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

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。而分化往往是通过生长而表现出来的。植物顶端分生组织细胞一边分裂一边分化出叶原基,但要通过生长、长大、长出叶片,才表现出来。所以生长和分化总是交替进行的。我们所看到的一株植物,它的组织器官的有顺序的出现它的整体由小到大,是在生长的量变基础上的质变的反映,这种生长,分化统一的结果就是植物的整体发育过程。

发育是指植物生活史中,细胞生长和分化成为执行各种不同功能的组织与器官的过程。在这个过程中,伴随着大小和重量的增加,包括着新的结构和功能的出现,蛋白结构和功能的消失。发育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。它在实质上是植物体的基因在时间上,空间上顺序表达的过程。

二、细胞的生长

植物的组织、器官以至植株整体的生长,都以细胞的生长为基础。因此,要了解植物的生长发育规律,首先要了解细胞的生长和分化。细胞的全部生长发育过程可分为三个时期:分裂期、伸长期和分化期。关于细胞周期我们已经在第一章进行了介绍,这里就不再说明。

细胞的伸长:细胞分裂后形成的子细胞除最靠近生长点顶部的一些细胞保留分裂能力外,大部分子细胞进入伸长生长阶段。细胞伸长阶段的特征是:细胞体积显著增加;细胞质及细胞壁物质增加;液泡出现等。

细胞的分化: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。细胞分化是植物基因在时间和空间上顺序表达的结果。

三、植物组织培养及其应用

在对植物的生长和分化的研究中,感到十分困难的是各种过程之间有着复杂的相互影响,为了希望减少研究系统的复杂性,以便使控制的过程更容易鉴定。很早人们就希望能把植物的胚或其它某一部分分离出来进行培养。在无菌条件下,将植物的器官、组织、花药、花粉、体细胞甚至原生质体接种到人工培养基上培育成植株的技术,称为组织培养。其理论基础是植物细胞的全能性。从植物体上分离下来被培养的部分称为外植体。

植物组织培养作为研究生长和分化的一个重要手段,有力地推动了生物科学的研究,并已开始在实际生产上得以应用。花粉培养和单倍体育种;快速无性繁殖植物材料;获得无病毒植株;生产人工种子;药用植物的工厂化生产;原生质体培养和体细胞杂交;用于生长、分化及遗传等方面的基础研究。

第二节种子萌发和幼苗生长

植物从种子萌发开始,到又收获种子,在整个生长发育过程中,要求适当的环境条件,如适当的温度,足够的水分,充分的氧气,合理的光照等。

一、种子的萌发

一般来说,种子萌发可分为吸胀、萌动和发芽三个阶段。其过程基本上表现为:吸水膨胀,体积加大;原生质胶体由凝胶变为溶剂,内部物质能量转化;随着胚乳的逐渐消失,胚根突破种皮。所以从形态学上讲,幼根突破种皮叫萌发(露白或破胸);从生理学上讲,幼根突破种皮是萌发过程的结束。种子萌发指种子吸水开始到胚根突破种皮之间所发生的一系列生理生化变化过程。当胚根的长度等于种子的长度或者胚芽突破种皮并达到种子长度一半时即为发芽。

二、植物的生长

植物体是由细胞组成的,而植物的生长实际上就是细胞数目的增多和体积的增大,因此,植物生长是一个体积或重量的不可逆增加过程。目前有许多指标来衡量植物的生长。

(一)植物生长的指标

(1)生长量生长量是指植物材料在测定时的实际数量,可用长度、面积、重量等来表示。

(2)生长速率生长速率有两种表示法。一种绝对生长速率(absolute growth rate,AGR);另一种是相对生长速率(relative growth rate,RGR)。绝对生长速率是指单位时间内植

物材料生长的绝对增加量,表示为。植物的绝对生长速率,因物种、生育期及环境条件等不同而有很大的差异,例如,雨后春笋的生长速率可达50~90cm·d-1;而生长在北极的北美云杉生长速率仅0.3cm·year-1;小麦的茎杆在抽穗期生长速率为5~6cm·d-1;拔节期的玉米生长速率为10~15cm·d-1,而抽雄后的株高就停止增长。

在比较不同材料的生长速率时,绝对生长常受到限制,因为材料本身的大小会显著地影响结果的可比性,为了充分显示幼小植株或器官的生长程度,常用相对生长速率表示。相对生长速率则是指单位时间内植物材料绝对增加量占原来生长量的相对比例,表示为。例如竹笋的相对生长速率约为0.005mm·cm-1·min-1;而黑麦的花丝在开花时的相对生长速率可达2.0mm·cm-1·min-1。

(二)生长大周期和生长曲线

植物器官或整株植物的生长速度会表现出“慢-快-慢”的基本规律,即开始时生长缓慢,以后逐渐加快,达到最高速度后又减慢以至最后停止。这一生长全过程称为生长大周期(grand period of growth)。如果以植物(或器官)体积对时间作图,可得到植物的生长曲线。生长曲线表示植物在生长周期中的生长变化趋势,典型的有限生长曲线呈S形。如果用干重、高度、表面积、细胞数或蛋白质含量等参数对时间作图,亦可得到同样类型的生长曲线。根据S形曲线可将植物生长分成四个时期,即停滞期、对数生长期、直线生长期和衰老期。

在对数生长期绝对生长速率是不断提高的,而相对生长速率则大体保持不变;在直线生长期绝对生长速率为最大,而相对生长速率却是递减的;在衰老期生长逐渐下降,绝对与相对生长速率均趋向于零值。

一个有限生长的根、茎、叶、花、果等器官的生长表现出S型曲线的原因,可从细胞的生长和物质代谢的情况来分析。细胞生长有三个时期,即分生期、伸长期和分化期,生长速率呈“慢-快-慢”的规律性变化。器官生长初期,细胞主要处于分生期,这时细胞数量虽能迅速增多,但物质积累的体积增大较少,因此表现出生长较慢;到了中期,则转向以细胞伸长和扩大为主,细胞内的RNA、蛋白质等原生质和细胞壁成分合成旺盛,再加上液泡渗透吸水,使细胞体积迅速增大,因而这时是器官体积和重量增加最显著的阶段,也是绝对生长速率最快的时期;到了后期,细胞内RNA、蛋白质合成停止,细胞趋向成熟与衰老,器官的体积和重量增加逐渐减慢,以至最后停止。研究和了解植物或器官的生长周期,在生产实践上有一定的意义。根据生产需要可以在植株或器官生长最快的时期到来之前,及时地采用农业措施加以促进或抑制,以控制植株或器官的大小。例如,为防止水稻倒伏,常用搁田来控制节间的伸长,然而,控制必须在基部第一、二节间伸长之前,迟了不仅不能控制节间

伸长,还会影响幼穗的分化与生长,降低产量。

(三)植物生长的周期性

植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律的变化,这种现象叫做植物生长的周期性。

1、植物生长的昼夜周期性

活跃生长的植物器官,其生长速率有明显的昼夜周期性。这主要是由于影响植株生长的因素,如温度、湿度、光强以及植株体内的水分与营养供应在一天中发生有规律的变化。通常把这种植株或器官的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象称为温周期现象。

一般来说,植株生长速率与昼夜的温度变化有关。如越冬植物,白天的生长量通常大于夜间,因为此时限制生长的主要因素是温度。但是在温度高,光照强,湿度低的日子里,影响生长的主要因素则为植株的含水量,此时在日生长曲线中可能会出现两个生长峰,一个在午前,另一个在傍晚。如果白天蒸腾失水强烈造成植株体内的水分亏缺,而夜间温度又比较高,日生长峰会出现在夜间。植物生长的昼夜周期性变化是植物在长期系统发育中形成的对环境的适应性。例如番茄虽然是喜温作物,但系统发育是在变温下进行的。在白天温度较高(23~26℃),而夜间温度较低(8~15℃)时生长最好,果实产量也最高。如将番茄放在白天与夜间都是26.5℃的人工气候箱中或改变昼夜的时间节奏(如连续光照或光暗各6个小时交替),植株生长得不好,产量也低。如果夜温高于日温,则生长受抑更为明显。

2、植物生长的季节周期性

农作物的生长发育进程大体有以下几种情况:春播、夏长、秋收、冬藏;或春播、夏收;或夏播、秋收;或秋播、幼苗(或营养体)越冬、春长和夏收。总之,一年生、二年生或多年生植物在一年中的生长,都会随季节的变化而具有一定的周期性,即所谓植物生长的季节周期性。这种生长的季节周期性是与温度、光照、水分等因素的季节性变化相适应的。春天,日照延长,气温回升,为植物芽或种子的萌发准备了最基本的条件;到了夏天,光照进一步延长,温度不断提高,夏熟作物开始成熟,其他作物则进一步旺盛生长,并开始孕育生殖器官;秋天来临,日照缩短,气温下降,叶片接受到短日照的信号后,则将有机物运向生殖器官,或贮藏在根和芽等器官中。同时,体内糖分与脂肪等物质的含量提高,组织含水量下降,原生质趋向凝胶状态;生长素、赤霉素、细胞分裂素等促进植物生长的激素由游离态转变为束缚态,而脱落酸等抑制生长的激素含量增加,因此植物体内代谢活动大为降低,最终导致落叶。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。

树木的年轮一般是一年一圈。在同一圈年轮中,春夏季由于适于树木生长,木质部细胞分裂快,体积大,所形成的木材质地疏松,颜色浅淡,被称为“早材”;到了秋冬季,木质部细胞分裂减弱,细胞体积小但壁厚,形成的木材质地紧密,颜色较深,被称为“晚材”。

可见,年轮的形成也是植物生长季节周期性的一个具体表现。某一年的晚材和第二年的早材界限分明,称为年轮线。

3、近似昼夜节奏——生物钟

上述的植物生长对昼夜与季节变化的反应很大程度是由于环境条件的周期性变化而引起的,而另有一些植物的生命活动则并不取决于环境条件的变化。在20世纪30年代初期,邦宁(E.Bunning)和斯特恩(K.Sterrn)用记纹鼓记录菜豆叶片的运动现象,菜豆叶片在白天呈水平方向排列,到晚上则呈下垂状态,即使在外界连续光照或连续黑暗以及恒温条件下也呈这样的周期性变化,运动周期约为27h,因而确认它是一种内源性节奏。由于这种生命活动的内源性节奏的周期是在20~28小时之间,接近24小时,因此称为近似昼夜节奏,亦称生物钟(biological clock) 或生理钟(physiological clock)。

近似昼夜节奏的现象在生物界中广泛存在,从单细胞到多细胞生物,包括植物、动物、还有人类。植物方面的例子很多,如小球藻的细胞分裂,膝间藻的发光现象,许多种藻类和真菌的孢子成熟和散放,高等植物的叶片运动、气孔开闭、蒸腾作用、伤流液的流量和其中氨基酸的浓度和成分、胚芽鞘的生长速度等。有些生物钟表现出明显的生态意义,如有些花在清晨开放,为白天活动的昆虫提供了花粉和花蜜;菜豆、酢酱草、三叶草等叶片在白天呈水平位置,这对吸收光能有利;有些藻类释放雌雄配子只在一天的同一时间发生,这样就增加了交配的机会。

(四)植物生长的相关性

高等植物是多器官的有机体,各个器官和各个部位之间存在着相互依赖,相互制约的关系,这种相关性可分为营养性相关与激素性相关。

1、顶端优势植物的顶端在生长上占优势并抑制侧枝或侧根生长的现象,叫顶端优势。具体表现在:①植物主茎的顶芽会抑制侧芽的生长,如顶端优势强,则长成单杆植物,如顶端优势弱,则长出许多分枝。②对分枝速度和角度的调节,松柏科植物的塔形和柳树的丛生状态(距离顶端越近的侧枝受顶芽的抑制越强,而距顶端越远的侧枝受顶芽的抑制越弱)。

关于顶端优势的产生原因,目前主要存在两种学说:

(1)营养学说这是Gobel于1900年最早提出来的,认为顶芽作为生长中心是一个“营养库”,垄断了大部分的营养物质,而侧芽因缺乏营养物质而生长受到抑制。其依据主要是由于顶端分生组织在胚中已存在,优先利用营养物质,优生生长,而侧芽分化晚,维管不发发育也差一些,由于营养缺乏而受到抑制。

(2)生长素学说由Thimann和Skoog在1934年提出。它认为,顶芽合成的生长素向下极性运输,流向侧芽,由于侧芽生长的最适浓度较低,更敏感,所以受到了生长素的抑制。实验证明,顶芽除去后,侧芽即可生长;但若除去顶芽后在切口上涂上含生长素的羊毛脂,则侧芽的生长被抑制,成顶芽存在时的情况相似。

(3)营养物质定向运转学说 Went等人试图将营养学说与生长素学说结合起来。实验证明,32P、14C都会向顶端涂生长素的部位积累。所以认为生长素在顶芽的产生及其向下极性运输,都诱导营养物质向顶芽运转,而使顶芽获得充足养分,维持生长上的优势。

近年来的研究表明,细胞分裂素可解除侧芽的受抑制状态,认为根中合成的细胞分裂素受顶端IAA的导向。更多的运向顶端,使侧芽缺乏细胞分裂素,生长受抑制(外加细胞分裂素侧芽引起侧芽生长)。与顶芽抑制侧芽的生长相似,主根对侧根的生长也有抑制作用,也表现出顶端优势。只有在主根被切除或受损时,侧根的生长才加快。

生产上果树整形修剪、控制主茎与分枝、移栽时切除主根等都是对顶端优势理论的应用。

2、地上部与地下部(根与冠)的相关性地上部与地下部的生长是相互依赖的,它们之间不断地进行着物质、能量和信息的交流。根从土壤中吸收水分和无机盐,供地上部代谢需要,并起到支持固定植物的作用,这是为人们所熟知的。但根还是一个积极的合成器官,它能合成少量有机物和细胞分裂素(根尖中合成)供地上部利用。同时,根还可在逆境下产生ABA(根冠中合成),将信号传递给地上部。因此,根系的生理功能是否活跃将在很大程度上影响地上部生长。当然地上部所合成的大量同化物和激素也将运到地下部,促进根系的生长。

另外,地上部与地下部的生长还存在相互制约的一面,主要表现在它们对水分和营养的竞争上。这种竞争关系可从根/冠比的变化上反映出来。根/冠比是指地下部根系总重量与地上部茎叶等总重量的比值。它受土壤水分、营养状况、温度、光照等因子的影响。在一定的环境条件下,正确的水肥管理,作物的根冠比的数值维持相对稳定的幅度。在作物生长的不同阶段,栽培措施的改变,环境条件的变化都会使根冠比发生变化。常说根深叶茂,我们总是希望有一个合理的根冠比。

3、营养生长和生殖生长的相关性植物的营养生长是指根、茎、叶等营养器官的生长;生殖生长是指花、果实、种子等生殖器官的形成与生长。植物的营养生长与生殖生长既是互相依赖的,又是互相对立的。

开花结实是植物生活周期的重要阶段,只有当营养生长长到一定的大小,积累了充足的光合产物,生理上达到一定的成熟度,植物才进入开花结实阶段。所以营养生长是生殖生长的基础。按照植物开花结实的情况,可将植物分为一次开花植物与多次开花植物。

很多一年生植物,二年生植物及一些多年生植物一生中只开花结实一次,如小麦、玉米、竹等,一旦开花,全部营养运到生殖体,营养生长就会衰老死亡。

一些植物,主要是些多年生果树,它们的一生中,年复一年开花结实,作物中的棉花大豆也是多次开花的植物,它们的一生中营养生长与生殖生长重迭交叉,营养竞争的矛盾是相当突出的。如果树的大小年,如果今年开花结实太多,形成大年,则消耗了过多的养分,削弱了枝叶的生长并影响来年花芽的形成,另外幼果和种子中产生的大量GA运出一部分抑制花芽的分化,所以大年必须接着一个小年,为了使产量稳定,质量好,维持结果年代长,应

适当疏花疏果,避免大小年。

三、影响种子萌发和幼苗生长的因素

影响种子萌发的因素包括内部因素和外界条件。内部因素包括种子是否具有生活力以及是否已经解除休眠。若要健壮萌发,还与种子活力高低有关。

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。没有生活力的种子是死亡的种子,不能萌发。种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间即种子的寿命。不同植物种类,其种子的寿命不同。而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。播种时选用高活力的种子有利于形成健壮的幼苗,从而提高作物的抗逆能力和增产潜力。

(1)种子休眠

休眠是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的现象,它是植物对不良环境条件的适应,而这些特性或多或少地被遗传固定下来,成为植物的一种内在规律性。种子休眠分为生理休眠和强迫休眠。

强迫休眠:种子已具有发芽的能力,但因得不到发芽所必需的基本条件,而被迫处于静止状态的现象。真正休眠或生理休眠:种子还未完全通过生理成熟阶段,即使供给合适的发芽条件仍不能萌发的现象。通常所讲的种子休眠为生理休眠。

种子的生理休眠一般是由以下几种原因引起的:

(1)种皮限制:一些种子(如苜蓿,紫云英等种子)的种皮不能透水或透水性弱,另有一些种子(如椴树种子)的种皮不透气,外界氧气不能透进种子内,种子中的CO2又累积在种子中,因此会抑制胚的生长。还有一些种子(如苋菜种子),虽能透水,透气,但因种皮太坚硬,胚不能突破种皮,也难以萌发。在自然情况下,细菌和真菌分泌酶类水解这些种皮的多聚糖和其他组成成分,使种皮变软,水分,气体可以透过。现在一般用物理,化学方法来破坏种皮,使种皮透水透气。有用磨擦使紫云英种皮磨损,有用氨水(1:50)处理松树种子或用98%浓硫酸处理皂荚种子1小时,清水洗静,再用40℃温水泡86小时等,都可破除休眠,提高发芽率。

(2)种子胚生理上未完成后熟:有些种子的胚已经发育完全,但在适宜的条件下仍不能萌发,它们一定要经过休眠,在胚内发生某些生理生化变化,才能萌发。这些种子在休眠期内发生的生理生化变化的过程,称为后熟。如一些蔷薇科植物苹果,桃,樱桃等的种子。这类种子必需经过低温处理,即用湿砂将种子分层堆积在低温(5℃左右)的地方1~3个月,经过后熟才能萌发。小麦,水稻和棉花的种子,也需要经过一段时间的后熟作用,才能萌发。晒种可加快它们的后熟过程。

(3)种子胚形态发育未完全:有些植物,如欧洲白蜡树和银杏等的果实或种子虽完全成熟,并已脱离母体,但胚的形态发育尚未完成。欧洲白蜡树种子的胚在形态发育完全后,还要求低温(5℃左右)才能萌发。

(4)抑制物质的存在:一些植物种子不能萌发是由于果实或种子内有萌发抑制剂存在。萌发抑制剂种类很多:挥发油,植物碱,有机酸,酚,醛等。这些抑制剂存在于子叶,胚乳,种皮或果汁里。如西瓜,番茄的果实都能使其内部的种子潜伏不动,待果实腐烂,或是把种子从果实里取出,并彻底冲洗掉果实组织,种子才可以萌发。橡胶草,羊胡子草等种子的外壳有很强的萌发抑制剂,须用水冲洗种子一段时间,才能促使种子萌发。红松种子的各部位都有抑制物质。一些情况下,萌发抑制剂来自于其它植物,如甜菜种子可以释放出强烈的萌发抑制剂,障碍与它播种在一起的种子萌发。

(2)外界条件

1、水分种子萌发的先决条件就是吸水,没有水就不能萌发,风干的种子,一般含水量仅0~15%,这时原生质胶体处于凝胶状态,一切生命活动非常微弱。水分在萌发过程中有如下生理作用:①种子吸水后,使凝胶物质吸胀变为溶胶状态,一方面产生很大的膨胀力,胀破坚硬的种皮,能和外界的萌发条件相接触;另一方面代谢过程活跃起来,使胚乳或子叶的贮藏物质逐渐转化为可溶性物质,供幼小器官生长之用。②水分进入种子后,能溶解一些贮藏物质,促进可溶性物质的运输,利于种胚利用。③水分进入后,随着各种植物激素由结合型转变为游离型,利于调节胚的生长。④幼苗生长需要充足的水分。

萌发需水量,各种农作物种子是不同的,如水稻20~26%(占风干种子重量百分率)、玉米37~40%、小麦47~55%、棉花50~80%。但是,仅仅达到这个水量,能吸胀萌发,但不一定能正常的生长。

2、温度种子萌发要求一定的温度,各种植物种子萌发对温度的要求不同。有的种子要求低温打破休眠,或高温萌发。而且,种子萌发后,幼苗生长对温度也有一定的要求。

低,最适和最高温度叫植物生长的温度三基点。不同地理起源的植物的温度三基点有相当大的变化。一般原产北方的植物(如小麦),种子萌发时所需温度较低;而原产南方的植物(如水稻),种子萌发时所需温度则较高。同一植物不同器官对温度的要求也不一样,如根系生长的最适温度就比地上部要低一些。

3、氧气种子萌发时,进行呼吸作用,加强氧化分解促进物质转化,并供给生命活动所需要的能量。一般情况下,当土壤含O2量大于10%时,种子能正常进行萌发;而当土壤含O2量低于5%时,大多数种子不能萌发。

各类种子由于其储藏物不同,需O2量不同,禾谷类种子储藏淀粉,RQ=1,而油料种子

RQ<1,播种时应适当浅播,利于萌发,如播得太深,常会由于O2供应不足而不能正常萌发。

大气中的氧分压一般恒定为约21%左右,对于地上部来说,得到的氧是充足的。而土壤中含氧量常在20%以下,粘重的土壤或淹水的情况下,O2含量更少,所以根系常会缺氧,对于根系生长有利的含氧量约为10~15%。生产上的中耕松土,及时排涝,水稻田落干等措施都是为了创造一个适于根条生长的良好的通气条件。

现在推行的旱育秧,半旱育秧,有利于根系生长和下扎。

4、光照光不是所有种子萌发都必需的条件,大多数栽培植物的种子萌发是不需要光的。但有些种子萌发时必需要光,如某些品种的莴苣,禾本科牧草——月见草、烟草、拟南芥等。需要光照才能萌发的种子称为需光种子(light seed),有些种子只能在暗处萌发,光照会抑制其萌发过程,这些种子称为需暗种子,如茄子、西红柿。而大多数作物的种子萌发对光照不敏感,有光无光都可进行,称为中光种子。

光是绿色植物生存的必要条件,在光下,绿色植物进行光合作用所产生的有机物是植物生长的物质基础,这些有机物转化的化学能是植物生长的能量来源。但对生长过程本身来说,并不一定要光,如果供给足够的营养,植物也可以在暗处生长,所以说光合作用对植物生长的影响是间接的作用。在农业和林业生产中,要根据光影响植物生长特点,为植物生长创造适宜的光照条件。如在水稻育秧时,采用浅蓝色薄膜育秧,有利于提高温度,大量透入400-500nm波长的蓝紫光,利于培育壮秧。

四、植物的光形态建成

在诸多影响植物生长发育的环境因子中,光是最重要的因子之一。光形态建成是指光控制形态发生的过程。植物体内存在着一些光受体系统,以吸收不同波长、强度和方向的光。目前已知的有四种:光敏色素,吸收红光及远红光区域的光;隐花色素,吸收蓝光和近紫外光区域的光;紫外光-B受体,吸收280~320nm之间的紫外光;原叶绿素酸酯a,吸收红光和蓝光并变成叶绿素a的色素。

1、光敏色素

光敏色素是20世纪50年代发现的一种光受体。该受体为具有两个光转换形式的单一色素。其交替接受红光和远红光照射时可发生存在形式的可逆转换,并通过这种转换来控制光形态建成。其稳定型结构为红光吸收型(Pr),Pr吸收红光后则转变为远红光吸收型(Pfr),而Pfr吸收远红光后又可变为Pr。其中,Pfr为生理活化型,Pr为生理钝化型。

光敏色素理化性质中最重要的是其光化学特性。光敏色素的Pr和Pfr对小于800 nm的各种光波都有不同程度的吸收且有许多重叠,但Pr的吸收峰为660 nm,Pfr的吸收峰为730 nm。在活体中,Pr和Pfr是“平衡”的。这种平衡取决于光源的光波成分。此即光稳定平衡(Φ):在一定波长下,具生理活性的Pfr浓度与光敏色素的总浓度的比值。即:Φ=[Pfr] /([Pr]+[Pfr])。不同波长的红光和远红光可组合成不同混合光,可得到各种Φ值。在自然条件下,Φ为0.01~0.05即可引起生理反应。

Pr与Pfr除吸收红光与远红光而发生可逆转换外,Pfr在暗中也可自发地逆转为Pr(此为热反应),或被蛋白酶水解。Pr与Pfr之间的光化学转换包含光化反应和暗反应,其中暗反应需要水。故干种子不具光敏色素反应。

目前已知除除真菌外,各类植物(包括藻类、苔藓、地衣、蕨类、裸子植物和被子植物)中都有光敏色素,它们分布于植物的各个器官中。它可调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程。根据红光是否可诱导某个反应、紧随其后的远红光可否逆转红光诱导的反应可判断该反应是否为光敏色素所控制。

根据光敏色素参与调控生理过程的反应时间的长短,可将其作用分为快反应和慢反应两种情形。快反应:从光敏色素吸收光子到诱导出形态变化的反应迅速,反应时间以分秒计。反应可以逆转。如光对转板藻叶绿体转动的影响即是。慢反应:光敏色素吸收光子到诱导出形态变化的反应缓慢,反应时间以小时或天计。反应一旦终止,不能逆转。如光对种子萌发、开花、幼苗弯钩张开等的影响。

关于光敏色素对光形态建成的调控机理主要有两种假说。

(1)膜假说:Hendricks和Borthwick(1967)提出。主要内容是:光敏色素位于膜上,当其发生光化学转换时,Pfr直接与膜发生物理作用,从而改变膜的透性、膜上酶的分布,进一步影响跨膜离子流动和酶的活性,最终引起植物形态建成的变化。可用以解释快反应。如含羞草叶片运动、转板藻叶绿体运动、棚田效应等。

棚田效应(Tanada effect):红光可诱导离体绿豆根尖的膜产生少量正电荷,因此可使之粘附在带负电荷的玻璃表面。远红光照射可逆转该现象。

(2)基因调节假说:Mohr(1966)提出。光敏色素接受红光后,经过一系列过程,最终通过调节某些基因的表达(主要是调节其转录)而发挥调控植物形态建成的作用。该假说有助于解释光敏色素作用的慢反应。

2、隐花色素

植物体内吸收蓝光(波长400~500nm的光)和近紫外光(UV-A,波长320~400 nm的光)的一类光受体。因其具体是什么物质尚不清楚,故被称作隐花色素(cryptochrome)。该词系Gressel于1979年提出。根据隐花色素作用光谱,可判断某反应是否受蓝光及UV-A 控制。隐花色素作用光谱中,在440~460 nm时有最大作用。真菌中无光敏色素,但具有隐花色素。其他植物中也都有隐花色素。

蓝光和UV-A通过隐花色素所控制的光形态建成被称为蓝光效应(blue-light effect)。其中,无方向性的蓝光和UV-A可抑制茎或下胚轴的延长生长。有方向性的蓝光和UV-A则诱导不平衡生长,导致植物的向光性弯曲等。蓝光反应属于慢反应。反应不可逆。反应与光强有关。

3、UV-B受体

植物体内吸收UV-B(波长280~320 nm)的光受体。该受体的化学属性也不清楚。UV-B

通过该受体对植物形态建成发挥一定作用,如诱导黄化玉米苗胚芽鞘和高粱第一节间形成花青苷;诱导欧芹悬浮培养细胞积累黄酮类物质[可能通过诱导PAL(苯丙氨酸解氨酶)起作用]等。另外,UV-B对植物细胞有一定伤害作用,花青苷和黄酮类物质的产生可能是植物对UV-B伤害的一种适应。

第三节植物的运动

所谓植物的运动是指植物的器官在一定的空间范围内发生有限度的位置移动。根据植物运动的方向与引起运动的外界刺激的方向之间相关与否,可将植物的运动分为向性运动与感性运动;根据植物运动是否直接由植物生长引起,可将植物的运动分为生长性运动和膨胀性运动。

一、向性运动(tropic movement)

植物的某些器官受外界环境单方向刺激而产生的运动。向性运动一般具有积极的生物学意义。根据刺激因素的不同,向性运动又可分为向光性、向重力性、向化性、向水性等。

1)向光性运动:植物依光照方向而产生弯曲的现象。可分为正向光性运动、负向光性运动、横向光性运动。

在向光性运动中,植物感受光的部位是茎尖、芽鞘尖端、根尖、某些叶片或生长着的茎。引起向光性运动的有效光为波长较短的光(蓝紫光)。向光性运动与光的强度有关,其光受体可能是与β-胡萝卜素及核黄素类似的物质。目前认为,植物向光性运动的可能机制是:光受体吸收光后,引起植物器官或组织不均匀生长。不均匀生长则可能是由于器官或组织内生长素或抑制物质(如萝卜中的萝卜宁、萝卜酰胺等)分布不均匀所造成。

2)向重力性运动:植物在重力影响下,保持一定方向生长的特性,称为向重力性。根据其运动方向与重力方向的关系可将其分为正向重力性运动、负向重力性运动、横向重力性运动。但近年来,国际上逐渐倾向于用向重力性定点角来描述植物向重力性及向重力性运动。

植物向重力性运动的可能机制是:植物器官中的淀粉体可能起“平衡石”的作用,当器官位置改变时,淀粉体将沿重力方向“沉降”至与重力垂直的细胞一侧,进而作为一种刺激引起植物器官或组织不均匀生长。而不均匀生长也可能是由于器官或组织内生长素分布不均匀所引起且与生长素的浓度有关。

3)向化性和向水性:向化性是指由于某些化学物质在植物体内外分布不均匀所引起的向性生长。植物的向化性运动对作物栽培中的施肥有借鉴意义,如生产上采用深耕施肥,就是为了使根向深处生长。

向水性是指当土壤中水分分布不均匀时,根总是趋向较湿润地地方生长的特性。

二、感性运动(nastic movement)

没有一定方向性的外界刺激(如光暗变化、触摸、震动)所引起的植物的运动。根据外界刺激的种类,可包括感夜性运动、感温性运动、感震性运动等。

1)感夜性运动:由光暗变化所引起的植物的运动,它是一种生长性运动。如:许多豆科植物叶片白天张开,夜晚关闭;蒲公英的花白天开放,晚上闭合;烟草、紫茉莉的花晚上开放,白天闭合等。造成这种现象的原因是叶片或花瓣的不均匀生长,即偏上性(epinasty,上表面生长较快时,叶片或花瓣向下弯曲生长)或偏下性(hyponasty)生长。该种运动有光敏色素的参与。植物的感夜性运动也属于生理钟运动。

2)感温性运动:植物对温度变化起反应的感性运动,它也是一种生长性运动。如:番红花和郁金香当温度升高时即开花,温度降低时则花瓣闭合,花的开闭对温度非常敏感。原因可能也是花瓣上下表面不均匀生长所致。

3)感震性运动:植物感受外界震动而产生的运动,它是一种膨胀性运动,因此是可逆运动,如含羞草小叶和复叶的运动。

含羞草感震性运动的机理:含羞草小叶和复叶叶柄基部具有叶褥。叶褥为一种特殊的细胞群。小叶叶褥上半部细胞胞间隙较大,胞壁较薄,而下部细胞排列紧密,胞壁较厚。复叶叶褥上下部细胞状况与小叶叶褥的正好相反。当小叶和复叶受到震动刺激后,间隙较大、壁较薄的细胞透性增大,水分外流到胞间隙,细胞膨压下降,该处组织疲软,而胞壁较厚的细胞仍保持紧张状态,从而导致小叶合拢,复叶下垂。含羞草感震运动的反应速度很快,刺激后0.1s就开始,若干秒即可完成。刺激信号的传递速度可达40~50cm/s。目前普遍认为,含羞草感受震动刺激后会产生出动作电位。

复习思考题

一、名词解释

发育生长大周期需光种子种子休眠生物钟外植体顶端优势向性运动根冠比感性运动温周期现象

二、问答题

1、生长、分化和发育三者之间的区别与联系。

2、用你所学的知识解释“根深叶茂”、“本固枝荣”、“旱长根、水长苗”。

3、简述植物地下部分和地上部分的相关性。在生产上如何调节植物的根冠比?

4、产生顶端优势的可能原因是什么?举出实践中利用或抑制顶端优势的2~3个例子。

5、高山上的树木为什么比平地上的树木矮小?

精选-第八章 植物的生长物质习题及答案

第八章植物的生长物质 一、英译中(或写出符号的中文名称)(Translate)

二、中译英(Translate) 二、名词解释(Explain the glossary)

1、植物激素 2、植物生长调节剂 3、植物生长物质 4、三重反应 5、激素受体 6、自由生长素7. plant hormones8、生长素极性运输 三、是非题(对的打“√”,错的打“×”)(True or false) 1.调节植物生长发育的物质只有5大类植物激素。() 2.所有的植物激素都可以称为植物生长物质。() 3.所有的植物生长物质都可以称为植物激素。() 4.激动素是最先发现的植物体内天然存在的细胞分裂素类 物质。() 5.赤霉素在大麦种子萌发过程中的作用是活化了存在于糊 粉层内的a-淀粉酶。() 6.极性运输是生长素的唯一运输方式。() 7.赤霉素可以在体内向各方向运输。() 8.伤流液分析为根尖是细胞分裂素生物合成的主要场所提 供了证据。() 9.脱落酸和赤霉素生物合成的前体都是甲瓦龙酸。() 10.乙烯和生长素的前体分子都是氨基酸。() 11.当植物缺水时,叶片内ABA含量急剧下降。() 12.植物的根、茎、芽3种器官中,根对生长素最敏感。() 13.生长素在翻译水平上调控基因的表达。() 14.脱落酸可在转录水平上促进某些种类蛋白的形成。() 15.多效唑是一种生长延缓剂。()

16.乙烯能诱导雄花的形成。() 17.IAA能诱导雄花的形成。() 18.GA3能诱导雄花的形成。() 19.ABA能诱导气孔的开放。() 20.CTK能诱导气孔的开放。() 21.植物受伤时,乙烯含量会增高。() 22.ABA带有羧基,故呈酸性。() https://www.360docs.net/doc/ef8274389.html,C可加速植株长高。 24.There are about one hundred and twenty-five chemical forms of the hormone group called the gibberellins. 25. Ethylene stimulates leaf release, while auxin keeps leaves from falling . 26. Plant growth is stimulated by the presence of auxins, ethylene, and abscisic cid. 27. Went’s experiment in 1926 with oat coleoptiles showed that agar that absorbed auxin from the tips would cause a tipless shoot to grow away from the side where he had placed the agar, suggesting that auxin causes cells to elongate. 28. The plant hormone cytokinin promotes senescence. 29. The plant hormone ethylene delays senescence. 30. The stress hormone that helps plant respond to drought is gibberellin. 31. The hormone promotes seed dormancy is abscisic acid. 五、选择题(Choose the best answer for each question) 24.植物激素和植物生长调节剂最根本的区别是()。 A.二者的分子结构不同 B.二者的生物活性不同 C.二者的合成方式不同 D.二者在体内的运输方式 不同 25.吲哚乙酸氧化酶需要()作为辅助因子。

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/T 2. LAR 3. AGR 4. RH 5. RGR 6. UV-B 7. NAR Pr、Pfr 8. CaM 9. 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___________。 12.植物细胞壁是由______、______、______等物质组成。 13.在组织培养过程中,培养基在低糖浓度时可形成______,高糖浓度时形成______,糖浓度水平中等时形成______,______和______。 14.低强度光控制植物生长,发育和分化的过程称为_______。 15.糖分在花粉培养基中的作用是______和______。 16.组织培养的理论基础是______,一般培养基的组成包括五大类物质______、______、______、______和______。 17. 含羞草感震运动是由叶柄基部的_____细胞受刺激后,其___________发生必变引起 的 18. 生长曲线由______、______和______组成,生长上促进或抑制生长的措施在______之前进行。

植物的生长生理

第十章植物的生长生理 一、目的要求 1.使学生掌握种子萌发过程,了解种子萌发的条件。 2.使学生掌握根、茎、叶的形态结构,生长发育,生理功能以及其与农业、果树、蔬菜等生产的关系。 二、主要内容 1.种子的萌发 2.细胞的生长 3.植物的生长 4.植物的运动 三、重点和难点 重点:种子的萌发,植物的生长和运动。 第一节种子的萌发 1.影响种子萌发的外界条件 足够的水、充足的氧和适宜的温度。三者同等重要,缺一不可。此外,有些种子还受到光的影响。 (1) 水分 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)水可以软化种皮: 透氧,增加胚的呼吸,同时胚易于突破种皮。 2)水使细胞质由凝胶状转入溶胶状: 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。 (2) 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 (3) 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。 (4)光 根据种子萌发对光的要求,可将种子分为以下三类 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。 2)需暗种子:在光下萌发不好,在黑暗中萌发良好。 3)中光种子:萌发不受光照影响。 2. 种子萌发的生理、生化变化 (1) 种子的吸水: 三个阶段:急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水,表现出快——慢——快的特点。 1)阶段I-吸涨吸水阶段: A.是依赖于原生质胶体吸涨作用的物理性吸水。 B.无论是死种子还是活种子、休眠与否同样可以吸水; C.通过吸涨吸水,原生质由凝胶转变为溶胶状态,细胞结构和功能恢复。 2)阶段II-缓慢吸水阶段: A.由于原生质水合程度趋于饱和,细胞膨压增加等因素,出现的一个吸水暂停或速度变慢的阶段; B.细胞中基因开始表达; C.酶促反应和呼吸作用增强; D.贮存物质开始分解,一方面给胚的发育提供营养,另一方面,也降低了水势,提高了吸水能力。 3)阶段III-生长吸水阶段: A.在贮存物质转化的基础上,原生质组分的合成旺盛,细胞吸水再一次加强;

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。 18. IAA 和蔗糖的浓度影响木质部和韧皮部的分化,增加 IAA 浓度,导致()形成,而增加蔗糖浓度则诱导()形成。 19. 植物向光性的作用光谱中最有效的光是()光,其光的接受体可能是()或()。 20. 促进莴苣种子(需光种子)萌发的有效光为(),而抑制其萌发的光为()。 21. 植物生长的相关性主要表现在()、()和()。 22. 种子休眠包括()休眠和()休眠。 23. 种子的后熟作用基本上可分为()后熟型和()后熟型。 24. 种子萌发对光的反应可分为三种类型,即()种子,()种子和()种子。 25. 种子萌发时,植酸钙镁在植酸酶催化下水解产生(),同时释放出()、()和()。 26. 组织培养的用途很广,主要应用于()、()、()和()。 27. 植物生长的四大基本特性是()、()、()、和()。

第十章植物的生长生理

第十章植物的生长生理 一、英译中(Translate) 1.light seed() 2.seed longevity() 3.totipotency() 4.correlation() 5.phototropism() 6.thermonasty() 7.physiological clock( ) 8.epinasty() 9.nastic movement()10.imterphase ()11.cyclin()12.polarity()13.redifferentiation()14.grand period of growth()15.thermoperiodicity of growth( ) 16.initiation stage ()17.effector stage ()18.degradation stage ( ) 19.leaf mosaic ()20.solar tracking ()21.statolith ()22.micell ( ) 23.expansin() 二、中译英(Translate) 1、生长生理() 2、细胞分化() 3、组织培养() 4、顶端优势() 5、向性运动() 6、向重力性() 7、向化性() 8、生长运动() 9、感夜性() 10、近似昼夜节奏() 11、细胞全能性() 12、脱分化()13、糖的异生作用() 14、细胞周期() 15、向水性() 16、程序性细胞死亡 17、萝卜宁 18、横向光性 19、活力 20、分裂期 21、微纤丝 22、同源异型框 23、同源异型域蛋白 24、人工气候室 三、名词解释(Explain the glossary) 1、种子寿命 2、组织培养 3、分化 4、脱分化 5. 顶端优势 6. apical dominance 7.photoperiodism 四、是非题(对的打“√”,错的打“×”)(True or false) 1、植物体内所有细胞都具有全能性。() 2、营养器官长得越旺盛,生殖器官就发育得越好。() 3、生物钟是植物(生物)内源节律调控的近似24h的周期性反应。() 4、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。() 5、光对植物茎的伸长有促进作用。() 6、当土壤水分含量降低时,植物的根/冠比会降低。()

植物的生长生理复习思考题与答案

第七章植物的生长生理复习思考题与答案 (一) 名词解释 1、生命周期(life cycle) 生物体从发生到死亡所经历的过程称为生命周期。 2、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。 3、分化(differentiation) 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。例如:从受精卵细胞分裂转变成胚;从生长点转变成叶原基、花原基;从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程都是分化现象。 4、发育(development) 在生命周期中,生物的组织、器官或整体,在形态结构和功能上的有序变化过程。它泛指生物的发生与发展 5、极性(polarity) 细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条,无论正插还是倒插,通常是形态学的下端长根,形态学的上端长枝叶。 6、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。 7、细胞克隆(cell clone) 克隆(clone)源于希腊文(klon) 原意是指幼苗或嫩枝以无性繁殖或者营养繁殖的方式培养植物。现指生物体通过体细胞进行无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群的过程。细胞克隆就是指体细胞的无性繁殖。被克隆的细胞与母体细胞有完全相同的基因。 8、外植体(explant) 用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料。 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。愈伤组织的再分化通常可发生两种类型,一类是器官发生型,分化根、芽、叶、花等器官,另一类是胚状体发生型,分化出类似于受精卵发育而来的胚胎结构--胚状体。 11、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。胚状体又称体细胞胚(somatic embryo) 或体胚。胚状体由于具有根茎两个极性结构,因此

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。

第十章植物的生长生理

第十章植物的生长生理 教学目标: ? 1.了解种子萌发的基本过程及其影响因素。 ? 2.掌握植物细胞全能性、组织培养的概念。 ? 3. 掌握植物生长大周期的概念。 ? 4.了解植物营养器官生长的影响因素。 ? 5. 掌握植物生长的相关性。 ? 6.掌握植物运动、生理钟的概念。 植物的生长与运动是植物体内各种生理与代谢活动的综合表现,它包括器官的发育、形态建成、营养生长向生殖生长的过渡、开花结实以及个体的成熟和最终走向衰老与死亡。 了解和研究这些历程的内部变化及其与环境的关系,对于控制植物的生长发育和提高作物产量具有极其重要的意义。 第一节植物细胞的生长和分化 ?植物的生长()是指植物在体积、重量等形态指标方面的变化,是一种量的不可逆增加。是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长引起的。 ?植物的分化()是指植物细胞在结构、功能和生理生化性质方面发生的变化,是一种反映不同细胞的质的变化。 ?植物的发育()则是植物生长和分化的总和,从而形成执行各种不同功能的组织与器官,这种质的转变就是发育。 ?即植物的细胞、器官及植物个体发生的大小、形态、结构和功能上的变化; ?植物的发育在时间上有严格的顺序,如种子发芽,幼苗生长,开花结实,衰老死亡,都按一定的时间、顺序发生。 ?发育在空间上有巧妙的布局,比如茎上叶原基的分布有一定的规律,形成叶序。 植物细胞的生长: ?植物体的发育是以细胞的发育为基础的。细胞的发育过程从细胞分裂开始,经过逐渐伸长、扩大,而后分化定型。全部发育过程可以分为三个时期: ?细胞分裂的生理 ?细胞伸长的生理

?细胞分化的生理 一、细胞分裂的生理 ?分生组织的细胞都具有分裂能力,通过有丝分裂,细胞的数目不断增加,但因细胞体积小,所以生长缓慢。?当分生细胞生长到一定的体积,就能分裂成两个新细胞。新细胞长大后,再次分裂为两个子细胞,分生期细胞这种生长与分裂过程就叫细胞周期。(),由间期和分裂期组成。 ?控制细胞周期的关键酶是依赖于细胞周期蛋白的蛋白激酶( , );通过与的结合以及磷酸化程度调节其活性。 细胞分裂周期的调控 细胞分裂过程中的生理生化变化: ?核酸含量:细胞数目增加。最显著的生化变化是核酸含量,尤其是变化,因为是染色体的主要成分。细胞分裂素起作用。 ?呼吸速率在细胞周期中也会发生变化,分裂期对氧的需求很低,而G1和G2期的后期氧的吸收量都很高,尤其是G2期吸收的氧对于有丝分裂中能量供应非常重要; 激素与细胞分裂 ?生长素:影响分裂间期的合成。 ?:诱导某些特殊合成,引起细胞分裂 ?:促进G1期合成,缩短细胞周期 ?多胺:促进G1后期合成和细胞分裂。 二、细胞伸长生理 ?1、细胞伸长过程中的生理变化: ?(1)呼吸速率:加快几倍,准备充足能量。 ?(2)物质合成:核酸、蛋白合成增加,纤维素等构成胞壁的物质合成也增多。 2、限制细胞伸长生长的因素-细胞壁 ?组分:纤维素、果胶、半纤维素、木质素等;还存在酶、活性蛋白等物质。 ?与生长、发育、代谢的调控和信号传递密切相关,是具有多种功能的活性结构。 ?赤霉素和生长素促进细胞伸长,使细胞壁可塑性增加; ?细胞伸长生长的动力:膨压,细胞吸水,体积增大。 ?(1)纤维排列方式: ?晶形纤维素,无定形纤维素

7第七章 植物的生长生理复习题参考答案

第七章植物的生长生理复习题参考答案 一、名词解释 1、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。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(differentiation):指从一种同质的细胞类型转变为形态结构和生理功能不同的异质细胞类型的过程。如植物分生组织细胞可分化为不同的组织:薄壁组织、输导组织、机械组织、保护组织和分泌组织等。 3、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。 4、再分化(redifferentiation):指离体培养中形成的处于脱分化状态的细胞团再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至最终再形成完整植株的过程。 5、发育(development):在植物生命周期过程中,植物发生大小、形态、结构、功能上的变化,称为发育。发育包括生长与分化两个方面,即生长与分化贯穿在整个发育过程中。 6、极性(polarity):细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条,无论正插还是倒插,通常是形态学的下端长根,形态学的上端长枝叶。 7、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称为种子寿命。 8、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。 9、种子活力(seed vigor):种子在田间条件(非理想条件)下萌发的速度、整齐度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。种子活力与种子的大小、成熟度有关,也与贮藏条件和贮藏时间有关。 10、顽拗性种子(recalcitrant seed):一些植物的种子既不耐脱水干燥,也不耐零上低温,往往寿命很短(只有几天或及几周)称为顽拗性种子。如热带的可可、芒果等的种子。 11、需光种子(light seed):需要光照才能萌发的种子称为需光种子,如莴苣、烟草和许多杂草种子。 12、细胞全能性(cell totipotency):指植物体的每一个生活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。 13、植物组织培养(plant tissue culture):是指在无菌条件下,将外植体(用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料,包括植物器官、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中培育离体植物组织、器官或细胞,以及培育成植株的技术。根据外植体的种类,又可将植物组织培养分为: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。 14、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。胚状体又称体细胞胚(somatic embryo)或体胚。胚状体由于具有根、茎两个极性结构,因此可一次性再生出完整植株。 15、人工种子(artificial seed):将植物组织培养产生的胚状体、芽体及小鳞茎等包裹在含有养分的胶囊内,这种具有种子的功能,并可直接播种于大田

高中生物 第十章 植物的生长生理竞赛教案

第十章植物的生长生理 本章内容提要 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。 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种开始,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。 组织培养是依据细胞的全能性发展起来的一项技术。在研究植物生长发育规律以及生产实践领域中以得到广泛的运用。 植物机及其器官的生长都表现出生长大周期和昼夜周期性以及季节周期性。植物的生长既相互依赖又相互制约,即具有相关性,体现在地下部和地上部的相关、主茎和侧枝的相关以及营养生长和生殖生长的相关等。 植物器官可在空间位置上有限度地移动。植物的运动可分为向性运动、感性运动和近似昼夜节奏的生物钟运动。根据引起运动的原因又可以分为生长性运动和膨胀性运动,生长性运动是由于生长的不均匀而造成的,而膨胀性运动是由于细胞膨压的改变造成的。植物的运动大多数属于生长性运动。 1 种子的萌发 1.1 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。 1.2 种子的生活力 (1)种子生活力的概念 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。 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,种子的生活力或发芽力也包含上述两层含义。其中种子能否正常发芽可以发芽率来衡量。而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。 (2)种子生活力与种子寿命 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。

第八章-植物生长物质

重点与难点 重点:(1)植物激素的生理作用和作用机理。 (2)植物生长调节剂在农林业生产中的应用。 难点:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的作用机理。 自测题 一、名词解释 1.植物生长物质 2.植物激素3.植物生长调节剂 4.植物生长调节物质5.生 长素的极性运输 6.激素受体7.自由生长素 8.束缚生长素9.生长素结合蛋 白 10.自由赤霉素11.束缚赤霉素 12.燕麦单位13.乙烯的“三重反应” 14.生长抑制剂15.生长延缓剂 16.多胺17.偏上生长 18.靶细胞 二、缩写符号翻译 1.LAA 2.IBA 3.PAA 4.TIBA 5.NPA 6.IP3 7.IPA 8.NAA 9.NOA 10.2,4,5-T 11.2,4-D 12.GA3 13.CTK 14.[diH]z 15.Z 16.[9R ]iP 17.[9R]Z 18.6.BA 19.[7G]z 20.[OX]21.KT 22.XET 23.PBA 24.iPP 25.SAM 26.ACC 27.MTR 28.MTA 29.MACC 30.AVG 31.AOA 32.ABA 33.PA 34.DPA 35.BR 36.JA 37.MJ 38.VSP 39.SA 40.CCC 41.PP333 42.MH 43.TIBA 44.Pix 45.S-3307 46.B9 47.Eth 48.FC 三、填空题 1.目前大家公认的植物激素有五类:——、——、——、——、——。 2.首次进行胚芽鞘向光性实验的研究者是——。 3.已在植物体中发现的生长素类物质有——、——、——和——。 4.IAA的分子式是——,相对分子质量是——。 5.在高等植物中生长素的运输方式有两种:——和——。 6.生长素的降解可通过两个途径:——和——。 7.人工合成的生长素类的植物生长调节剂主要有——、——、——、——和——等。 8.到1998年止,已经发现的赤霉素有——种。 9.最早发现赤霉素的人是——。 lO.赤霉素(GA3)的分子式是——,相对分子质量为——。 11.赤霉素的基本结构是——。 12.激动素(KT)的分子式是——,相对分子质量是——。 13.玉米素(Z)是在——年首次由——从甜玉米成熟种子中提取出来的。 14.一般认为,细胞分裂素是在植物的——中合成的。 15.细胞分裂素是——的衍生物。 16.细胞分裂素有——和——两种存在形式。 17.乙烯生物合成的前体物质是——。 18.乙烯是在细胞的——中合成的。 19.乙烯利在pH值为——时分解放出乙烯。 20.脱落酸(ABA)是一种以——为基本单位组成的含有个碳的倍半萜羧酸。 21.诱导大麦糊粉层α-淀粉酶形成的植物激素是——,延缓叶片衰老的植物激素是——,促进瓜类植物多开雌花的植物激素是——,促进瓜类植物多开雄花的植物激素是 ——,促进植物茎伸长的植物激素是——,促使植物生根的植物激素是——,促进果实成熟的植物激素是——,破除马铃薯和洋葱休眠的植物激素是——,加速橡胶分泌乳汁

职高植物科学基础第八章试题

第八章植物的生长发育 一、判断题: 1.赤霉素在植物体内没有极性传到的特点。() 2. 一般来说,植物体形态学的下端总是长根,形态学的上端总是发芽。() 3.光对植物茎的伸长有抑制作用。() 4.发育着的种子里合成了大量的生长素,能促进子房发育成果实。() 5.无子番茄的获得,可利用10mg/kg 2,4-D水溶液处理没有授粉的番茄花蕾。() 6.乙烯是一种气体激素。() 7.生长素在植物体内主要是形态学上端向下端传递,即极性运输。() 8.瓜类植物用一定浓度的乙烯利可促进雌花的形成。() 9.吲哚乙酸,简称ABA,又名生长素。 10.细胞分裂素可以消除顶端优势,促进侧芽生长。() 11.不同器官对生长素的质量分数反应不一样,一般促进根生长的质量分数最高,促进茎生长的质量分数最低。() 12.刚采收的马铃薯块茎的芽,只要环境条件适合就会萌发。() 13.赤霉素在植物体内具有极性传到的特点。() 14.不同植物对生长素的敏感程度不同,单子叶植物较双子叶植物敏感。() 15.一般新收获的种子中含有较多的脱落酸.() 16.当胚芽的长度与种子长度相等,胚根长度达到种子长度一半时,就达到了发芽的标准。() 17.苹果、桃、杏的种子可用层积法解除休眠。()18.胚还没有完全成熟的种子即使给予适宜的环境条件也不能萌发。() 19.大多数农作物的种子萌发时不受光的影响。() 20.一般起源于南方低纬度的植物,种子萌发时所要求的温度偏高。() 21.由于不利于生长的环境所引起的植物休眠称为自发休眠。() 23.死亡的种子吸胀吸水体积也增大,但不能萌发生长。() 24.种子萌发的协调适宜温度是选择最佳播种期的重要根据之一。 () 25.根的生长部位没有顶端分生组织,根没有顶端优势。() 26.植物通常是在比生长适宜温度稍低些的温度条件下生长良好。() 27.原产热带地区的植物,生长温度的三基点较低,原产温带地区的植物生长温度的三基点较高。() 28.红光对植物伸长生长有抑制作用,紫光对植物伸长生长没有抑制作用。() 29.植物在最适温度下生长最健壮。() 30.光对植物茎的伸长有促进作用。() 31.营养器官长的越旺盛,生殖器官就发育的越好() 32.当土壤水分含量降低时,植物的根冠比会降低。() 33.植物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。() 34.一般来说,植物体形态学的下端总是发芽,形态学的上端总是长根。() 35. 春化作用的感受部位是茎尖生长点。()

第八章 植物生长物质

第八章植物生长物质 一、名词解释 1.植物生长物质 2.植物激素 3.植物生长调节剂 4.生长素的极性运输 5.自由生长素 6.束缚生长素 7. 乙烯的“三重反应” 8 .生长抑制剂9.生长延缓剂 二、缩写符号翻译 1.IAA 2. IBA 3.TIBA 4. NPA 5. NAA 6. NOA 7. GA3 8. SAM 9. ACC 10. A VG 11. AOA 12. ABA 13. BR 14. JA 15. SA 16. Eth 17.CTK 三、填空题 1. 目前大家公认的植物激素有五类:、、、、。 2. 在高等植物中生长素的运输方式有两种:和。 3. 生长素的降解可通过两个途径:和。 4. 乙烯生物合成的前体物质是。 5. 乙烯利在pH值为时分解放出乙烯。 6. 诱导大麦糊粉层α一淀粉酶形成的植物激素是,延缓叶片衰老的植物激素是;促进瓜类植物多开雌花的植物激素是,促进瓜类植物多开雄花的植物激素是,促进植物茎的伸长植物激素是。促使植物生根的植物激素是;促进果实成熟的植物激素是;破除马铃薯和洋葱休眠的植物激素是;加速橡胶分泌乳汁的植物激素是;促进菠萝开花的植物激素是。 四、选择题 1. 发现最早分布最普遍的天然生长素是() A、PAA B、4-Cl-IAA C、IAA D、IBA 2. IAA生物合成的直接前体物质是() A、色胺 B、吲哚丙酮酸 C、吲哚乙醛 D、色氨酸 3. 具有极性运输的植物激素是() A、IAA B、GA3 C、CK D、Eth 4. 与植物向光性有关的植物激素是() A、IAA B、GA3 C、CK D、Eth 5. IAA的生物合成与()离子有关 A、Mn2+ B、Zn2+ C、Cl- D、Br- 6. 促进植物叶子气孔开放的激素是() A、IAA B、CTK C、GA3 D、ABA 7. 促进植物叶子气孔关闭的激素是() A、GA3 B、IAA C、ABA D、Eth 8. 最早发现的细胞分裂素是()

第8章 植物的生长生理教学要求与思考题

第八章植物的生长生理 一、教学基本要求 (一)了解植物生长、发育的基本概念及其相互关系; (二)掌握植物组织培养的基本原理、过程和实际应用; (三)了解种子萌发的特点和影响种子萌发的因素; (四)掌握植物生长的周期性和相关性及其在生产上的应用;(重点) (五)了解光敏色素和植物光形态建成的关系;(难点) (六)掌握种子休眠的原因和打破休眠的方法; (七)了解植物向性运动和感性运动的概念以及向光性和向重力性的作用机理。 二、复习思考题 (一)名词解释 1. 顶端优势(apical dominance) 2. 生长大周期(grand period of growth) 3. 植物生长相关性(correlation in plant growth) 4. 种子的生理休眠和强迫休眠(physiological dormancy and imposod dormancy) 5. 人工种子(artificial seed) 6. 向性运动(tropic movement) 7. 光形态建成(photomorphogenesis) 8. 生物钟(biological clock) 9. 感性运动(nastic movement) 10. 温周期现象(thermoperiodicity) (二)问答题 1. 简述组织培养的理论基础及一般程序。 2. 植物的生长为何表现出生长大周期的特性?了解植物生长大周期对农业生产有何指导意义? 3. 解释“根深叶茂”、“本固枝荣”、“旱长根、水长芽”等现象的生理原因。 4. 试述植物生长的相关性及其在农业及林业生产上的应用。 5.光对植物生长起什么作用?参与光合作用的光与参与光形态建成的光有何区别? 6.导致种子休眠的原因有那些?如何打破种子的休眠? 7.顶端优势是如何形成的,生产中有哪些利用或消除顶端优势的实例? 8.高山上的树木为什么比平地上的树木矮小? 四、复习思考题参考答案 (一)名词解释 1. 顶端优势:植物的顶芽长出主茎,侧芽长出分枝,通常主茎的顶端生长很快,而侧枝或 侧芽则生长缓慢或潜伏不长,这种顶端生长占优势的现象,称为顶端优势。 2. 生长大周期:是指在植物细胞、组织、器官、个体以及群体生长速度上表现出初期生长 缓慢,以后生长速度急剧加快,达到最大速度以后,又缓慢下来以至停止,呈现慢–快–

植物的生长生理

第十章植物的生长生理 、目的要求 1.使学生掌握种子萌发过程,了解种子萌发的条件。 2.使学生掌握根、茎、叶的形态结构,生长发育,生理功能以及其与农业、果树、蔬菜等 生产的关系。 二、主要内容 1.种子的萌发2.细胞的生长3.植物的生长4.植物的运动 三、重点和难点 重点:种子的萌发,植物的生长和运动。 第一节种子的萌发 1.影响种子萌发的外界条件 足够的水、充足的氧和适宜的温度。三者同等重要,缺一不可。此外,有些种子还受到光的影响。 (1) 水分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)水可以软化种皮: 透氧,增加胚的呼吸,同时胚易于突破种皮。 2)水使细胞质由凝胶状转入溶胶状: 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。 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 (2) 氧气

(3)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。 (4 )光 根据种子萌发对光的要求,可将种子分为以下三类 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。 2)需暗种子:在光下萌发不好,在黑暗中萌发良好。 3)中光种子:萌发不受光照影响。 2.种子萌发的生理、生化变化(1)种子的吸水: 三个阶段:急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水,表现出快一一慢一一快的特点。 1)阶段I —吸涨吸水阶段: A.是依赖于原生质胶体吸涨作用的物理性吸水。 B.无论是死种子还是活种子、休眠与否同样可以吸水; C.通过吸涨吸水,原生质由凝胶转变为溶胶状态,细胞结构和功能恢复。 2)阶段II —缓慢吸水阶段: A.由于原生质水合程度趋于饱和,细胞膨压增加等因素,出现的一个吸水暂停或速度变慢的阶段; B.细胞中基因开始表达;

第十章 植物的生长生理

第十章植物的生长生理 -、填空题 1.种子萌发必须有的外界条件是__________、____________和_________。 2.植物生长的相关性表现在___________、___________和___________。 3.干种子吸收水分的动力是___________。 4.植物向光性的光受体是_______,它存在于___________上。 5.植物运动可分为__________、___________和___________三种主要类型。 6、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___________. 7、含羞草感震运动是由叶柄基部的_____细胞受刺激后,其___________发生改变引起的. 8、在种子萌发过程中,由_________产生GA,运到________诱导α-淀粉酶的合成. 9、对植物向光性最有效的光是_________光,其接光的受体可能是________. 10、用于组织培养的离体植物材料称为__________,植物组织培养的理论依据是_____________。. 11、植物生长的"S"型曲线反映了生长要经历一个_____的过程. 12、种子萌发时,有机物的转变趋势是_________. 13、植物组织培养的培养基成分主要包括___、___、___、____和_____等五大类物质. 14、向光性的产生是由于单方面的光刺激造成____分布不均匀,向光面分布的____而引起的. 15、感性运动有两类,一是____;二是______. 16、植物对昼夜温度周期性变化的反应称____现象. 17、由外部环境中有一定方向的刺激所引起的运动叫___运动. 二、判断并改正错误(错--。正确+) 1. 果树修剪会促进地上部生长。( - - ) 2、在植物生长的昼夜周期中,由于中午阳光充足,同化量大,所以其生长最快。( -- )

第十章--植物的生长生理

第十章植物の生长生理 教学目标: ? 1.了解种子萌发の基本过程及其影响因素。 ? 2.掌握植物细胞全能性、组织培养の概念。 ? 3. 掌握植物生长大周期の概念。 ? 4.了解植物营养器官生长の影响因素。 ? 5. 掌握植物生长の相关性。 ? 6.掌握植物运动、生理钟の概念。 植物の生长与运动是植物体内各种生理与代谢活动の综合表现,它包括器官の发育、形态建成、营养生长向生殖生长の过渡、开花结实以及个体の成熟和最终走向衰老与死亡。 了解和研究这些历程の内部变化及其与环境の关系,对于控制植物の生长发育和提高作物产量具有极其重要の意义。 第一节植物细胞の生长和分化 ?植物の生长(growth)是指植物在体积、重量等形态指标方面の变化,是一种量の不可逆增加。是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁の增长引起の。 ?植物の分化(differentiation)是指植物细胞在结构、功能和生理生化性质方面发生の变化,是一种反映不同细胞の质の变化。 ?植物の发育(development)则是植物生长和分化の总和,从而形成执行各种不同功能の组织与器官,这种质の转变就是发育。 ?即植物の细胞、器官及植物个体发生の大小、形态、结构和功能上の变化; ?植物の发育在时间上有严格の顺序,如种子发芽,幼苗生长,开花结实,衰老死亡,都按一定の时间、顺序发生。 ?发育在空间上有巧妙の布局,比如茎上叶原基の分布有一定の规律,形成叶序。 植物细胞の生长: ?植物体の发育是以细胞の发育为基础の。细胞の发育过程从细胞分裂开始,经过逐渐伸长、扩大,而后分化定型。全部发育过程可以分为三个时期: ?细胞分裂の生理 ?细胞伸长の生理

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