生长发育.ppt

生长发育,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长发育是植物十分重要的生理过程，包括生长、分化和 发育三个既有区别又有联系的生命现象。生长是指由于原生质的增加而引起植物体的体积或重量的不可逆增加，是量的变化。分化是指分生细胞转变具有专化的稳定结构和功能的成熟细胞的过程，可在细胞水平、组织水平和器官水平上表现出来。发育是指个体生命周期中植物体的构造和机能从简单到复杂的质变过程，是植物体各部分相互作用的结果，只能在整体上表现出来。生长是量变，是基础；分化是表现是局部的质变；发育 则是整体的内在质变，是在生长 和分化的基础上进行更深入的变 化。高等植物生长发育的基本历 程包括种子萌发、幼苗成长、开 花结实和衰老死亡四个阶段。,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第三节 植物生长与发育,细胞,生 长,分 化,植物生长,组织培养,一、植物生长发育的细胞学基础,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,组织培养,细胞生长,植物生长,细胞分化,植物生长与环境,南江县小河职业中学,1. 细胞学基础,第二章 第三节 植物生长与发育,细胞生长： 分生期-细胞分裂 伸长期-细胞体积增大 分化期-细胞转化为组织,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,组织培养,细胞生长,植物生长,细胞分化,植物生长与环境,南江县小河职业中学,2. 细胞分化,第二章 第三节 植物生长与发育,细胞分化（控制因子）： 植物形态建成的基础 基 因（程序） 极 性（诱导 胚上芽下根） 激 素（诱导 CTKIAA高芽低根） 营 养（诱导 糖高韧低木） 细胞群（诱导 原基器官）,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,组织培养,细胞生长,植物生长,细胞分化,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,3. 植物生长,侧 生,间生 基生,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,组织培养,细胞生长,植物生长,细胞分化,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,退 出,4. 组织培养,组织培养： 在含有物质和植物生长物质的培养基中培养离体植物组织（器官或细胞）的技术。 基础：植物细胞全能性,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,组织培养,细胞生长,植物生长,细胞分化,组织培养可以做到快速繁殖,这种技术可以使一棵幼芽同时培育出千百棵幼苗，而且培养出来的幼苗性状都一样的。还可以用于许多地方。,组织培养可以进行无病毒植株的培育,无菌短枝扦插；选取已发育成熟的腋芽，连同短枝经表面灭菌后在无菌条件下培养，使其生根。腋芽可用生长激素处理促使其萌发。这一方法在较短时间内即可获得一个植株。对保存珍贵的优良树种或花卉品种是简易而有效的方法。,愈伤组织（callus）原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成.,植物组织培养条件 1.愈伤组织的培养条件：必须无菌操作 2.材料也是：具有刚生长不久，具有高度分裂能力的茎尖，芽尖，感染病毒的机会很小 3.植物细胞全能性，确保组织能培养成植株。 4.在无菌操作室中完成接种工作，然后放于培养室光照（日光灯照射），温度（30度）中培养。所以说完成操作后，在培养室中培养时就需要光照条件了。,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,二、种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,种子的概念,范指用来繁殖下一代作物的播种材料。,由子房发育而成的果实,进行无性繁殖的根和茎,胚珠发育而成的种子,包括,植物生长与环境,南江县小河职业中学,2. 种子萌发的条件,第十二章 第二节 种 子 生 理,寿 命,种子寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经历的时间，即种子保持发芽力的年限。 不同植物种子的寿命长短各不相同。种子贮藏期间生长虽然处于停止 状态，但生命活动并未 停止，代谢仍然存在， 呼吸照常进行，不过是 处于很微弱的状态而已。,退 出,概 述,种子萌发,种子休眠,物质转化,光 照,氧 气,水 分,温 度,寿 命,萌发过程,萌发条件,寿命长短取决于： 遗传，贮藏条件 种子贮藏的最适条件： 干燥、低温、低氧气浓度（密封） 目的：削弱呼吸作用，减少营养消耗，延长种子休眠,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,种子的休眠,第十二章 第二节 种 子 生 理,休眠：有些植物的种子成熟后在适宜的条件下不能萌发，必须经过一段相对静止的时期才能萌发，这一特性称为种子的休眠。 休眠的意义：适应不良环境 维持生命存在 休眠的类型： 季节-冬眠（温带地区） 夏眠 生理-强迫休眠 熟休眠,概 述,种子萌发,种子休眠,休眠原因,打破休眠,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,种子休眠的原因,种皮透性差，如过于坚硬，不透气透水，使胚不能突破种皮向外伸展。 （桃，杏，李）,由于某些抑制性物质的存在，阻碍了种子的萌发。 如（氢氰酸，酚，有机酸）（苍耳）,胚未发育成熟。如胚生长发育未结束（银杏，人参）；胚生理过程未完成（苹果，梨）,包括,1. 种子休眠的原因,种子未完成后熟作用：如山楂、红松种子 种子需要在湿度大，温度低(一般06)的条件下，经过数周至数月后才能萌发的现象,称为种子的后熟作用,植物生长与环境,南江县小河职业中学,2. 打破休眠的方法,第十二章 第二节 种 子 生 理,退 出,机械破伤 硫酸腐蚀 脂溶 低温处理（层积） 激素处理（赤霉素）催熟,概 述,种子萌发,种子休眠,休眠原因,打破休眠,种子休眠的解除,1、胚没有发育好的可采取合适的高温处理，或供给种子有机营养，促使早日成熟 2、生理上未完全成熟的胚，采用“层积”法，将种子与湿沙混合，在低温下堆积13各月，即可萌发 3、若是种皮果皮不透水气造成的，可用机械法擦破种皮，或用浓硫酸处理，使种皮软化 4、对胚不能突破种皮者，可采用冻结或利用土壤中微生物的作用，使种皮渐次软化 5、至于果皮、种皮或胚含有抑制萌发物质者，则要把种皮、果皮剥去，或用浸渍法把胚内的抑制物质去掉,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,种子的萌发过程,种子吸水膨胀,萌动,发芽,吸胀,包括,种子吸水后，种皮软化，胚乳和子叶，内贮藏的养料分解转化，供给胚的生长，胚根突破种皮露出白点。,当胚根与种子等长，胚芽长度达种子长度一半时称为发芽。,（一）种子萌发的过程,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,2. 种子萌发的条件,第十二章 第二节 种 子 生 理,概 述,种子萌发,种子休眠,物质转化,光 照,氧 气,水 分,温 度,寿 命,萌发过程,萌发条件,种子萌发的条件,自身条件,已度过休眠期 储存时间短（寿命） 饱满 破损率极低,环境条件,适宜的温度 一定的水分 充足的空气,植物生长与环境,南江县小河职业中学,同学们，种子萌发需要什么环境条件呢？让我们来看看。,退 出,1,2,3,4,一定量水 橱柜,一定量水 冰箱,很多水 橱柜,2,不洒水 橱柜,植物生长与环境,南江县小河职业中学,同学们，种子萌发需要什么条件呢？让我们来看看。,退 出,一点水,一点水,很多水,橱柜,橱柜,冰箱,2,不洒水,橱柜,一定的水分,适宜的温度,充足的空气,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,种子的萌发条件,软化种皮，（利于水分、氧气的进入和CO2排出；利于胚根、胚芽突破种皮）加强代谢活动的。,适宜的温 度,充足的氧 气,适当的水 分,包括,温度主要通过影响酶的活性来影响种子发芽的。大多数种子萌发有最低（0-5）、最适（25-30）和最高（35-40）三个极限。,种子吸水膨胀，呼吸作用加强，需大量气，提供萌发所需能量。,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,1、子叶出土的幼苗 棉花以及各种瓜类的无胚乳种子，在萌发时，胚根首先伸入土中形成主根，接着下胚轴伸长，将子叶和胚芽推出土面。 2、子叶留土的幼苗 双子叶植物无胚乳种子以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时，下胚轴并不伸长，子叶留在土中，上胚轴或中胚轴和胚芽伸出土面，上述都是子叶留土的幼苗。,幼苗的类型,植物生长与环境,南江县小河职业中学,豌 豆,花 生,子叶出土幼苗：,子叶留土幼苗：,三、植物幼苗,第二章 第五节 植物花果实和种子,退 出,概 述,植物果实,植物幼苗,植物的花,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,子叶出土的幼苗,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,子叶出土的幼苗,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,植物运动,细胞基础,种子的萌发与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,生长规律,影响因素,子叶留土的幼苗,植物生长与环境,南江县小河职业中学,三、植物营养生长与环境,第二章 第三节 植物生长与发育,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,生长大周期：,1. 植物生长大周期,生长大周期： 植物生长开始较慢， 然后变快，最后又变 慢的周期性变化。,生长大周期： 植物生长开始较慢， 然后变快，最后又变 慢的周期性变化。 意义：,生长大周期： 植物生长开始较慢， 然后变快，最后又变 慢的周期性变化。 意义： 不可逆性,生长大周期： 植物生长开始较慢， 然后变快，最后又变 慢的周期性变化。 意义： 不可逆性 时间性 数量感,生长大周期： 植物生长开始较慢， 然后变快，最后又变 慢的周期性变化。 意义： 不可逆性 时间性 数量感 器官之间差异,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,2. 植物生长周期性,季节周期性：植物生长随季节变化而表现快慢节奏的现象。,季节周期性：植物生长随季节变化而表现快慢节奏的现象。（四季春发 夏长 秋止 冬眠）,季节周期性：植物生长随季节变化而表现快慢节奏的现象。（四季春发 夏长 秋止 冬眠） 昼夜周期性：植物生长随昼夜变化而表现快慢节奏的现象。,季节周期性：植物生长随季节变化而表现快慢节奏的现象。（四季春发 夏长 秋止 冬眠） 昼夜周期性：植物生长随昼夜变化而表现快慢节奏的现象。（夏季昼慢夜快）,季节周期性：植物生长随季节变化而表现快慢节奏的现象。（四季春发 夏长 秋止 冬眠） 昼夜周期性：植物生长随昼夜变化而表现快慢节奏的现象。（夏季昼慢夜快） 意义：植物在昼夜温度差异较大的条件下生长较好。,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,3. 植物生长无限性,参天树木（世界爷）,分生组织： 顶端分生组织-长高 侧生分生组织-增粗,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,第二章 植物的生长发育 生长分化,植物生长与环境,南江县小河职业中学,种子生理,生长分化,生长物质,种子生理,生长分化,本章小结,生长物质,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,4. 植物生长的极性,现象： 生态学上端发芽 下端生根,现象： 生态学上端发芽 下端生根 原因： 生长素极性运输,现象： 生态学上端发芽 下端生根 原因： 生长素极性运输 意义： 扦插注意极性颠倒,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,5. 植物生长再生性,植物生长再生性：植物体的离体部分在适宜的环境条件下能恢复缺损的部分，重新形成完整植株的现象。 原因：植物细胞全能性 意义：营养繁殖,退 出,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,退 出,6. 植物生长相关性,植物生长相关性：植物生长各器官间互相促进、彼此制约的关系。,植物生长相关性：植物生长各器官间互相促进、彼此制约的关系。 主枝与侧枝-顶端优势：顶芽生长抑制侧芽生长。（生长素浓度， 营养分配）,植物生长相关性：植物生长各器官间互相促进、彼此制约的关系。 主枝与侧枝-顶端优势：顶芽生长抑制侧芽生长。（生长素浓度， 营养分配） 地下与地上-根深叶茂，本固枝荣。,植物生长相关性：植物生长各器官间互相促进、彼此制约的关系。 主枝与侧枝-顶端优势：顶芽生长抑制侧芽生长。（生长素浓度， 营养分配） 地下与地上-根深叶茂，本固枝荣。 营养与生殖- 营养生长促进生殖生长，生殖生长抑制营养生长。,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,相 关 性,再 生 性,无 限 性,周 期 性,大 周 期,极 性,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 植物组织 和 器 官本章小结,植物的根,植物的茎,植物的叶,花果种子,植物组织,本章小结,植物的顶芽生长快，而侧芽生长较慢或处于潜伏状态，这种顶端生长占优势的现象叫顶端优势。其在农业生产中的应用：果树栽培中常利用顶端优势进行合理的整形修剪，使枝条合理分布，形成较为理想的树形，促进侧枝生长和花芽的分化。在蔬菜生产中对番茄等打顶、去尖，可抑制营养生长，促进生殖生长并减少果实脱落；在作物生产上。对玉米、向日葵等作物除去分蘖和侧枝，以保持其顶端优势；对水稻、小麦等作物应抑制其顶端优势，促进分蘖的发生。在用材林生产上，去掉部分侧枝，以保持其顶端优，使树干挺直。在植物移栽时，切断主根，可促进侧根形成，扩大根系的吸收面积，提高移栽成活率。,植物生长与环境,南江县小河职业中学,第二章 第三节 植物生长与发育,三、植物生长发育的影响因素,退 出,遗传特性-表现形式 营养状况-能量基础 植物激素-调控物质 温度-有一定昼夜温差的变温（日高夜低） 温周期现象：植物生长要求昼夜温度周期性变 化的现象。 光照-短波光抑制生长（光范型作用 黄化现象） 水分-足够,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,植物生长与环境,南江县小河职业中学,四、植物运动,第二章 第三节 植物生长与发育,退 出,向性运动-生长性运动 向地性（根向下生长） 向光性（幼茎顶端向光弯曲） 向水性（根趋向潮湿处生长） 向化性（根趋向土壤肥沃处生长） 感性运动-膨压运动,概 述,植物运动,细胞基础,生长规律,影响因素,植物生长与环境,南江县小河职业中学,三、植物幼苗,第二章 第五节 植物花果实和种子,退 出,概 述,植物果实,植物幼苗,植物的花,植物生长与环境,南江县小河职业中学,植物的生长发育是一系列极其复杂的生命活动过程，不但 需要水分和营养物质的供应，还要受到植物体内一些生理活性物质的调节与控制，这些调节和控制植物生长发育的物质称为植物生长物质。植物生长物质包括两大类，一是植物自身代谢过程产生的，称植物激素。目前国际上公认的植物激素有五大类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。二是通过人工手段合成的具有相应生理活性的有机物，称植物生长调节剂。日前生产上经常使用的植物生长调节剂有矮壮素、缩节安、 多效唑、三碘苯甲酸、整形素和 马来酰肼等。油菜素内酯、月光 花素、长蠕孢醇、壳梭霉素和多 胺等也对植物的生长发育起到调 节的作用。,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,一、植物激素,植物激素：植物体内产生的，由产生部位运往作用部位，在低浓度时调节植物生理进程的有机物质。 激素特点：内生性，调节性，可移动性。 激素种类：生长素 IAA 赤霉素 GA 乙 烯 ETH 脱落酸 ABA 细胞分裂素 CTK,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,植物激素,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,1、内生性。它是植物生活动过程中的正常代谢产物。也称为内源激素。 2、移动性。即从产生部位或合成器官经运输到靶器官起作用。 3、调节性。它在体内含量低，但对代谢过程起极大的调节作用。微克级,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,IAA,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,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。,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,IAA,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,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。,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。,植物向光性生长与植物激素的发现,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。,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,IAA,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,种类：吲哚乙酸(IAA)、吲哚乙腈、4-氯吲哚乙酸等 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 化学本质: 吲哚乙酸、吲哚乙醛、吲哚乙醇 存在形式：游离态或结合态,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,生长素 IAA,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,产生 ：叶原基、嫩叶、胚芽鞘和发育中的种子、花粉粒、结实期的果实 分布 ：大多集中在生长旺盛的部位 运输：从植物形态学的上端向下端运输,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,生长素的功能特点两重性,1) 低浓度促进植物生长，高浓度的生长素则抑制植物生长，甚至杀死植物 2）同一植株的不同器官对生长素的敏感程度不一样,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,1. 生长素-IAA,概 述,植物生长调节剂,植物激素,化学本质：吲哚乙酸 生理作用： 促进生长（低促进，中抑制，高伤害） 促进插条生根 调节养分运输 顶端优势，诱导雌花分化,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,IAA,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,人工合成生长素类的农业应用,促进插枝生根：NAA、2,4-D 阻止器官脱落：NAA、2,4-D 促进结实： 2,4-D 促进菠萝开花： NAA、2,4-D,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,2. 赤霉素-GA,概 述,植物生长调节剂,植物激素,化学本质：赤霉酸 生理作用： 促进伸长生长 解除休眠（-淀粉酶） 促使开花（雄花分化） 诱导单性结实,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,3. 细胞分裂素-CTK,概 述,植物生长调节剂,植物激素,化学本质： 异戍烯基腺苷（iPA） 生理作用：打破种子休眠 促进细胞分裂 诱导器官分化 促使侧芽生长 延缓叶片衰老,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,4. 脱落酸-ABA,概 述,植物生长调节剂,植物激素,化学本质： 3-甲基-5（1-羧基-4- 氧-2, 6, 6-三甲基-2-环乙 烯-1基）-2, 4 戍二烯酸。 生理作用： 诱导休眠 促进气孔关闭 促进脱落 抑制生长和开花,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,5. 乙烯-ETH,概 述,植物生长调节剂,植物激素,化学本质：乙烯 生理作用： 改变茎的生长习性 促进果实成熟 促使器官脱落 促进开花和雌花形成 其它作用,ABA,CTK,GA,IAA,ETH,植物生长与环境,南江县小河职业中学,退 出,第二章 第二节 植 物 的 生长物质,概 述,植物生长调节剂,植物激素,二