植物的生长生理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,第一节 植物的休眠,休眠:在不良环境和季节来临之前,植物整体或某些器官代谢缓慢，甚至完全停止生长的现象。,一、休眠器官、类型和阶段,1.休眠器官：,种子,（最常见休眠器官）,休眠;芽休眠;变态地下器官,（球茎、鳞茎、根状茎等）,休眠.,2.休眠类型：,（1）真正休眠(绝对休眠,生理休眠)：,由植物自身原因所造成的休眠,。未完成时,再适宜的生长条件也不萌发。,如刚采摘的杏、桃的种子；,（2）强迫休眠(相对休眠)：,由环境不利于生长所造成的,休眠。条件适宜时就萌发。,如美人蕉；,二、种子休眠的原因,种子休眠：指处在适宜的外部条件下种子仍不萌发的现象。,休眠的原因：,1.种皮的限制：,种被不透水性,、,种被不透气性,、,种被的机械约束作用,2.胚未发育完全：,胚以外的部分成熟且收获，因为胚未成熟不能萌发,。,3.种子未完成后熟作用,4.存在抑制萌发的物质：,种子(果实)成熟过程中积累抑制萌发的物质，达到一定量时,导致,种子休眠,。,三、芽休眠的原因,促使芽休眠的主要因素：,短日照,冬眠植物：,短日照诱导休眠,长日照解除休眠。,夏眠植物:,长日照诱导休眠,短日照解除休眠。,如冬眠植物:,短日照ABA合成GA/ABA 休眠,长日照GA合成 GA/ABA 解除休眠,低温易被误认为是植物休眠的原因，实际上不仅不是植物休眠的原因，反而是解除休眠不可缺少的条件。,干旱,也是引起植物休眠的因素。比如仙人掌,四、解除及延长休眠的方法,（一）解除休眠的方法,1.机械破损：,对于种皮较为坚硬的种子，可用机械方式切破、擦破或去除种皮。如有些豆类的种子、莲的种子,2.激素处理：,赤霉素是较为常用的打破休眠的激素，如用0.51.0ml/L的赤霉素处理刚收获不久的马铃薯块茎，可将种薯休眠解除。,3.化学药物处理：,用硫酸处理棉花、皂角、国槐等的种子，用酒精处理莲子、可有效促进种皮的透性。,4.层积处理：,对于胚未发育完全的植物种子，如蔷薇科种子，可采用层种处理。,（二）延长休眠的方法,低温,和,干燥,是延长种子休眠的非常关键的因素。,延长植物贮藏器官的休眠期，可采用,生长调节剂处理,。如用1%萘乙酸钠盐溶液喷施收获前23周的马铃薯、萝卜、胡萝卜、洋葱等植株，可延长其贮藏器官的休眠期，防止在贮存期间发芽，也可防止白菜的脱帮。,练习题：,1,.对于冬眠植物来说，,日照诱导休,眠,日照解除休眠。,2,.短日照能够诱导,的合成，所以促进休眠。,3,.长日照能够诱导,的合成，所以打破休眠。,种子萌发,：,种子吸水到胚根突破种皮（或播种到幼苗出土）之间所发生的一系列生理生化变化过程。,发芽：,当胚根的长度与种子长度相等时，胚芽长度为种子的一半时称作发芽。,出苗：播入土壤后的种子，子叶或真叶露出地面时，生产上叫出苗。,第二节 种子的萌发,种子萌发的三个阶段和生理转变过程示意图,一、种子萌发的过程,种子萌发可分为三个阶段：吸水萌动、内部物质与能量的变化、胚根突破种皮。,二,、种子萌发,过程中,的生理生化变化,1.种子吸水,过程的变化,三个阶段,：呈现出“快慢快”的特点。,只有活种子有第三个吸水阶段，死种子及休眠状态的种子对水分的吸收停止在第二阶段。,急剧吸水,阶段 吸胀性吸水,（物理性过程，与种子生命 力无关）,吸水停,滞,阶段 渗透性吸水,胚根出现，,大量吸水,阶段 渗透性吸水,种子吸水过程的变化：慢快慢,2.呼吸作用的变化,：,三个阶段,在吸水的第一和第二阶段，,CO,2,的产生大大超过O,2,的消耗,无氧,呼吸；,吸水的第三阶段，,O,2,的消耗大于CO,2,的释放,有氧,呼吸，大量产生ATP。如小麦吸水30分钟，ATP增加5倍。,第一阶段呼吸作用迅速增加,第二阶段呼吸停滞在一定水平,第三阶段呼吸作用迅速增加,呼吸作用的变化,3,.贮藏物质的,变化,蛋白质 新的氨基酸 N 酰胺等,CO,2,有机酸,幼苗 细胞壁物质 糖类 重建,膜 脂类,运输,贮藏物质,脂肪 乙醛酸循环,淀粉 糖类 蔗糖,种子,分解,三,、影响种子萌发的外,部因素,1.足够的,水分,水是影响种子代谢强弱的重要因素。,（1）水分使,种皮,膨胀,软化,，氧易透过种皮，增加胚的呼吸；胚根易突破种皮。,（2）水分使,原生质,从凝胶态转变为,溶胶,态，代谢水平提高。,（3）,保证细胞分裂和伸长正常进行,。,2,.适宜的,温度,酶促反应,影响种子萌发的温度表现出三基点现象，即有最低、最高和最适温度。,最适温度,指种子在最短时间内获得最高发芽率的温度；最低和最高温度指种子能够萌发的最低和最高温度。,不同作物种子萌发需要温度高低不同，与其,原产地,密切相关。,一般适宜温度为20-25。,3,.充足的,氧气,有氧呼吸,种子萌发要求含氧量高于,10%,，,低于,5%,多数种子不能萌发。,花生、大豆、棉花等,含脂肪较多,的种子萌发时，,较淀粉种子需,更多的氧气,。,氧气,和,水分,的关系在种子萌发上有时存在,相矛盾之处,，有些植物的种子播前浸种可使种子更好的萌发，如水稻、棉花及部分蔬菜种子，但是浸种时间不宜过长；有些植物种子就不能播前浸种，比如小麦、玉米种子。,4.光,有的,种子萌发,需光,需光,种子,：,光下才能萌发的种子，如,莴苣、烟草、,多数,杂草,种子。,需暗,种子,（忌光种子）：,光抑制种子萌发，如茄子、番茄、瓜类种子。,对光,不敏感,种子,（中光种子）：,有光/无光都可萌发，如大多数农作物种子。,四、种子的寿命,种子寿命,：,从种子成熟到失去发芽力的时间。,种子的寿命与植物的种类，栽培植物中与植物的品种关系很大，种子所处的环境会显著影响到种子的寿命。,顽拗性,种子：,不耐,脱水和低温，寿命很短。,如：产于热带和亚热带地区的许多果树如荔枝、龙眼、芒果、可可、橡胶、椰子、板栗、栎树等，以及一些水生草本植物如水浮莲、菱、茭白等，,正常性种子：,耐,脱水和低温，寿命较长。,如：水稻、花生。,种子寿命与种子,含水量,和,贮藏温度,有关。,五、种子的活力,1.,种子,生活力,种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。-红墨水法等测定,2.,种子,活力,即种子的,健壮度,，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是,种子品质,的,重要指标,。,生产实践表明，实验室的发芽率与田间的出苗率之间往往存在很大差距。,3.,种子活力影响因素,a.,种子的大小,b.,成熟度,c.,贮藏条件。,一、植物生长量上的“慢快慢”特性,1.生长量的表示法,1）生长积量,意指生长积累的数量，即实验材料在测定时的实际数量，可用面积、体积、重量等表示。,2）生长速率,，一般有两种表示方法：,绝对生长速率：,单位时间内植物材料生长的绝对增加量。,相对生长速率：,单位时间内植物材料生长绝对增加量占原,来生长量的相对比例。,第三节 植物的,生长,2.生长大周期和生长曲线,植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生长过程中，生长速率表现出“慢-快-慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，到最高速度后又减慢以至停止 的整个生长过程称为,生长大周期,。,植物的生长曲线,二、植物生长的周期性,植株或器官的生长速率随昼夜和季节发生有规律变化的现象。,1.生长速率的昼夜周期性,植物的生长随着昼夜交替变化而呈现有规律的周期性变化叫做植物生长的昼夜周期性。,2.植物生长的季节周期性,植物的生长在一年四季中发生有规律性的变化，称为植物生长的季节周期性。,1.生长速率的昼夜周期性,植物对昼夜温度周期性变化的反应，称为,生,长的昼夜,周期现象,。,原因：温度、湿度、光强以及植株体内的水分与营养供应在一天中发生有规律的变化。,白天长得快，还是晚上长得快，取决于诸因素中最低因素的限制。,玉米：不缺水，暖昼生长得比寒夜快；,中午，适当的水分亏缺降低了生长速率，一天呈现两个高峰。,水分不足，白天蒸腾量大，光照又抑制植物的生长，所以生长会较慢，而黑夜较快,.,番茄、水稻及西瓜等在昼夜温差较大的情况下，生长良好。,2.植物生长的季节周期性,春播、夏长、秋收、冬藏；,春播、夏收；,夏播、秋收；,秋播、幼苗(或营养体)越冬、春长和夏收。,生长季节周期性,它主要受四季的温度、水分、日照等因素的影响而通过内因来控制。,是与温度、光照、水分等因素季节性变化相适应。,三、植物生长的相关性,1.地下部分与地上部分的相关,性,1）相互协调,2）相互制约,根冠比（,R/T,）：,植物地下部分与地上部分干重或鲜,重的比值,，是衡量地下部与地上部之间的生长关系。,“旱长根，水长苗”,1）,相互,协调,有机营养物质和植物激素的交流。,“根深叶茂”、“本固枝荣”原因:,地上部分和地下部分处在不同的环境中，但两者之间有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。,根供给地上部生长所需的水分、矿物质、少量有机物、CTK和生物碱等。,地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等。,2,）,相互制约 对水分、营养的争夺,过分旺盛的地上部分的生长会抑制地下部分的生长，,只有两者的比例比较适当，才可获得高产。,根冠协调与否的指标是根冠比（R/T）,影响根冠比的因素,（1）水分：土壤缺水，R/T ；水分充足，R/T,（2）矿物质：N多，R/T ；缺N，R/T ；P、K充足，R/T,（3）温度：较低温度时，R/T,（4）光强：强光照，加速蒸腾，地上部生长受抑制，R/T 。,（5）生长调节剂：生长抑制和生长延缓剂，R/T，赤霉素等，R/T,在农业生产上，可用水肥措施、修剪、生长调节剂等来调控作物的根冠比，促进收获器官的生长。,（二）主茎与侧枝的相关,顶端优势,植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象。,向日葵,、,玉米,、,高粱,、,黄麻,等的顶端优势很强。,产生顶端优势机理,与营养物质的供应,和内源激素（生长素、细胞分裂素等）的调控有关。,1.营养假说,顶芽在胚中已经形成，发育早，输导组织发达。,顶芽优先获得营养而生长，侧芽由于养分缺乏而被抑制。,2.激素抑制假说,侧芽比顶芽对生长素敏感。,去顶4-24hr，侧芽ABA减少30-70%。,苹果树的落果大多是,侧位果,。,A.,有顶芽时,，,侧芽生长被抑制,B.切除顶芽,上部侧芽就萌发生长，,并代替顶芽，,抑制下部侧芽的萌发,C.,切除顶芽,，,并在切口处放上,琼脂,，,生长情况同B,D.,在切口放上,含,IAA,的琼脂,，,即使没有顶芽,也抑制侧芽,生长,3.营养转移假说,植物顶端是生长素的合成部位，,高浓度的,IAA,使其保持为生长活动中心和物质交换中心，,将营养物质调运至茎端，因而不利侧芽的生长。,4.细胞分裂素在顶端优势中的作用,细胞分裂素能促进侧芽萌发，,解除顶端优势,。,顶端优势的应用,利用和保持,顶端优势:,麻类、向日葵、烟草、玉米、高粱等；,消除,顶端优势:,棉花打顶、,花卉打顶去蕾。,（三）营养生长与生殖生长的相关,1.营养生长与生殖生长,是,植物生长周期中的两个不同阶段，,花芽分化,作为生殖生长开始的标志。,一次开花植物：,营养生长在前，生殖生长在后。,过渡期间,有一段时间的重叠。,多次开花植物：,营养生长与生殖生长,同时进行,2.营养生长与生殖生长的关系,依赖关系,生殖生长需要以营养生长为,基础,。,生殖生长主要以营养器官所合成的光合产物为营养物质的来源。,对立关系,a.,营养器官,生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育。,b.生殖生长,抑制,营养生长。,