第19章 植物的调控系统

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
绝对生长速率:单位 时间内的绝对增加量 相对生长速率:单位时间内 的增加量占原量的百分比
无论一年生、还是多年生植物的营养 生长,都或多或少地表现出明显的季 节性变化,这种在一年中的生长随季 节而发生的规律性变化,叫季节周期 性 植物的生长速率按昼夜变化发生的有 规律的变化,叫昼夜周期性
植物的运动
化学本质;不饱和碳氢化合物C2H4 合成部位;各部分均可产生(特别在逆境条件
下),正在成熟的果实、萌发的种子及伸展的芽 和叶片中含量高 功能:引发果实成熟等其他衰老过程
六、激素间的相互作用
协同:一类激素的存在可以增强另一类激素
的生理效应,如生长素和赤霉素对茎切段伸 长生长的影响
拮抗:一类激素的作用可抵消另一类激素的
2 花是同源异型器官的载体
由同一来源、属性相同的分 生组织形成的不同器官为同源异 型器官。
结论:花的发育由遗传物质调控的。
花的发育
同源异型基因
同源异型变异
花芽原基
花(同源异型器官)
花萼、 花瓣、雄蕊、雌蕊
四、花发育的各个阶 段
⑴ 成花诱导
⑵ ⑶ ⑷ ⑸
花序发育 花芽发育 花器官发育 花型发育
⑴ 植物的成花诱导: 外因:温度 光照 内因:幼年期 (营养生长期) 激素. 成年期 (感受态)
植物感受光照的部位: 叶片 光受体: 光敏素(红光和远红光受体phy) 隐色素(蓝光和紫外光受体cry)
光敏素在成花诱导中的作用 SDP: 要求低的Pfr/Pr比值.成花刺激物质形 成, 促进开花. LDP: 要求高的Pfr/Pr比值,短暗期,甚至在连 续光照下也能开花.
暗期被红光间断,Pfr/Pr比值升高,抑制SDP成 花,促进LDP成花.
化学本质:双萜类化合物 合成部位:根尖和茎尖
生理作用
促进作用: 促进茎叶生长:细胞分裂、叶片扩大、抽薹、
茎延长、侧枝生长、胚轴弯钩变直、种子发芽。 促进果实生长、单性结实。 促进种子萌发 防止脱落:用GA处理花、果,可防止脱落提高座果率 打破休眠:可打破马铃薯块茎休眠
抑制作用:抑制成熟、侧芽休眠、衰老、块茎形成
思考: 1如何用实验证明植物感受光周 期的部位是叶? 2如何证明光周期的刺激可以 传递的?
光周期感受的部位
菊花SD,LD处理
叶片是感受光周期的部位
二) 春化作用: 定义: 低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。 植物感受低温的部位是茎尖生长点: 温室芹菜,无低温,不开花。 芹菜茎尖 开花; 低温 芹菜植株低温,茎尖温水,芹菜不开花。 结论:植物感受低温的部位是茎尖生长点 (或其它能进行细胞分裂的组织)。
第19章 植物的调控系统
第一节
植物激素
植物激素是一些在植物体内 合成的微量的有机生理活性物质,它们 能从产生部位运送到作用部位,在低浓 度(<1mmol/L)时可明显改变植物体某 些靶细胞或靶器官的生长发育状态
1 植物向光性生长与植物激素的发现 很早以前,植物学家就观察到,室内培 育的植物具有向光性。对向光弯曲的燕麦苗解剖 观察发现,燕麦苗的胚芽鞘背光一侧细胞的生长 要快于向光的一侧。
向性运动:是指植物对外界环境中的单方向刺激
而引起的定向生长运动。它主要是由于不均匀生 长而引起的,根据刺激的种类可以相应地分为向 光性、向重力性、向水性、向化性和向触性等
向光性:指植物器官因单向光照而发生的定向
弯曲能力。正向光性、负向光性、横向光性。
向重力性:植物对地心引力的定向生长反应。 向水性和向化性:植物的根系朝向水肥较多的
化学本质:含15个碳原子的倍半萜化合物 合成部位:成熟叶片和根冠中(特别是在水分亏缺
条件下),种子和茎等处也可合成
含量:10-50ng/g鲜重
生理作用
抑制作用:抑制种子萌发。
帮助种子度过不良环境
五、乙烯
发现过程源自文库20世纪初,人们发现煤气中的乙
烯有加快果实成熟的作用,1934年Gane证实乙 烯是植物的天然产物,1935年Crocker认为乙烯 是一种果实催熟激素,1965年Burge提出乙烯 是一种植物激素,后得到公认
三、细胞分裂素
发现过程:
1955年Skoog和崔澂培养烟草髓部组织时发现,在培养 基中加入酵母提取液可促进髓的细胞分裂,后来分离出 这种物质,化学成分是6-呋喃氨基嘌呤,被命名为激动 素,其后发现玉米素、玉米素核苷、二氢玉米素、异戊 烯基腺苷等都有促进细胞分裂的作用,把这些物质统称 为细胞分裂素(CTK)
2 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
生长素 化学本质: 吲哚乙酸、吲哚乙醛、吲哚 乙醇 合成部位:胚芽鞘、根尖、叶原基、幼 叶、受精子房、幼嫩种子等 含量:几微克/1000g鲜重 存在形式:游离态或结合态
生长素促进细胞伸长
现象:影响细胞的伸长、分裂和分化;影响营养器 官和生殖器官的生长、成熟和衰老 生理作用: 促进作用:雌花形成、单性结实、子房壁生长、细 胞分裂、维管束分化、叶片扩大、形成层活性、不 定根形成、侧根形成、种子和果实生长、伤口愈合、 座果、顶端优势、伸长生长 抑制作用:幼叶、花、果脱落、侧枝生长、块根形 成 作用浓度:低浓度促进生长,高浓度抑制生长
作用,如赤霉素促进种子发芽的作用可被脱 落酸抑制
植物的生长和运动
周期性—生长大周期、季节周期性和昼夜周期性
在植物生长过程中,无论是细胞、器官或整个植株的 生长速率都表现出慢—快—慢的规律。既开始时生长 缓慢,以后逐渐加快,达到最高点后又减缓以至停止。 生长的这三个阶段总合起来叫做生长大周期 意义:根据生长大周期,可以采取相应的措施,促进或 抑制器官或整个植株的生长。 植物生长量的测量指标:干重、鲜重、长度、面积、直径 植物生长量的表示方法:生长积累量——长相 生长速率——长势
区域生长的现象
花发育的概述
一 花发育的概念:
1 开花是植物个体发育的重要阶段
营养器官:根 茎 叶 来源于顶端分生组织 繁殖器官:花 果实 种子 茎尖分生组织 花芽原基
花器官
2 花的发育: (两个方面的变化)
属性的变化:
营养生长 营养型 生殖生长 生殖型
形态的变化:
花序分生组织的形成 花分生组织的形成 花器官原基的形成 花器官的成熟 (花序发育) (花芽发育) (花器官发育) (花型发育)
化学本质:腺嘌呤的衍生物 合成部位:主要在根尖,成长中的种子和果实 含量:1-1000ng/g鲜重
生理作用
促进细胞分裂、生长和发育。 延迟花和果实的衰老和切花保鲜。 诱导侧芽生长。
二、赤霉素
发现过程:
1926年,黑泽英一发现赤霉菌的分泌物能引起 水稻植株徒长(恶苗病) 1935年,薮sǒu田贞次郎从水稻赤霉菌中分离 出这种物质,并命名为赤霉素(GA) 至1998年,已发现了128种赤霉素,……GA128
Went结论:由胚芽鞘顶端受光产生的化学信号物质可
以刺激细胞生长。他将这种植物激素定名生长素。
植物激素的种类和作用 植物激素对植物体的生长、细胞分化、器官发生 成熟和脱落等多方面具有调节作用,植物激素对 于植物的生长发育是必不可少的微量化合物 5大类植物激素包括: 生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯 在植物体中,5大类激素往往是相互协调地共同参 与植物生长发育的调控 人们根据植物激素的分子结构,人工合成出一些 与其结构相似或完全不同,但具植物激素生理功 能的物质,如吲哚丁酸、矮壮素等,称为植物生 长调节剂
• 光对植物体有两方面的作用: 能量, 信号 • 种子萌发时需要光, 是将光作为一种信号 • 光的受体是光敏色素---一种接受光周期信号 的色素蛋白. 有两种存在形式:红光吸收型Pr 和远红光吸收型 Pfr
红光
• Pr
远红光
Pfr(有生理活性)
激活某些蛋白质
促进形态建成和 与光合有关的某些基因的表达
是什么引起了向光性?如何通过实验来发现?
盆 栽 植 物 的 向 光 生 长
植物向光性生长与植物激素的发现 19世纪末,Darwin父子的实验
Darwin父子提出了一种假说:胚芽鞘顶端受光后产
生的某种化学信号被从顶端传送到下面弯曲的部位, 导致胚芽鞘下部细胞向光的一侧与背光的一侧细胞 生长不均匀。
生 长 素 的 作 用
生长素的作用机理
生长素促进H+向细胞外输出→细胞壁酸化 →一些水解酶活性增加→分解氢键→细胞壁松 弛→细胞受膨压扩张;同时水解作用破坏纤维 素分子间的交叉联结点→新细胞壁物质向壁内 填充→细胞壁面积增大→细胞内膨压降低→水 分进入→细胞伸长生长 促进核酸、蛋白质的合成→为原生质体和蛋白 质的合成提供原料→保持细胞的持续生长
前体物 → 中间产物 → 最终产物 (完成春化)
高温 25~40℃
低温
低温
分解 去春化作用(解除春化)
概念
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 减弱或消除的现象。
可能的分子机制: 春化过程可能是植物直接接受外 界信号后,逐步产生应答反应而实现 成花决定的过程,使相关的开花基因 解除阻遏而表达的过程.
植物向光性生长与植物激素的发现 几十年后,丹麦科学家Boysen-Jensen用实验验证 了Darwin父子提出的假说。
实验证明了:Darwin父子提出的某种信号是一种
可传输的化学物质。
植物向光性生长与植物激素的发现 1926年,年轻的荷兰植物生理学家 Went终于从植 物胚芽鞘中发现了这种化学物质。
花发育的定义: 茎尖分生组织经过一系列属性 和形态的转化,最终发育形成花器 官的过程.
二、同源异型突变 1 概念: ◆基因突变: 基因内部结构发生的变化,是一个 基因变成了它的等位基因。 ◆同源异型突变: 同源分生组织发生可遗传的变异, 形成异位器官或组织的现象。 ◆同源异型基因: 控制同源异型突变的基因称为同源 异型基因。
1. 长日植物(long-day plant,LDP):指在24h 昼夜周期中,日照长度长于某一临界日长才能 成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。 2. 短日植物(short-day plant,SDP) :指在 24h昼夜周期中,日照长度短于某一临界日长才 能成花的植物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、 菊花等。 3. 日中性植物(day-neutral plant,DNP) : 在任何长度的日照下均能开花。如月季、番茄、 君子兰、向日葵、蒲公英等。
赤 霉 素 的 生 理 作 用
Untreated cabbage plants
Similar cabbage plants that have been treated with gibberellins
四、脱落酸
发现过程:1964年Addicott从将要脱落的未成熟的
棉桃中提取出一种促进棉桃脱落的物质,称为脱落 素II,1963年Wareing从将要脱落的槭树叶子中提取 出一种促进芽休眠的物质,称为休眠素,后来证明, 脱落素II和休眠素为同一种物质,统一称之为脱落酸 (ABA)
幼年期长短差异:
一年生植物黄瓜、花生等;
二年生植物萝卜、白菜等; 多年生植物苹果、梨等。
成年期: 具备了感受环境因子开花的 能力,即达到了感受态的时期。 接受成花诱导,分生组织由 营养型转化为生殖型。
⑵ 花序发育: 概念:
植物在遗传和环境作用下,顶端分生组织 转化花序分生组织,然后产生一系列的花序的过 程. 形态变化: 植物开始进入生殖生长时,茎尖分生组织 顶端稍有伸长,基部加宽,膨大成圆顶.
⑶ 花分生组织的形成:
植物开始进入生殖生长时,如 分化为花分生组织,茎尖便逐渐增 宽变平,是花器官原基发育的基础。
⑷ 花器官发 育
当花原 基分成不同 器官的同心 区域后,在 每个区域中 细胞的进一 步平周分裂 即产生花器 官原基.
⑸ 花型发育 花萼 花瓣 雄蕊 心皮均具有特有的形 状和细胞模式,这些差 异来自细胞分裂的控 制. 花型是由花的对 称性决定的.
环境因素对植物成花的调控
主要内容 1 光周期对植物开花的影响 2 低温诱导促使植物开花(春化作用) 3 植物生长调节物质对开花的影响
1 光周期对植物开花的影响
1)光周期:在一天之中,白天和黑夜的相对长度
称为光周期。
2)光周期现象:植物对昼夜长度发生反应的现象
称为光周期现象。
3)植物对光周期反应的类型
相关文档
最新文档