中国科学院大学植物生理学 植物的生长生理
中国科学院大学植物生理学课件：植物生理学-绪论部分
植物生理学发展、分化与壮大阶段
随着物理学和化学成就的不断取得及研究仪器与方法的改进， 使得分析结果更加精细和准确，植物生理学各个方面都有突破 性的进展。Carvin用14C跟踪技术和色谱扫描技术揭开数十年 不能解决的CO2固定还原之谜，60年代对C3、C4、CAM途径及光 呼吸的发现把光合作用推向一个崭新的阶段 中国植物生理学起步较晚，发展缓慢。并且实验性植物生理学 主要从国外引进。1914年张挺从日本留学回国，到武昌高等 师范任教，讲授植物生理学，并编讲义，其次，钱崇澍1915 年从美国回来，在江苏甲种农业学校、金陵大学、东南大学、 厦门大学讲授植物生理学，编印讲义和实验指导，1917年与 W.J.V.Osterhout 发表“铜、锶、铈对水绵特殊作用”论文 ——中国第一篇植物生理学研究的论文。其后的李继侗1925年 从美国回来，在南开大学讲授植物生理学，并指导实验。罗宗 洛、汤佩松和王竹溪（《活细胞水分关系的热力学论述》。此 后的尹鸿章、汤玉韦、娄成后、汪振儒、李中宪、师生汉等都 做出过出色工作
植物生理学主要研究内容
研究植物的物质代谢 研究植物的水分代谢、矿质营养 、呼吸作用、光合作用，来了解 植物如何利用H2O、CO2、无机离 子合成碳水化合物、脂肪、蛋白 质、核酸、维生素、生理活性物 质和种类繁多的次生物质,以及 这些物质又如何转化、分解或者 排出体外 意义：是植物生命活动的物质基 础
植物生理学
主讲教师：吴传书
中国科学院大学 2013.09.16
绪论
植物生理学的定义、内容和任务 植物生理学的产生和发展 植物生理学的展望
植物生理学的定义、内容和任务
定义： 植物生理学（plant physiology）是研究植 物生命活动规律的科学。植物的生命活动主 要包括：植物水分代谢、矿质代谢、光合作 用、呼吸作用、中间物质代谢，以及在此基 础上的种子萌发、营养器官的生长和生殖器 官形成及开花、传粉、受精、果实和种子成 熟等生长发育过程。
中国科学院大学植物生理学：第十一章植物的生殖生理 ppt课件
温度低、春化天数长ppt。课件
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小麦
拟南芥
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植物通过春化的条件
• （一）低温 • 低温是春化作用的主要条件。 • -3～10℃范围内有效，对大多数植物来说：1-
2℃最有效。 • （二）低温处理持续的时间：低温处理的持续
时间，一般需要1-3个月
春化天数对冬黑 麦开花的影响
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• 3、减慢生长缩短幼年期：如，幼年苹果芽 嫁接到成熟矮化砧木上，提前开花。
• 4、GA的作用（延长幼年期）：GA在幼年 期→成年期中起作用。
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第二节 春化作用
• 春化作用研究历程：
• 早在19世纪人们就注意到低温对作物成花的 影响。如小麦和黑麦的有些品种需要秋播— —“冬性”品种；有些则适应春播——“春 性”品种。
• 花熟状态是植物从营养生长转入生殖生长 的标志。
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植物开花的程序
• 植物的开花通常被分为三个顺序过程 ： • 1、成花诱导，指经某种信号诱导后，特异
基因启动，使植物改变发育进程。
2、成花启动，指分生组织在 形成花原基前后发生的一系列 反应，以及分生组织辨认花原 基的过程。也成花原基发端。
• 在缺氧条件下，即使满足了低温和水分的要 求，仍不能完成春化；
• 此外还需要足够的营养物质，将小麦种子的 胚培养在富含蔗糖的培养基中，在低温下可 以通过春化，但若培养基中缺乏蔗糖，则不 能通过春化。
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去春化作用
• 在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的生长温 度下，低温的效果会被减弱或消除，这种现象称去春化 作用（devernalization）或解除春化。
《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。
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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。
植物生理学第十章生长生理
⑴ 可研究外植体在不受植物体其它部分干扰下的生长和 分化规律。
⑵可用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论 上和生产上的问题。
2.特点
⑴取材少，培养材料经济。 ⑵人为控制培养条件，不受自然条件影响。 ⑶生长周期短，繁殖率高。 ⑷管理方便，利于自动化控制。
► 3. 培养条件：
（1）完全无菌：材料、培养基 （2）培养基成分：
丁香髓愈伤组织中加入适量生长素和细胞分裂素， 可以诱导分化出木质部。
低浓度2,4-D可促进胚胎原始细胞形成，抑制胚状 体进一步发育。
四、组织培养(tissue culture) 是指在无菌条件下，分离并在培养基中培养
离体植物组织（器官或细胞）的技术。 组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性。
A、无机营养物：无机盐类 B、碳源：以蔗糖为主，带用浓度2-4% C、维生素：不同材料对vit种类、数量要求不同。硫胺素
是必需的，其他如烟酸、维生素B6和肌醇等。 D、生长调节剂：必须是人工合成、稳定、耐热物质。如
2,4-D和NAA等。 E、有机附加物：非必需物质，如氨基酸、椰子乳汁等。 （3）温度：25-27℃ （4）光：依不同培养而定。
经济树种（茶、桑）、大豆、棉花等则要去尖、 打顶，以促进分支，增加产量；
白菜移栽需抑制根的顶端优势，便于水分、矿 质吸收；
萝卜不能移栽，目的是维持根的顶端优势。
应用：
果树整形修剪、棉花整枝、植物生 长调节剂（如TIBA)消除大豆顶端优势 增加分枝，提高结荚率。
三、营养生长和生殖生长的相关性
1、统一方面 营养生长是生殖生长的物质基础。只有根深叶茂，
极性导致的不均等分裂是发育分化得以实现的重要途径
A
B
中国科学院大学植物生理学课件：植物生理学 第五章
• 根据3C桥的氧化程度，类黄酮类可分为4种， 即花色素苷、黄酮、黄酮醇和异黄酮。基 本类黄酮骨架会有许多取代基，羟基常位 于4，5，7位，它也常带糖，所以大多数类 黄酮是葡糖苷。羟基和糖增加类黄酮的水 溶性，而其他替代物（例如甲酯或修改异 戊基单位）则是类黄酮成脂溶性
第五节 植物次生代谢 的基因工程
• 一 花卉育种 • 植物花的颜色与类黄酮有关，而查耳酮合酶（CHS） 是类黄酮生物合成的关键酶，也是花色素合成的 关键酶 • 陈章良等从矮牵牛分离出CHS的cDNA,将cDNA与 CaMV的35S启动子反向连接，再把此反向基因系统 连到双元载体Bin19上，得到矮牵牛转基因植物， 其花色从原来的紫红色变为粉红色并夹有杂白色 或全白色，这种反义RNA技术为园艺学育种提供了 一条新途径
芥子油苷
• 芥子油苷(mustard oil glycoside ）是异硫氰酸盐 的前体物质,且非常稳定, 其在十字花科蔬菜中的含 量远远高于异硫氰酸盐 • 它是通过一种虽然共同存在,但却在空 间 上隔离的 酶类———黑芥子酶的水解作用而转化成异硫氰酸盐 的。这种酶在蔬菜的栽培、 收获、运输和加工等过 程中,会由于受到创伤、咀嚼、擦伤或冻 融的影响而 产生
萜类物质生理功能
• 萜类对植物的作用是多方面的 • 某些萜类影响植物的生长发育：赤霉素是调节植 物高度的数、胡萝卜素和叶黄素能吸收光能，参 与光合作用 • 许多植物的萜类有毒，可防止哺乳动物和昆虫吞 食。如菊的叶和花含有的单萜酯拟除虫菊酯，是 极强的杀虫剂；松和冷杉含有的松枝的单萜成分， 如苎烯和桂叶烯对昆虫有毒 • 有些萜类是药用或工业原料，例如短叶红豆杉中 的红豆杉醇（亦称紫杉醇），是强烈的抗癌药物； 多萜化合物之中，橡胶是最有名的高分子化合物， 一般由1500—15000个异戊二烯单位所组成
《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案
《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案一、名词解释1.生长(growth)：在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。
例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。
2.分化：从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。
它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。
3.种子寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。
4．种子活力：种子在田间条件下萌发的速度，整齐度以及幼苗健壮生长的潜在能力，它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。
5. 组织培养（plant tissure culture）：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。
根据外植体的种类，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。
6.植细胞全能性：植物体每一个细胞都具有分化成一个完整植株的潜在能力，即具有形成完整生物个体的全套基因。
7.愈伤组织：愈伤组织是指具有分生能力的细胞团。
8.光敏色素(phytochrome，Phy) ：一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。
9.脱分化(dedifferentiation) ：植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。
10.再分化（redifferentiation）：由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。
11.生长最适温度：使植物生长最快的温度，叫植物生长最适温度。
生产上为培育健壮的植株，常常要求在比最适温度（生理最适温）略低的温度，即所谓协调的最适温度。
12. 胚状体（embryoid）：在特定条件下，由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。
植物生理学-第十章 植物的生长生理
细胞分化的理论基础是：细胞全能性
（一）细胞分化的内部调控机理 1、通过极性控制分化 极性是分化产生的第一步，极性的存
在使形态学上端分化出芽，下端分化出根。 极性产生的原因： 受精卵的第一次不均等分裂 IAA在茎中的极性传导
2、通过激素控制分化 IAA促进愈伤组织分化出根，CTK促 进分化出芽。 3、通过基因调控分化 如开花基因活化，可导致成花。 （二）外界条件对细胞分化的调节 1、糖浓度
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。
顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿 命很短，如：热带的 可可、芒果种子
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。
二、影响种子萌发的外界条件 1、足够的水分 吸水是种子萌发的第一步：
不同作物种子萌发时需要温度高 低不同，与其原产地密切相关。
4、光 — 有的种子萌发需光
需光种子：光下才能萌发的种子， 如莴苣、烟草、杂草种子
需暗种子：光抑制种子萌发，如 茄子、番茄、瓜类种子
对光不敏感种子：有光无光都可
三、种子萌发时的生理生化变化 （一）种子吸水
种子的吸水分为三个阶段：
急剧吸水阶段 — 吸胀性吸水 吸水停顿阶段 胚根出现 大量吸水阶段 — 渗透性吸水
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、利用原生质来自着色能力 —（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。
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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• 通过吸胀吸水，活种子中的原生质胶体由凝胶状态 转变为溶胶状态，使那些原在干种子中结构被破坏 的细胞器和不活化的高分子得到伸展与修复，表现 出原有的结构和功能。
• 2.阶段Ⅱ迟缓吸水阶段
• 经阶段Ⅰ的快速吸水，原生质的水合程度趋向饱和； 细胞膨压增加，阻碍了细胞的进一步吸水；
（二）种子萌发的生理变化
• (1)萌发过程与特点
• A .根据萌发过程中种子吸水量，即种子鲜重增加量 的“快-慢-快”的特点，可把种子萌发分为三个阶 段：
•①由吸胀作用引起的快速 吸水。所有干种子都有这种 吸水过程。②吸水停滞（迟 缓）阶段（此时细胞内各种 代谢开始旺盛进行）。③再 次大量吸水。
• 1.阶段I吸胀吸水阶段
• 从生理角度看，萌发是无休眠或已解除休眠的种 子吸水后由相对静止状态转为生理活动状态，呼 吸作用增强，贮藏物质被分解并转化为可供胚利 用的物质，引起胚生长的过程。
• 从分子生物学角度看，萌发的本质是水分、温度 等因子使种子的某些基因表达和酶活化，引发一 系列与胚生长有关的反应。
一 种子萌发的生理特点和调节
• 习惯上把生命周期中呈现的个体及其器官的 形态结构的形成过程，称作形态发生 (morphogenesis)或形态建成。
• 在生命周期中，伴随形态建成，植物体发生 着生长(growth)、分化(differentiation)和发 育(development)等变化。
• 在生命周期中，生物的细胞、组织和器官 的数目、体积或干重的不可逆增加过程称 为生长。
• 它通过原生质的增加、细胞分裂和细胞体 积的扩大来实现。
• 通常将营养器官(根、茎、叶)的生长称为营 养生长(vegetative growth)，繁殖器官(花、 果实、种子)的生长称为生殖生长 (reproductive growth)。
• 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后是有氧呼吸 （大量产生ATP， 如小麦吸水30分 钟，ATP增加5倍）
• 就种子个体而言，种子的生活力或发芽力有两 层含义：即种子能否正常发芽以及芽的长势强 弱程度（包括发芽速度等）。
• 而就种子群体而言，包含上述两层含义。其中 种子能否正常发芽可以发芽率来衡量。
• 种子发芽后芽的长势强弱除发芽速度外，还可 通过幼苗的整齐度及壮苗所占比率等来衡量。
B、种子生活力与种子寿命
• 再则，种子的体积膨胀受种皮的束缚，因而种子萌发 在突破种皮前，有一个吸水暂停或速度变慢的阶段。
• 随着细胞水合程度的增加，酶蛋白恢复活性，细胞中 某些基因开始表达，转录成mRNA。
• 3.阶段Ⅲ生长吸水阶段
• 在贮藏物质转化转运的基础上，胚根、胚 芽中的核酸、蛋白质等原生质的组成成分 合成旺盛，细胞吸水加强。
第十章 植物生长 生理
主讲教师：吴传书
中国科学院大学 2013.12.21
• 任何一种生物个体，总是要有序地经历发生、 发展和死亡等时期，人们把一生物体从发生 到死亡所经历的过程称为生命周期(life cycle)。
• 种子植物整个的生命周期包括胚胎形成、种 子萌发、幼苗生长、营养体形成、生殖体形 成、开花结实、衰老和死亡等阶段。
• 种子寿命（seed longevity）：种子从发育成熟 到丧失生活力所经历的时间。这与植物种类及环 境条件（贮藏条件）有关。
• 根据种子寿命（自然状况下），可将种子分为正 常性种子（orthodox seed）和顽拗性种子 （recalcitrant seed）。
• 正常性种子：可耐脱水和低温、寿命一般较长的 种子。大多数植物的种子属于此类。由于其耐脱 水和低温，因此特别便于贮藏。
• 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。
第一节 种子的萌发
• 种子是由受精胚珠发育而来的，是可脱离 母体的延存器官。
• 胚细胞的生长与分裂引起了种子外观可见 的萌动。
• 当胚根突破种皮后，有氧吸收加强，新生 器官生长加快，表现为种子的(渗透)吸水和 鲜重的持续增加。
种子萌发的其他生理变化
• B.种子萌发的呼吸作用变化： • 种子萌发时的呼吸作用可分为三个阶段： • ①种子吸胀吸水阶段，呼吸作用也迅速增强。
此时的呼吸由已存在于种子细胞中而在吸水 后活化的酶所催化的。 • ②吸水停滞阶段呼吸也停滞（此时胚根尚未 突破种皮，呼吸需氧受限；有些酶尚未大量 合成）。 • ③再次大量吸水阶段呼吸作用又迅速增强。
• （一）种子的概念及相应知识
• A种子的萌发 • 1 种子萌发的概念 • 干种子从吸水到胚根（或胚芽）突破种皮
期间所发生的一系列生理生化变化过程 • 种子萌发生理生化变化的实质：完成植物
由异养到自养的转变。
• 2 种子的生活力
• 种子的生活力（seed viability）从本质上讲就 是种子的生活能力或活力（vigor），它直接 通过种子的发芽力而得到体现。
• 播种后种子能否迅速萌发，达到早苗、全 苗和壮苗，这关系到能否为作物的丰产打 下良好的基础。
• 风干种子的生理活动极为微弱，处于相对静止状 态，即休眠状态。在有足够的水分、适宜的温度 和正常的空气条件下，种子开始萌发(c)。
• 从形态角度看，萌发是具有生活力的种子吸水后， 胚生长突破种皮并形成幼苗的过程。通常以胚根 突破种皮作为萌发的标志。
• 顽拗性种子：不耐脱水和低温、寿命往往很短的 种子。一些热带植物如可可、芒果、坡垒等的种 子属于此类。
C、种子生活力的快速鉴定
• 种子生活力的鉴定通常针对种子的群体进 行。
• 可采用发芽试验来检测其发芽率。在实践 中，还可采取理化手段进行种子生活力的 快速鉴定。
• 如：TTC（2，3，5-三苯基氯化四唑）法、 染料法、荧光法等。这些方法省时、生料， 准确、可靠。