代替低温和长日照,促进冬性长日照植物开花 3.促进抽苔开花 4.影响性别分化
促进黄瓜多开雄花。生长素和乙烯主要诱导某些植物开雌花 5.促进座果 6.诱导单性结实
与IAA相同,GA促进子房膨大,发育成无籽果实
细胞分裂素(CTK)
分布:细胞分裂的部位。
运输:在根尖合成,经木质部运到地上部分运输是非极性的。 合成前体物: 甲羟戊酸(甲瓦龙酸) 细胞分裂素的生理效应 1.促进细胞分裂和扩大 2.诱导芽的分化
在进行组织培养时,愈伤组织产生根或产生芽,取决于CTK和IAA浓度的比值。
CTK/IAA 高,促进芽的分化;CTK/ IAA低,促进根的分化;IAA/CTK 中间水平,愈伤组织只生长,不分化。 3.延迟叶片衰老
细胞分裂素特有的作用。用于蔬菜贮藏。 4.促进侧芽的发育,打破顶端优势 生长素:维持顶端优势。 5.促进气孔的开放 与ABA相反。 6.刺激块茎的形成 7.促进叶绿素的合成
脱落酸(ABA)
合成部位:根冠和萎蔫的叶片。大多以离子状态积累于叶绿体
前体物质: 甲羟戊酸(MVA) 。与赤霉素的的生物合成前体相同。在长日照条件下合成赤霉素,在短日照条件下合成脱落酸。 脱落酸的生理效应 1.促进脱落
2.促进休眠 抑制生长 3.提高抗性 4. 加速衰老 与CTK相反。 5.促进气孔关闭 与CTK相反。
乙烯(ETH)
分布:正在成熟的果实中和即将脱落的器官中含量较高。
合成前体:甲硫氨酸(蛋氨酸)直接前体:氨基环丙烷羧酸(ACC)。 乙烯的长距离运输依靠其直接合成前体ACC在木质部中的运输。
乙烯的生理效应: 1.改变生长习性
乙烯对植物生长的典型效应是三重反应和偏上生长。
“三重反应”: 乙烯抑制黄化豌豆幼苗茎的伸长生长使其失去负向地性而横向生长; 促进上胚轴的加粗生长; 使上胚轴失去负向地性而横向生长。
偏上生长:植株放在含有乙烯的环境中,叶片、花瓣等器官上部生长速度快于下部,出现叶柄弯曲,叶片下垂的现象。
受涝害根系缺氧,ACC向地上部运输,导致叶片偏上生长 2.促进果实成熟 原因: 增强质膜透性,提高水解酶活性,加速呼吸氧化分解,引起果肉有机物的急剧变化,最后达到可食程度。 3.促进脱落和衰老
4.促进开花和雌花分化
乙烯能促进菠萝开花。乙烯也可以诱导黄瓜雌花分化。 5.促进次生物质排出
油菜素内酯
以甾醇为基本结构的具有生物活性的天然产物统称为油菜素甾醇类化合物(BRs)。 合成前体:甲瓦龙酸
分布:不同组织中油菜素内酯的含量不同。花粉和种子中含量较高。 生理作用 :
1.促进细胞伸长和分裂;
2.促进叶绿素的合成,促进光合作用; 3.延缓衰老,提高抗逆性; 4.促进水稻第二叶片的弯曲
植物激素间的相互关系
生长素与赤霉素 增效作用。 生长素与细胞分裂素
1.增效:CTK加强IAA的极性运输。 2.拮抗:CTK促进芽的分化,IAA促进根的分化; CTK解除顶端优势,IAA保持顶端优势。 生长素与乙烯 反馈关系
1.生长素促进乙烯的生物合成 2.乙烯降低生长素的水平 赤霉素与脱落酸
两者有共同的合成前体物质
GA打破休眠;ABA促进休眠。GA促进生长;ABA抑制生长。 细胞分裂素与脱落酸 拮抗作用
CTK促进气孔开放;ABA促进气孔关闭。 CTK防止衰老;ABA促进衰老。
成熟与衰老
种子发育过程中贮藏物质的积累: 1、淀粉的合成与积累 2、蛋白质的合成与积累 3、脂肪的积累
油料种子成熟过程中,首先积累可溶性糖和淀粉,之后脂肪的含量增加。脂肪由碳水化合物转化而来。
随着种子成熟度增加,其碘值逐渐升高而酸价逐渐降低。表明种子发育时先形成饱和脂肪酸,再转变为不饱和脂肪酸;先形成游离脂肪酸,再形成复杂的油脂。因此油料种子的收获要待种子充分成熟是为好。 4、矿物质的积累
果实的生长模式:
单S形生长曲线 慢、快、慢。苹果、梨、香蕉、核桃、菠萝、草莓。 双S形生长曲线 慢、快、慢、快、慢。多为核果,桃、李、杏、梅。 三S形生长曲线 慢、快、慢、快、慢、快、慢。只有猕猴桃。
呼吸跃变:随着果实的成熟,呼吸速率最初降低,到成熟末期又急剧升高,然后又下降,这种现象叫果实的呼吸跃变。呼吸跃变的出现标志着果实进入完熟期,也意味着果实已不耐储藏。
跃变型果实:如梨、桃、苹果、芒果、西瓜等。 非跃变型果实:如草莓、葡萄、柑桔等。
植物的衰老:通常指植物的器官或整个植株的生理活动和功能的不可逆衰退过程。 脱落:植物器官自然离开母体的现象称为脱落
植物抗性
逆境:对植物生命活动不利的各种环境因素统称为逆境 植物对逆境的生理适应 (一)渗透调节与抗逆性
渗透调节:由于主动提高细胞液浓度,降低渗透势而表现出来的调节称为渗透调节。 渗透调节物质:一是外界环境进入细胞内的无机离子 ,二是细胞内合成的有机物。 (二)植物激素与抗逆性
1、脱落酸是一种胁迫激素。他主要是通过调节气孔的开闭、保持组织内的水分平衡、增强根的吸水性、提高谁的通导性来增强植物的抗性。
通常植物体增加的脱落酸含量与植物的抗逆能力呈正相关。
2、植物在干旱、大气污染、机械刺激、化学胁迫、病害等逆境中,乙烯含量大量增加,这种在逆境下由植物体产生的乙烯称为逆境乙烯或应激乙烯。当逆境解除时,逆境乙烯的生成就停止。
3、当叶片缺水时,内源赤霉素含量迅速下降。而脱落酸的含量则迅速增加,并且是赤霉素含量降低先于脱落酸含量的上升。这是由于赤霉素与脱落酸的合成前体相同的缘故。 抗冷性强的植物,体内赤霉素含量一般低于抗冷性弱的植物。所以外施赤霉素会显著降低植物的抗冷性。
(三)生物膜、活性氧与抗逆性
膜脂的相变温度与膜脂种类、膜脂中碳链长度和不饱和程度有关。碳链长的固化温度高,相同长度的碳链中不饱和键数多的固化稳定度低,膜脂不饱和脂肪酸越多,固化温度越低,抗冷性愈强。
膜脂中磷脂含量高的抗冻性强;糖脂含量低的抗盐性强。膜脂中饱和脂肪酸的相对含量与植物的抗旱、抗热性正相关。
SOD、POD、CAT是植物体内清除活性氧的重要的保护酶。
生殖生理
在开花之前必须达到的,能够对外界环境条件起反应的生理状态,叫花熟状态或感受态。花熟状态之前的时期称为幼年期。
春化作用:经过低温诱导促进开花的作用称为春化作用。这种现象叫春化现象。
春化处理:人为地满足植物开花所需要的低温条件,促进植物开花的措施,叫春化处理。 植物对低温春化反应的类型 :
有些植物对低温的要求是绝对的,如萝卜,若不经过低温,就一直保持营养生长状态,绝对不开花。
另外一些植物对低温的要求是相对的,低温促进植物开花,但未经低温处理的植株虽然营养生长期延长,但最终也能开花。 春化作用的条件 : (一)低温
1-2℃是最有效的春化温度。但只要有足够的时间,在-3—10℃范围内都有效。 在一定的期限内春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 (二)水分、氧气和营养物质等 去春化作用与再春化现象
1、去春化作用:在植物春化过程结束之前,如将植物放到较高的温度下,低温处理的效果就被消除。这种现象称去春化作用。(一般解除春化的温度为25-40 ℃ )
2、再春化作用:大多数去春化的植物返回到低温下,又可重新进行春化,而且低温的效应可以累加,这种解除春化之后,再进行的春化作用称再春化作用。
感受低温的时期和部位
时期:从种子萌发后到植物营养体生长的苗期。但胡萝卜、甘蓝、芹菜等植物只有在幼苗长到一定的大小时才能感受低温而通过春化。 部位:茎尖生长点或正在分生的组织。 春化作用的应用 : (一)人工春化处理
春播前春化处理,可以提早成熟,避开后期的“干热风”;冬小麦春化处理后可以春播或补种小麦;育种上可以繁殖加代。 (二)调种引种
南北引种时,北种南引,要注意种子是否能够通过春化,否则只进行营养生长;南种北引注意冻害。
(三)控制花期
花卉种植可以通过春化或去春化的方法提前或延迟开花。通过去春化处理还可以延缓开花,促进营养生长。
光周期:自然界一昼夜的光暗交替称为光周期 。 光周期现象:植物对日照长度发生反应的现象 植物的光周期反应类型
根据植物开花对光周期的反应分成三种基本类型: 1.长日植物
在24小时昼夜周期中,日照长度长于某一个临界日长,才能成花的植物。缩短暗期,延长光期,可以提早开花。 (小麦、大麦、油菜、白菜)