第十章植物的成熟和衰老生理(4学时)
第十章-植物的成熟、衰老与器官脱落
第十二章植物的成熟和衰老生理一、名词解释衰老活性氧休眠一稔植物脱落正常脱落真正休眠多稔植物自由基胁迫脱落强迫休眠生物自由基生理脱落程序性细胞死亡二、写出下列符号的中文名称O 2 1 O 2 ? OH RO ? PuFA HbFeLFP P ? PP ? P （P ）nP ? MDA JAMJ GSH-PX Vitc SOD POD CATGSH-R PCD三、填空题1. 活性氧是指性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，主要有（）、（）、（）和（），植物体内活性氧主要是在（）和（）中产生的。
2. 植物衰老的类型包括（）、（）、（）和（）。
3. 细胞的保护酶主要有（）、（）、（）等。
4. 膜脂过氧化产物是（）。
5. 非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂）有（）、（）、（）、（）。
6. 植物衰老的最基本特征是（）。
7. 叶片衰老最明显的标志是（），叶片衰老的顺序是从（）开始，逐渐过渡到（）。
8. 植物体内的氧自由基可分为两类，一是无机氧自由基，如（）、（）、（）；二是有机氧自由基，如（）、（）、（）。
9. 在植物细胞内自由基产生的部位主要有（）、（）、（）、（）、（）。
10. 自由基产生具有多渠道多途径的特点，可通过（）、（）、（）和（）四种作用产生。
另外，逆境条件如（）、（）、（）、（）等亦可引起自由基的产生。
11. 自由基对核酸的损伤主要通过（）反应和（）反应使碱基降解破坏，造成碱基缺失或使主链断裂而实现的。
12. 自由基对脂类的伤害主要表现为（）作用。
13. 被称为衰老激素的植物激素是（）、（），被视为死亡激素的物质是（）、（）。
14. SOD 是一种含金属的酶，根据含金属的不同可分为三种类型，即（）、（）和（）。
15. 在Cu-ZnSOD 中，Cu 与Zn 之比为（），酶的活力与（）元素有关，酶结构的稳定性与（）元素有关。
SOD 的作用主要是清除（），通过歧化反应，生成无毒的（）和毒性较低的（）。
《植物生理学》课程教学大纲
《植物生理学》课程教学大纲课程名称：植物生理学课程类别：专业选修课适用专业：生物技术考核方式：考试总学时、学分：32学时 2 学分其中实验学时：0 学时一、课程教学目的《植物生理学》是生物技术专业四年制本科学生开设的一门专业必修课，内容主要是讲授植物生命活动的基本代谢生理（包括物质代谢和能量代谢）、生长发育生理以及对不良环境的反应。
通过本课程的学习，使学生对植物生命活动的基本规律要有全面、系统的认识，并能运用所学植物生理学的知识去观察、解释和分析自然界中有关植物生命活动的现象，明确植物生理学研究的内容和任务，了解植物生理学发展简史，掌握本学科发展的前沿动态和特点以及有效的学习方法。
通过本课程的学习，为本专业学生的继续深造及将来的教育教学、科研和生产实践打下坚实的基础。
通过本课程的学习，使学生具备以下素质和能力：1. 通过植物生理学理论课的学习，具备绿色发展的意识、平衡施肥和环境保护等意识。
2. 应用植物生理学的相关知识和技术，发展现代农业、现代园林、设施农业、现代植物工厂、现代植物制药厂等的创新意识和创新能力。
3. 掌握植物生理学的基本理论，获得相关的教育教学能力，能够运用相关知识服务于中小学教育工作或进一步的科研工作及解决实际生活、生产中的植物生理学涉及的相关问题的能力。
4. 通过小组讨论和合作研究，掌握相关知识资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关专业知识信息的基本方法，具有及时了解本学科前沿发展动态的能力；具备批判性思维、终生学习意识等。
二、课程教学要求通过学生学习，要求掌握植物的水分代谢、矿质营养、光合作用、有机物运输、植物激素、光的形态建成、植物的营养生长期与生殖生长的生理、植物的成熟与衰老生理，以及对多种逆境的抗性生理和抗病生理等的基本概念与机理机制。
三、先修课程无机及分析化学、有机化学、植物学、生物化学、细胞生物学等。
四、课程教学重、难点课程重点：植物水分生理、矿质营养、光合作用、植物激素、抗逆生理通论。
植物生理学-10-植物的成熟与衰老生理
第一节种子的休眠和萌发第二节芽的休眠和萌发第十章植物的成熟和衰老生理(maturation & senescence )第三节种子发育和成熟生理第四节果实生长和成熟生理第五节植物的衰老第六节植物器官的脱落第一节种子的休眠和萌发一、种子的休眠休眠是指植物生长出现暂时停顿的现象。
休眠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。
种子休眠有两种情况：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。
深休眠或生理休眠：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种子深休眠。
种子的休眠与解除：（1）种皮限制，如苜蓿种皮不透水、椴树种皮不透气、苋菜种皮太坚硬(机械、化学)（2）种子未完成后熟，属生理后熟型(种胚发育完全，但生理上未完成后熟。
如苹果、桃、梨等(低温层积处理)（3）胚未完全发育，属形态后熟型，如珙桐、银杏等(低温层积处理、GA处理)；（4）抑制物质的存在，如ABA、HCN、有机酸、生物碱等(去除抑制物质、GA处理)种子休眠的延长：可施用植物生长延缓剂，如B9或PP333二、种子的萌发1、种子萌发的过程(1) 吸胀(2) 萌动(3) 发芽生长吸水吸胀吸水缓慢吸水2、影响种子萌发的生理条件(1)种子休眠(2)种子新陈度种子寿命是指种子从成熟到丧失生活力所经历的时间。
种子新陈度是指种子贮藏期间的衰老程度，可以用种子发芽力或生活力来判断。
(3)种子的饱满度种子的大小常与其发芽力呈正相关。
种子的发芽力的检测方法：TTC法（利用组织还原力）；红墨水法（利用原生质膜的选择透性）；荧光物质法（利用细胞中的荧光物质）。
3、影响种子萌发的生态条件种子萌发的适宜外界条件是：足够的水分；适宜的温度；充足的氧气；喜光种子需光（莴苣、烟草），喜暗种子需暗（番茄、瓜类）。
种子的化学成分影响到种子的吸水量：蛋白质种子、淀粉质种子、脂肪质种子的吸水量依次降低。
(整理)植物生理学大纲
植物生理学大纲一、前言植物生理学是生物专业和植物生产类各专业的一门专业基础课，也是高等农林院校本科生物系列课程中的骨干课程。
它是我校生命科学相关专业本科生必修的专业基础课程，总学时51，重点讲授各生理过程的基本概念、基本理论、重要机理，以及环境因素对各生理过程的影响和调节作用的基础上，注意和农业生产间的联系，使植物生理学真正成为合理农业的理论基础。
二、课程的性质、地位和任务植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。
生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上，表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果等生长发育过程。
这些生命活动是相互联系、相互依赖和相互制约的。
近年来，随着研究的不断深入，植物生理学正朝着宏观和微观两个方向发展，从宏观上转向生态、环境研究，微观上把植物体的各种生理活动、物质、能量、信息的转化还原到细胞和分子水平。
植物生理学的任务是研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理，并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。
三、教学的基本要求和方法植物生理学是属于基础理论学科，也是一门实验学科，实践性很强。
对植物生理学教学的基本要求是尽量利用现代教学手段系统讲授植物生命活动中各种基本代谢，并在此基础上讲授从合子形成经种子、幼苗、营养生长直到开花、结果的整个生活周期中，植物在遗传因子控制和外界环境影响下，如何通过物质代谢、能量代谢和信息传递，在一定的时间、空间、有序进行生长发育的规律机理。
在教学中首先要注意使学生建立历史的观点、发展的观点，了解植物生理学的过去、现在和将来，又要知道本学科的发展方向。
启发学生重视植物生理学研究中的思想方法和创新精神，学会查阅国内外科技文献，注意了解学科发展的新成就，新动向。
学习前人总结理论知识的基础上，提出问题，分析问题，独立思考，进行自己的探索。
注意辩证思维，把握知识间的内在联系。
其次，在教学中一定要教育学生坚持理论联系实际详细讲解并启发学生认真学习植物生理学中有关研究的实验设计思想、方案、方法和实验结果及结果分析。
植物的成熟与衰老生理
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六十、青春是人生最快乐的时光，但这种快乐往往完全是因为它充满着希望，而不是因为得到了什么或逃避了什么。——佚名
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六十一、生命里最重要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚毅来完成它。——歌德
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六十二、没有大胆的猜测就作不出伟大的发现。──牛顿
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六十三、梦想，是一个目标，是让自己活下去的原动力，是让自己开心的原因。——佚名
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三十六、梦想不抛弃苦心追求的人，只要不停止追求，你们会沐浴在梦想的光辉之中。——佚名
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三十七、一块砖没有什么用，一堆砖也没有什么用，如果你心中没有一个造房子的梦想，拥有天下所有的砖头也是一堆废物；但如果只有造房子的梦想，而没有砖头，梦想也没法实现。——俞敏洪
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三十八、如意算盘，不一定符合事实。——奥地利
3、外界条件对脱落的影响
3.1温度：过高过低促进脱落 3.2O2:高浓度或低浓度都促进脱落 3.3水分：干旱、水淹促进脱落 3.4光照：强光或长日照抑制脱落，
弱光或短日照促进脱落
3.3矿质营养：缺N、Zn、B、Ca等，导致脱落。
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一、我们因梦想而伟大，所有的成功者都是大梦想家：在冬夜的火堆旁，在阴天的雨雾中，梦想着未来。有些人让梦想悄然绝灭，有些人则细心培育维护，直到它安然度过困境，迎来光明和希望，而光明和希望总是降临在那些真心相信梦想一定会成真的人身上。——威尔逊
延长休眠：0.4%萘乙酸甲酯粉剂（用干泥土混制） 处理，可安全储藏6个月，此法也可以用于洋葱、 大蒜鳞茎等。
四、植物衰老生理：
1、衰老生理变化
1.1蛋白质变化：蛋白质含量下降（合成减弱，分 解加快）。
1.2核酸变化：叶片衰老时，RNA含量下降，DNA 也下降，但是DNA下降相对较慢。
植物的成熟与衰老
二、果实的生长和成熟时的生理生化变化
(一) 果实的生长
果实的生长也具有生长大周期 (S形生长曲线).但不
同植物果实的生长特点不尽相同.
S型生长曲线： 苹果、梨、香蕉、 茄子、葡萄等 双S型生长曲线： 桃、杏、李、樱 桃等
珠心和珠被生长停止， 营养向种子集中.
(二) 果实成熟时的生理生化变化※
1.呼吸跃变和乙烯的释放
水稻
2. 蛋白质的变化
豆科种子 积累蛋白质首先叶片或其它器官的氮
素以氨基酸或胺的形式运到荚果,合成蛋白质,暂
时贮藏.
荚果中合成蛋白质
氨基酸
酰胺态运至
种子
蛋白质, 用于贮藏.
3. 脂肪的变化 油质种子(或油料种子,大豆 花生 油菜 向日葵等种 子 中脂肪含量很高) , 贮存的是脂肪,脂肪是怎么 来的? 开始是碳水化合物,然后转化成脂肪 . 糖 脂肪 脂肪种子代谢的另一个特点: 不饱和脂肪酸
可溶性小分子化合物转化为不溶性的高分子化合
物(淀粉、纤维素).
蛋白质分解酶的连续合成，是引起叶片衰老的原 因。
3.激素平衡学说 该学说认为植物体内或器官内
各种激素的相对水平不平衡是引起衰老的原因。
抑制衰老的激素(如细胞分裂素、生长素、赤霉素、
油菜素内酯)与促进衰老的激素(如乙烯、脱落酸)
之间可相互作用、协同调控衰老过程。
四. 环境条件对植物衰老的影响
1. O2浓度： 过高→自由基 高浓度CO2可抑制乙烯生成和呼吸，抑制衰老 2. 温度 低温和高温→自由基→加速衰老。 3. 光照 ① 光能延缓衰老，暗中加速衰老 ② 强光和紫外光→自由基，诱发衰老 ③LD→GA合成→生长，SD→ABA合成→衰 老脱落 ④(红光可阻止叶绿素和蛋白质含量下降，远 红光则能消除红光的作用。)
植物的成熟和衰老生理
植物的成熟和衰老生理大家好，欢迎大家来到农业叨叨叨！今天跟大家分享一下植物的成熟和衰老生理。
植物受精后，受精卵发育成胚，胚珠发育成种子，子房壁发育成果皮，子房发育成果实。
种子和果实的好坏直接决定产量和品质，所以了解植物成熟生理非常有必要。
植物种子一般分为两类，1、含淀粉为主的淀粉种子，如：小麦、玉米、水稻等。
2、含脂肪高的油料种子，如：花生、大豆、芝麻，油菜籽等。
种子成熟的过程就是受精卵形成的胚从小到大，以及营养物质在种子中的转化和积累的过程。
如：小麦里的淀粉就是葡萄糖、蔗糖转变的，大豆中的脂肪也是由糖类转化而成。
糖类也就是碳水化合物是植物叶片产生的光合营养，种子的产量和品质与叶片光合能力有重要的关系。
所以保持叶片的光合能力是我们实际农业生产中最重要的任务。
下面咱们看一下影响种子成熟的外界条件：1、风旱，也就是热干风，比如小麦在灌浆期遭遇热干风，叶片失水萎蔫，光合营养也就是碳水化合物就不能继续流向正在灌浆的籽粒，水解酶活性增强妨碍干物质的累积，造成籽粒干缩和过早成熟。
2、干旱也使种子里的可溶性糖（葡萄糖、蔗糖等）来不及转变为淀粉，被糊精粘结在一起，形成玻璃状而不是粉状籽粒，所以在种子灌浆期一定要水分充足才能有利于碳水化合物的运输、转变和积累。
3、低温有利于油料种子中油脂的积累。
在种子成熟时温度较低而昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸的形成，反之温度高昼夜温差小有利于饱和脂肪酸的形成。
因为不饱和脂肪酸对人体有好处，所以说好的油料种子都来自于纬度较高或海拔较高的地区，也就是高寒地区。
还有一部分农作物是肉质果实有食用价值，如：苹果、番茄、菠萝、草莓等。
果实的生长与受精后子房的生长素含量增多有关。
也有一些果实不经过受精而子房膨大形成的果实叫单性结实，单性结实有天热单性结实和刺激性单性结实。
天然单性结实如：香蕉、也有一些变异的无籽葡萄等。
同一种植物中，无籽种的子房中生长素含量更高。
刺激性单性结实必须要用生长素类诱导，如：生长素、赤霉素、2.4-D等实现无籽结实。
第十章植物的成熟和衰老生理
Chapter10 Plant Mature and senescence physiology
★ 种子的发育与成熟 ★ 果实的生长与完熟 ★ 植物的衰老 ★ 植物器官的脱落
本章内容提要
本章重点： 1.种子与果实成熟过程中的生理生化变化 2.植物衰老过程中生理变化及原因与调控 3.器官脱落生理
二、肉质果实成熟时的色、香、味的变化 （生理生化变化）
（一）呼吸变化
◆ 呼吸跃变： 果实成熟前，呼吸速率最初下 降，然后突然上升，又急剧下降，这种现象叫 呼吸跃变。 ◆类型：
跃变型果实：苹果、梨、香蕉、芒果、西瓜等 非跃变型果实：葡萄、草莓、柑桔、黄瓜等 ◆原因：①乙烯 ②酶活性
（二）物质转化
1、保证特种的延续：养分转移到果实，种 子中贮藏，为新个体生长准备物质基础。
2、内部生理机能的恢复：营养物质转运到 果实、种子及新生器官再度利用。
3、生态适应：秋天落叶，降低蒸腾，度过 严寒
三、植物衰老过程中的生理生化变化 (Phy-
siology and Biochemical Changes during Plant senescence)
较多。 多数植物器官在脱落之前已形成离层，
只是处于潜伏状态，一旦离层活化，即引起 脱落。
二、脱落与激素的关系 (Relationship between
Phytohormones and Abscission)
棉叶柄茎部纵切面，示离层区结构
（一）、生长素是脱落的抑制剂 生长素梯度学说
内源生长素
外源生长素
（补充内容）
③对细胞膜的破坏作用 膜透性增大，选择透性丧失
膜脂过氧化 膜结合酶失活 产物MDA导致蛋白质交联
高级植物生理学教学大纲
《高级植物生理学》教学大纲(H i g h P l an t P h y s io lo g y)总学时：49先修课程：无机与分析化学、有机化学、植物学、生物化学开课对象：生物科学专业（函授本科）一、课程的性质、目的与任务植物生理学是研究植物生命活动规律的科学。
它是生物师范和植物生产类各专业的专业基础课。
学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下，进行生命活动的规律和机理，而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践，为农业和社会的可持续发展，为实现农业现代化服务。
二、课程内容的基本要求本大纲内容主要包括植物生理学的三大组成部分：植物的物质生产和光能利用——植物吸收水分、矿质元素和同化CO2的生理生化基础；植物体内物质和能量的转变——植物体内物质转运、转化与分解利用的生理生化基础；植物的生长和发育——植物正常与逆境条件下生命活动的综合表达。
三、学时分配与比例绪论(1学时)一、植物生理学的定义和内容二、植物生理学的产生和发展三、植物生理学的展望第一篇植物的物质生产和光能利用第一章植物的水分代谢(2学时)本章重点和难点：1.细胞水势与细胞吸水；2.蒸腾作用与气孔开关机理；3.合理灌溉与农业。
第一节植物对水分的需要一、植物的含水量；二、植物体内水分存在的状态；三、水分在生命活动中的作用。
第二节植物细胞对水分的吸收一、细胞的渗透性吸水；二、细胞的吸收作用；三、水分进入细胞的途径。
第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水的途径；二、根系吸水的动力；三、影响根系吸水的土壤条件。
第四节蒸腾作用一、蒸腾作用的定义、生理意义和部位；二、气孔蒸腾；三、影响蒸腾作用的外、内条件。
第五节植物体内水分的运输一、水分运输的途径；二、水分运输的速度；三、水分沿导管或管胞上升的动力。
第六节合理灌溉的生理基础一、作物的需水规律；二、合理灌溉的指标；三、灌溉的方式；四、合理灌溉增产的原因。
第二章植物的矿质营养(4学时)本章重点和难点：1.必需元素的生理功能；2.植物细胞吸收矿质元素的机理；3.合理施肥与农业。
植物生理学 第十章 植物的成熟、衰老和脱落生理
生长素
生长素 离层脱落 黄化
乙烯
叶片维持期
脱落诱导期
脱落期
IAA与脱落:
在离区的远茎侧施用，抑制脱落； 在离区的近茎侧施用，促进脱落。 IAA梯度学说，以离区为界，两侧的IAA梯度决定器官 脱落与否。
ETH 与脱落:
ETH诱导离层细胞产生纤维素酶和果胶酶，使离层 细胞壁降解。因此ETH是诱导脱落的主要因素。
骤变型果实：苹果、香蕉、梨等 非骤变型果实：葡萄、柑橘、草莓等
两类果实生理特性的比较 骤变型果实 非骤变型果实 无 可溶性糖 无
乙烯 贮藏物 水解酶、呼吸酶
上 上
升 升
淀粉和脂肪
• ETH诱导骤变型果实的呼吸峰的出现 • 通过对乙烯的调控可控制骤变型果实的贮藏期
物质的转化
碳水化合物: 淀粉→可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗 糖)，甜味生成 有机酸: 柠檬酸、苹果酸及酒石酸等转变为糖或被 代谢，酸度降，甜味增加。糖/酸比：果实风味 硬度: 果胶、壁纤维素等被水解，硬度下降; 芳香物质: 产生挥发性的醇、酯(香蕉：乙酸戊酯； 橘子：柠檬醛) 涩味: 单宁类物质分解，涩味消失; 果色: 胡萝卜素、类黄酮、花青素等。 决定外观和营养。
• 呼吸骤变现象发生
• 激素水平的变化 • Chla/b降低
3.3 植物衰老的可能机制
蛋白水解假说：
基因表达→水解酶生成→ 液泡膜破坏→ 其他细胞 器和细胞结构和成分水解
膜损伤假说：
自由基(活性氧)：生物体中直接或间接由氧转化而成、比
氧具有更活泼化学反应能力的产物。如：
超氧化物自由基(O2-.)、羟自由基( OH)、过氧化氢(H2O2)等;
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