[gbk]成熟休眠与衰老7.ppt

第一节 果实成熟时的生理生化变化,一、果实生长 生长大周期 S型曲线：肉质果实如苹果、 番茄、菠萝 双S型曲线： 核果如：桃杏、樱桃 非核果如；葡萄 原因：果实与种子争夺营养 樱桃早熟品种：幼胚退化，S型曲线 晚熟品种：幼胚生长，双S型曲线,第八章 植物的成熟、休眠和衰老,二、呼吸骤变（呼吸峰） 呼吸峰(呼吸跃变)：成熟果实呼吸首先下降，然后强烈升高，然后下降，这个呼吸强烈升高称为呼吸峰骤变 具有呼吸峰：肉质果实-鳄梨、香蕉、梨、苹果-成熟快 无呼吸峰：柑桔、柠檬、菠萝-成熟慢 乙烯促进呼吸峰产生： （1）增加果皮细胞膜透性 （2）乙烯促进酶合成， 加强内部氧化 人工催熟：温水浸泡柿子 烟熏香蕉,三、果实成熟的生理生化变化 1. 果实变甜 淀粉-糖（呼吸峰） 2. 酸味减少 果实液泡有机酸：柑桔-柠檬酸 苹果-苹果酸 葡萄-酒石酸 有机酸去路：I 转化成糖 II 分解成二氧化碳、水 III K+、Ca2+离子中和成盐 3. 香味产生 酯类物质：脂肪族酯、芳香族酯 醛类物质,4. 涩味消失 柿子、李子 液泡单宁-POD氧化-过氧化物 -凝结成不溶性胶状物质 5. 由硬变软 幼果果肉细胞的细胞壁中层沉积原果胶 不溶性果胶质(果胶酶. )转变为-可溶性果胶 -果肉细胞分离-果实变软 6.色泽鲜艳 果实 绿-黄、红、橙 （1）叶绿素含量下降，呈现类胡萝卜颜色 （2）花青色呈红色 光照促进花青素合成,种子休眠：种子成熟之后在适宜的条件下仍不萌发。 在种子发育过程中获得，系统发育中长期适应外界环境结果 静止状态：不具备萌发所需要的条件，而不萌发称静止-又称强迫休眠 适宜条件（非特异性），就迅速萌发,第二节 植物的休眠 休眠的器官： 休眠的意义： 生存、避开不宜的环境条件， 长期进化结果，适应生存,1引起休眠的原因 a. 胚以外的原因造成的 （种胚覆盖物） 果皮、种皮坚硬致密不透水、不透气、抑制物质存在， 而阻止胚的发育 强迫休眠。 不透水：豆科植物：刺槐、合欢等。 不透气：苍耳、莲子、椴树 抑制物质：番茄、黄瓜 b. 胚本身的原因 （1） 胚发育不完全（形态、组织） 欧洲白蜡、银杏 （2） 生理后熟 （生理未熟状态） 胚已成熟，但必需经过一些生理变化（后熟） 需干藏后熟 、需低温后熟、光敏种子。,2打破种子休眠的方法 (1) 种皮障碍：种皮坚硬致密而不能吸水（豆科类、刺槐、合欢等），有的能透水，但不透气。 处理方法有： 物理方法（机械擦伤、冷热水浸泡）； 化学方法（化学药剂处理如稀硫酸、双氧水等）； 微生物（自然腐烂）。 (2) 胚不成熟：（银杏、欧洲白蜡树）让其吸水之后，保持一定温度，促其后熟（孵育）。 (3) 生理后熟：（需光、需低温、干藏后熟或生理后熟，含有抑制物质等）,a .干藏后熟：禾谷类种子、成熟之后，需要在室温下贮 藏一个时期（代谢物的积累）。 b .光敏种子：需光种子：烟草、毛地黄、桦、泡桐 嫌光种子：黑麦草 光敏种子有效光：红光， 逆转光：远红光 光敏种子吸水后光照、闪光、就可解除休眠。 可用硝酸盐等代替光处理, 解除休眠。,第三节 衰老,一、衰老形式 整体衰老：一年生、二年生植物 地上部分衰老：多年生草本植物 叶衰老(木本植物)： 叶同步衰老（落叶树木） 叶顺序衰老（常绿树木） 二、衰老的生理生化变化 1. 叶顺序衰老 （1）细胞结构变化 叶绿体膜、内质网膜、核糖体消失 线粒体消失 液泡消失,（2）代谢变化 蛋白含量下降，RNA合成下降 （3）功能 光合作用下降 呼吸速率先上升，后下降，氧化磷酸化解偶联 原因： 幼叶（顶端） 与 老叶（基部）争夺营养 2. 叶同步衰老 诱导因素：环境因素控制 低温、短日照 激素 ： 草本植物 - CTK、GA 延缓衰老 木本植物 CTK 、 IAA延缓衰老 机制： 日照长度影响内源激素水平变化,3. 植物整体衰老 原因：环境刺激 - 激素水平变化 内部因素 - 不同器官的竞争 一次性结实植物： 与果实发育联系 果实种子发育，争夺营养,三、植物衰老的机制 1、营养亏缺理论,2、DNA损伤假说 内容：植物衰老是由于基因表达在蛋白质合成过程中引起差误（氨基酸排列顺序错误或多肽链折叠的错误）积累所造成的。当错误的产生超过某一阈值时，机能失常，导致衰老。 某些理化因子也使DNA受损。,3、自由基损伤假说,内容：植物体内产生过多的自由基，对生物膜、生物大分子及叶绿素有破坏作用，导致植物体的衰老、死亡。 与衰老密切相关的酶（E）：超氧化物歧化E（SOD）和脂氧合E（LOX）。 SOD参与自由基的清除和膜的保护，而LOX催化膜脂中不饱和脂肪酸的氧化而使膜损伤。,一般认为植物的衰老是由一种或多种激素综合控制的。 CTK、GA及生长素类延缓衰老，ABA、ETH促进植物的衰老。 ABA含量的增加是引起叶片衰老的重要原因。ABA抑制核酸和蛋白质的合成，加速叶中RNA和蛋白质的降解；而乙烯能增加膜透性、形成自由基、导致膜脂过氧化、抗氰呼吸增强、物质消耗过多，促进衰老。,4、植物激素调节假说,5、程序性细胞死亡理论,程序性细胞死亡（PCD）：指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中，细胞遵循自身的程序，主动结束其生命的生理性死亡过程。 PCD是相关基因表达与调控的结果。 如叶片衰老，在核基因控制下，细胞结构有序解体和内含物降解，矿质和有机物有序地向非衰老细胞转移和循环利用。,6、microRNA调控植物的老化过程 microRNA是短小、单链的基因片段，它们能调控其它的基因。 microRNA绑定在遗传材料的补充序列上，从而阻止这些序列被“阅读”而发挥作用。在植物中，microRNA主要抑制转录因子。这些因子能通过绑定到DNA片段开启或关闭基因。 植物衰老中： a、 miR164的小RNA抑制ORE1基因表达延缓衰老。自然衰老过程提高EIN2的基因的活性，而抑制mi