植物生理学_08植物的生长生理

1、 第八章 植物的生长生理1、概念：、概念：在无菌条件下，把离体的植物器官、组织、在无菌条件下，把离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等，在人工培养基上培养，使其生细胞或原生质体等，在人工培养基上培养，使其生长、分化，形成完整植株的技术。长、分化，形成完整植株的技术。 第一节第一节 植物生长的细胞学基础植物生长的细胞学基础一、组织培养一、组织培养2、理论基础：理论基础：细胞全能性细胞全能性 细胞全能性：细胞全能性：是指植物体的每个细胞携带着是指植物体的每个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一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。在能力。 脱分化：脱分化：是指已经分化的

2、植物器官、组织或细是指已经分化的植物器官、组织或细胞在离体培养时，又恢复细胞分裂的能力并形成与原胞在离体培养时，又恢复细胞分裂的能力并形成与原有状态不同细胞的过程。有状态不同细胞的过程。 再分化：再分化：是指脱分化形成的愈伤组织细胞在适是指脱分化形成的愈伤组织细胞在适宜的培养条件下又分化为胚状体，或直接分化出根和宜的培养条件下又分化为胚状体，或直接分化出根和芽等器官，从而形成完整植株的过程。芽等器官，从而形成完整植株的过程。 3、外植体：、外植体：从植物体上分离下来被培养的部分（组从植物体上分离下来被培养的部分（组织、器官或细胞）。织、器官或细胞）。4、培养形式：、培养形式：胚胎培养、器官培养

3、、组织培养、细胚胎培养、器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养、花药培养。胞培养、原生质体培养、花药培养。6、培养基、培养基（1）矿质元素）矿质元素（2）碳源（蔗糖）碳源（蔗糖）（3）激素）激素（4）有机附加物）有机附加物7、应用、应用（1）培育新品种（单倍体育种）培育新品种（单倍体育种）（2）快速无性繁殖材料）快速无性繁殖材料（3）获得脱毒植株）获得脱毒植株 （4）生产人工种子）生产人工种子（5）药用植物工厂化生产）药用植物工厂化生产（6）创造新型种质资源）创造新型种质资源（ 7 ）用于理论研究）用于理论研究 第二节第二节 种子的萌发种子的萌发一、种子萌发的过程一、种子萌发的过程 在适宜

4、的环境条件下，度过休眠的种子吸水膨胀，代谢活在适宜的环境条件下，度过休眠的种子吸水膨胀，代谢活性加强，胚开始生长，胚根（很少情况下是胚芽）突破种皮性加强，胚开始生长，胚根（很少情况下是胚芽）突破种皮的现象，称为的现象，称为种子萌发种子萌发。 种子萌发可分为种子萌发可分为吸胀吸胀、萌动萌动、发芽发芽三个阶段。三个阶段。 二、影响种子萌发的因素二、影响种子萌发的因素（一）内部因素（一）内部因素种子生活力种子生活力种子活力种子活力是否通过休眠期是否通过休眠期（二）外界因素（二）外界因素1、水分、水分2、氧气、氧气3、温度、温度4、光照、光照三、种子萌发的生理生化变化三、种子萌发的生理生化变化1、种子

5、吸水、种子吸水2、呼吸作用的变化、呼吸作用的变化4、贮藏物质的转化与利用、贮藏物质的转化与利用 3、核酸与酶的变化、核酸与酶的变化 5、激素的变化、激素的变化 播种前的预处理播种前的预处理 浸种、拌种浸种、拌种四、促进种子萌发的措施四、促进种子萌发的措施 施用生理活性物质施用生理活性物质 种子包衣种子包衣 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)处理处理 一、植物生长的规律与周期性一、植物生长的规律与周期性（一）生长规律（一）生长规律茎生长规律茎生长规律叶生长规律叶生长规律根生长规律根生长规律第三节第三节 植物的生长植物的生长（二）植物生长的周期性（二）植物生长的周期性 （1）生长量）生长量 绝对生长速率（

6、绝对生长速率（AGR）：）：单位时间内植单位时间内植物材料生长的绝对量。物材料生长的绝对量。 相对生长速率（相对生长速率（RGR）：）：单位时间内植单位时间内植物材料的绝对增加量占原来生长量的相对比例。物材料的绝对增加量占原来生长量的相对比例。 1、植物生长的指标、植物生长的指标 （2）生长速率）生长速率 2、生长大周期、生长大周期 根、茎、叶、种子和果实等器官以及一年生植根、茎、叶、种子和果实等器官以及一年生植物的整株植物，在生长过程中，其生长速率都表现物的整株植物，在生长过程中，其生长速率都表现出出“慢一快一慢慢一快一慢”的特点，即开始时生长缓慢，以的特点，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，

7、达到最高速度后又减慢以至最后停止。后逐渐加快，达到最高速度后又减慢以至最后停止。植物体或器官所经历的植物体或器官所经历的“慢一快一慢慢一快一慢”的整个生长的整个生长过程，被称为过程，被称为生长大周期生长大周期。（见下图）。（见下图） 6.04.02.0010203040506070809004080120160种植后天数高度/cm生长速率/cm d-1停滞期对数期直线期衰老期图图86 玉米的生长曲线玉米的生长曲线 3、植物生长的昼夜周期性、植物生长的昼夜周期性 植物的生长按温度的昼夜周期性发生有规律植物的生长按温度的昼夜周期性发生有规律的变化，被称为的变化，被称为植物生长的温周期性植物生长的温

8、周期性，或，或植物生植物生长的昼夜周期性长的昼夜周期性。 4、植物生长的季节周期性、植物生长的季节周期性 植物的生长在一年四季中也会发生有规植物的生长在一年四季中也会发生有规律性的变化，称为律性的变化，称为植物生长的季节周期性植物生长的季节周期性。 春发、夏茂、秋落、冬眠春发、夏茂、秋落、冬眠二、植物生长的相关性二、植物生长的相关性1 1、地上部与地下部生长关系、地上部与地下部生长关系相互协调相互协调相互制约相互制约根根/冠比冠比2、主茎与侧枝生长关系、主茎与侧枝生长关系 顶端优势：顶端优势：主茎生长占优势，侧芽生长被抑制主茎生长占优势，侧芽生长被抑制的现象。的现象。 产生原因：产生原因： u

9、 营养学说营养学说u 激素学说激素学说u顶端控制顶端控制u先端优势与成层现象先端优势与成层现象4、营养生长与生殖生长关系、营养生长与生殖生长关系依存关系依存关系制约关系制约关系3、主根和侧根生长的相关性、主根和侧根生长的相关性 不断摘除花芽对大豆植株生长的影响不断摘除花芽对大豆植株生长的影响 三、植物的极性与再生三、植物的极性与再生 极性：极性：是指植物体或植物体的一部分是指植物体或植物体的一部分(如器官、组织或细如器官、组织或细胞胞)在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现象。象。 再生：再生：是指植物体的离体部分具有恢复植物体其他部分

10、的是指植物体的离体部分具有恢复植物体其他部分的能力。能力。柳树枝条的极性柳树枝条的极性四、影响生长的环境条件四、影响生长的环境条件1、温度、温度2、水分、水分3、光照（光质、光强）、光照（光质、光强）78654321BA12356784123564光对马铃薯幼苗生长的影响光对马铃薯幼苗生长的影响休眠：休眠：植物生长极为缓慢或者暂时停止的现象。植物生长极为缓慢或者暂时停止的现象。强迫休眠强迫休眠生理休眠生理休眠or真正休眠真正休眠种子休眠种子休眠芽休眠（延存器官）芽休眠（延存器官） 第四节第四节 植物的休眠植物的休眠 按器官分： 按机理分：类型：类型：一、芽休眠一、芽休眠 后熟：种子休眠期内发生

11、的生理生化变化。后熟：种子休眠期内发生的生理生化变化。 （层积处理）（层积处理）二、种子休眠原因及破除二、种子休眠原因及破除1、种皮限制、种皮限制打破方法：打破方法：物理方法、化学方法物理方法、化学方法2、种子未完成后熟、种子未完成后熟 4、存在萌发抑制物、存在萌发抑制物 ABA、酚类物质等、酚类物质等 打破方法：打破方法：GA处理处理3、胚未发育完全、胚未发育完全三、休眠期间的生理生化变化三、休眠期间的生理生化变化 （一）呼吸作用的变化（一）呼吸作用的变化 （二）贮藏物质的变化（二）贮藏物质的变化 （三）（三） 核酸与蛋白质合成的变化核酸与蛋白质合成的变化 1、向光性、向光性2、向重力性、向

12、重力性3、向化性、向化性4、向水性、向水性第五节第五节 植物的运动植物的运动一、向性运动一、向性运动1、感夜性、感夜性2、感热性、感热性3、感震性、感震性二、感性运动二、感性运动三、近似昼夜节奏三、近似昼夜节奏生理钟生理钟 植物的一些生理活动具有周期性或节奏性，而植物的一些生理活动具有周期性或节奏性，而且这种周期性是一个不受环境条件的影响，以近且这种周期性是一个不受环境条件的影响，以近似昼夜周期的节奏似昼夜周期的节奏 (22 28h) 自由运行的过程，自由运行的过程，称为称为近似昼夜节奏近似昼夜节奏 。也被称为。也被称为生理钟生理钟 。 1、名词、名词 生长、发育、分化、脱分化、再分化、极性、细胞全能性、生长、发育、分化、脱分化、再分化、极性、细胞全能性、组织培养、外植