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§1 种子的萌发生理
一 影响种子萌发的外界条件
足够的水分、充足的氧气、适当的温度。有的种子的萌发还受光 的影响。
1. 水分
吸水是种子萌发的第一步，种子只有吸足水后，才可以开始其它 的生理活动。
1) 使种皮软化，使氧气透过，增加呼吸，使胚易于突破种皮。 2) 使原生质由凝胶状态变为溶胶状态，代谢加强。 3) 使贮藏物质转变为可溶性物质。 4) 促进胚乳或子叶中的可溶物质运到正在生长的幼根、幼芽、
– CW以微纤丝为骨架，交织成网状，网眼中充满水、半纤维素 和果胶质
• 当细胞伸长时，CW的微纤丝连结的交织点断开，使 CW松驰，塑性增加，同时新的纤维素分子加入微纤丝 间，导致伸长。 果胶、半纤维素等掺入微纤丝间加厚 细胞壁。
• IAA和GA均有利于细胞整伸理长课件。
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生长素促进植物细胞伸长的原因
• 酸性溶液也能使细胞伸长，因此把生长素诱导细胞壁酸化并使其 可塑性增大而导致细胞伸长的理论称为酸－生长假说（acidgrowth hypothesis）。
GA促进细胞伸长的机理
GA提高木葡聚糖内转糖基酶（XET）活性，断裂木葡聚糖分 子间H键，并促进expansin进整入理课C件W而促进细胞伸长。 15