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文档简介

1、4-4 4-4 认识植物的生殖、成熟与衰老认识植物的生殖、成熟与衰老任务1:认识植物的生殖与种子、果实的成熟任务2:认识植物衰老与脱落 4-4-1.4-4-1.认识植物的生殖与成熟认识植物的生殖与成熟 一、授粉与受精一、授粉与受精 二、二、种子和果实的成熟种子和果实的成熟 (一)授粉生理(一)授粉生理 花粉壁蛋白质花粉壁蛋白质(外壁糖蛋白外壁糖蛋白)与柱头表面蛋白与柱头表面蛋白质质亲和亲和:花粉管:花粉管萌发、生长、受精。萌发、生长、受精。不亲和不亲和:柱头:柱头胼胝质,阻碍花粉管穿入柱头。胼胝质,阻碍花粉管穿入柱头。 花粉色素和柱头特殊酶类有关。花粉色素和柱头特殊酶类有关。1 1、花粉与柱头

2、的相互识别、花粉与柱头的相互识别 (实线:亲和,虚线:不亲和)(实线:亲和,虚线:不亲和) 连翘连翘 槲皮苷槲皮苷 芸香苷芸香苷 自花、异株同型花自花、异株同型花不亲和不亲和月见草,在柱头上月见草,在柱头上30min后后2 2、花粉萌发与花粉管伸长、花粉萌发与花粉管伸长 v集体效应集体效应(群体效应群体效应) 即单位面积内,花即单位面积内,花粉的数量越多,花粉的萌发和花粉管生长粉的数量越多,花粉的萌发和花粉管生长越好。越好。v硼硼促进花粉萌发和花粉管的生长。促进花粉萌发和花粉管的生长。v花粉管的向化性运动花粉管的向化性运动 :Ca2+ (金鱼草金鱼草)概念概念(二)(二) 授粉受精后的生理生化

3、变化授粉受精后的生理生化变化 (三)(三) 影响受精的因素影响受精的因素1. 花粉的活力花粉的活力 寿命寿命 水稻:水稻:5l0 min,梨、,梨、苹果苹果70210d。干燥、低温、低氧有利于贮存。干燥、低温、低氧有利于贮存。2. 柱头的活力柱头的活力 开花当天最强,以后逐渐下降。开花当天最强,以后逐渐下降。3. 环境条件环境条件(1)温度)温度 2530 (2)相对湿度)相对湿度 7080(3)其他)其他: 土壤水肥条件、通风、透光土壤水肥条件、通风、透光 硼硼(四)(四) 双受精及生物学意义双受精及生物学意义 花粉在柱头上的萌发花粉在柱头上的萌发相互识别相互识别花粉吸水膨胀花粉吸水膨胀,

4、, 伸伸出花粉管出花粉管有多个萌发孔的花有多个萌发孔的花粉粒粉粒, , 最终只有一最终只有一个花粉管到达胚囊个花粉管到达胚囊1 、双受精作用花粉管到达胚珠进入胚囊珠孔受精珠孔受精: : 多数植物多数植物 合点受精合点受精: :如核桃如核桃 中部受精中部受精: : 少数植物少数植物花粉管向化性生长,而且雌蕊分泌的向化花粉管向化性生长,而且雌蕊分泌的向化性物质是热稳定性的,与钙离子浓度有关;性物质是热稳定性的,与钙离子浓度有关; 助细胞退化,花粉管进入助细胞退化,花粉管进入双受精双受精双受精是被子植物花粉粒中的一对精子分别与卵细双受精是被子植物花粉粒中的一对精子分别与卵细胞和中央细胞结合的过程。是

5、被子植物所特有的现胞和中央细胞结合的过程。是被子植物所特有的现象象花粉管花粉管从丝状从丝状器处进器处进入助细入助细胞胞花粉管顶端孔裂,花粉管顶端孔裂,精子、营养核和少精子、营养核和少量细胞质释放量细胞质释放精子细胞从卵细胞和精子细胞从卵细胞和中央细胞无细胞壁处中央细胞无细胞壁处进入,完成双受精进入,完成双受精双受精2、双受精过程及其生物学意义双受精过程:一个精子与卵结合将来发育成胚;另一个精子与2个极核结合,成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳的过程。 这种双受精是被子植物特有的现象,也是植物有性生殖中最进化的形式。双受精的生物学意义:(1)雌、雄配子融合,成为二倍体的合子,恢复了植物原有

6、的染色体数目,保持了物种的相对稳定性。(2)受精的极核发育成三倍体的胚乳是,作为营养物质被胚吸收,使子代的生活力更强,适应性更广。 (一一)种子成熟过程中的生理生化变化种子成熟过程中的生理生化变化 1. 贮藏物质的变化贮藏物质的变化 (1)糖类)糖类 淀粉种子,可溶性糖淀粉种子,可溶性糖淀粉淀粉(2)脂肪)脂肪 油料种子油料种子 糖类糖类脂肪脂肪 游离脂肪酸游离脂肪酸脂肪脂肪, 酸价酸价(中和中和1克油脂中游克油脂中游离脂肪酸所需离脂肪酸所需KOH的毫克数的毫克数)降低。降低。 饱和脂肪酸饱和脂肪酸不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸, 碘价碘价(指指100克克油脂所能吸收碘的克数油脂所能吸收碘的克数)升

7、高。升高。(3)蛋白质)蛋白质 AA或酰胺或酰胺蛋白质蛋白质 (4)非丁)非丁 Ca、Mg、Pi + 肌醇肌醇非丁非丁(植酸钙镁植酸钙镁).水稻水稻 油菜油菜 1. 可溶性糖可溶性糖2. 淀粉淀粉3. 千粒重千粒重4. 含含N物质物质5. 粗脂肪粗脂肪 2. 呼吸速率的变化呼吸速率的变化 呼吸速率呼吸速率 干物质积累迅速时,呼吸亦高,种子干物质积累迅速时,呼吸亦高,种子接近成熟时逐渐降低。接近成熟时逐渐降低。(2)内源激素内源激素 CTK, GA, IAA水稻水稻 呼吸速率呼吸速率玉米素(玉米素(o)、)、GA()、IAA()虚线虚线: 千粒重千粒重 小麦成熟过程中内源激素的变化小麦成熟过程中

8、内源激素的变化呼吸作用的变化呼吸作用的变化:呼吸跃变呼吸跃变 跃变型果实跃变型果实 3. 有机物质的转化有机物质的转化 (1)糖类物质转化)糖类物质转化甜味增加甜味增加 淀粉淀粉可溶性糖可溶性糖(2)有机酸类转化)有机酸类转化酸味减少酸味减少 有机酸有机酸糖糖CO2 + H2OK+、Ca2+盐盐(3)单宁物质转化)单宁物质转化涩味消失涩味消失 单宁单宁氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质(4)产生芳香物质)产生芳香物质香味产生香味产生 苹果苹果乙酸丁酯乙酸丁酯,香蕉香蕉乙酸戊酯乙酸戊酯,柑橘柑橘柠檬醛柠檬醛(5)果胶物质转化)果胶物质转化果实变软果实变软 原果胶原果

9、胶(壁壁) 可溶性果胶、果胶酸、半乳糖醛酸可溶性果胶、果胶酸、半乳糖醛酸淀粉淀粉可溶性糖,可溶性糖,(6)色素物质转化)色素物质转化色泽变艳色泽变艳 叶绿素叶绿素(果皮果皮)分解,类胡萝卜素稳定分解,类胡萝卜素稳定黄色,黄色,形成花色素形成花色素红色。红色。(7)维生素含量增高)维生素含量增高 4. 内源激素的变化内源激素的变化 IAA, GA, CTK 下降下降ETH, ABA 升高升高 (二)外界条件对种子 与果实成熟的影响1、水分 干旱不利于淀粉的积累,有利于蛋白质的积累。2、温度 昼夜温差大,有利于不饱和脂肪酸的形成。3、光照 阳光充足,昼夜温差大,糖分增多。4、营养条件 N肥,蛋白质

10、含量高;K肥有利于淀粉积累;P、K肥有利于脂肪的形成。4-4-2 认识植物衰老与脱落认识植物衰老与脱落一一. 植物衰老植物衰老(一)(一) 植物衰老的概念与类型植物衰老的概念与类型1、植物的衰老,是指一个器官或整个植株的、植物的衰老,是指一个器官或整个植株的生命功能衰退,最终导致自然死亡的过程。生命功能衰退,最终导致自然死亡的过程。 (二)(二) 衰老时的生理生化变化衰老时的生理生化变化 1. 光合速率下降光合速率下降 2. 呼吸速率下降呼吸速率下降3. 蛋白质含量下降蛋白质含量下降4. 核酸的含量下降核酸的含量下降(三)内源激素与衰老(三)内源激素与衰老 CTK、GA、IAA类类: 延缓衰老

11、延缓衰老ABA、ETH、茉莉酸茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯和茉莉酸甲酯(MJ):促进衰老促进衰老 大豆叶片,大豆叶片,100 mgL1 NAA, 延缓小麦叶片衰延缓小麦叶片衰老。但对大多数木本植物无效。老。但对大多数木本植物无效。 GA茉莉酸类茉莉酸类: 加快叶片叶绿素的降解,促进加快叶片叶绿素的降解,促进ETH合成,提高水解酶活性,合成,提高水解酶活性,促进植物衰老。促进植物衰老。 植物内源激素的变化植物内源激素的变化 v IAA, GA, CTK含量逐步下降含量逐步下降v ABA, ETH含量逐步增加含量逐步增加v 死亡激素茉莉酸死亡激素茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯和茉莉酸甲酯(MJ)含量也增

12、加。含量也增加。 烟草烟草 (一)器官脱落的概念和类型(一)器官脱落的概念和类型脱落是指植物器官脱落是指植物器官(如叶片、花、果实、种子如叶片、花、果实、种子或枝条等或枝条等)自然离开母体的现象。自然离开母体的现象。 正常脱落:衰老或成熟引起正常脱落:衰老或成熟引起胁迫脱落:由于逆境条件引起胁迫脱落:由于逆境条件引起生理脱落:因植物自身的生理活动而引起生理脱落:因植物自身的生理活动而引起概念概念(二)器官脱落的机理(二)器官脱落的机理 纤维素酶、果胶酶活性增强,壁分解纤维素酶、果胶酶活性增强,壁分解 ETH (1) IAA类类 IAA梯度学说梯度学说 IAA含量:远轴端近轴端,抑制或延缓脱落含

13、量:远轴端近轴端,抑制或延缓脱落 远轴端近轴端时,加速脱落远轴端近轴端时,加速脱落 (2)ETH 与脱落率呈正相关。与脱落率呈正相关。ETH促进纤维促进纤维素酶和果胶酶形成素酶和果胶酶形成壁分解壁分解脱落。脱落。(3)ABA 秋天秋天SD促进促进ABA合成合成 脱落脱落原因原因: ABA抑制叶柄内抑制叶柄内IAA传导,传导, 促进壁分解酶类分泌,促进壁分解酶类分泌, 刺激刺激ETH合成。合成。(4)GA和和CTK (间接)(间接) 调节调节ETH合成,降低对合成,降低对ETH的敏感性。的敏感性。 3. 影响脱落的外界因素影响脱落的外界因素 (1) 光光 光弱光弱脱落增加;脱落增加;SD促进落叶,促进落叶,LD延迟落叶;延迟落叶;(2) 温度温度 高温高温呼吸呼吸 ,水分失调、

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