PlantMaturation&Senescence本章主要讨论植物(种子、果实、器官及整个个体)成熟、衰老、休眠(xiūmián)和脱落的生理生化变化及其机制,为人为调控植物成熟、衰老、休眠(xiūmián)和脱落提供理论依据。第一页,共三十九页。高等植物受精后即完成了生殖过程,在此基础上开始新的个体发育。受精卵发育成胚,珠被发育成种皮,胚珠发育成种子,子房壁发育成果皮,子房发育成果实。种子的成熟过程,就是胚从小到大,以及营养物质在种子中的积累和变化过程。种子成熟时10.1种子的发育和成熟生理的物质变化和萌发时基本相反:物质以可溶性小分子化合物运到种子中,转化为大分子的不可溶物质如淀粉、蛋白质和脂肪(zhīfáng)贮存起来。第二页,共三十九页。第三页,共三十九页。图10.1水稻成熟(chéngshú)过程中胚乳内主要糖类的变化(引自李合生,2002)第四页,共三十九页。图10.3油菜种子在成熟(chéngshú)过程中各种有机物变化情况(引自潘瑞炽,2001)1.可溶性糖;2.淀粉;3.千粒重;4.含氮物质;5.粗脂肪第五页,共三十九页。第六页,共三十九页。图10.5小麦籽粒发育时期(shíqī),玉米素(0)、GA(△)和IAA(□)含量(以1000粒籽粒计算)的变化(引自李合生,2002)虚线表示千粒重的变化第七页,共三十九页。第八页,共三十九页。10.2果实的发育和成熟生理第九页,共三十九页。图10.7苹果生长(shēngzhǎng)的S形曲线和樱桃生长的双S形曲线(引自潘瑞炽,2001)第十页,共三十九页。(一)主要有机物的变化1、果实变甜:淀粉可溶性糖2、酸味消失:有机酸被氧化、或转变为糖、或被中和。3、涩味消失:丹宁被氧化,或被凝结为不溶于水的物质。4、香味产生:成熟时产生一些有香味的物质,主要是酯类和特殊醛。如香蕉是乙酸戊酯,桔子是柠檬醛。5、果实变软:细胞壁胞间层的原果胶转变为可溶性果胶,使果肉细胞分离(fēnlí)。6、色泽变艳:chl消失,胡萝卜素颜色显露,同时花色素形成。第十一页,共三十九页。(二)呼吸跃变respiratoryclimacteric当果实成熟到一定程度时,呼吸速率先是下降,随后突然升高,最后又下降,此时果实进入完全成熟状态,这个出现的呼吸高峰(gāofēng),称为呼吸跃变,或称为呼吸峰(respirationpeak)(图10.8)。有的果实有呼吸峰:梨、桃、香蕉、芒果等。有的果实没有:橙、葡萄、草莓、柠檬等。有的果实之所以有呼吸峰,是因为含有复杂的有机物。呼吸峰的出现,与乙烯的产生有关——乙烯增大膜透性(图10.9)。第十二页,共三十九页。图10.8果实(guǒshí)成熟过程中的呼吸骤变(引自潘瑞炽,2001)第十三页,共三十九页。图10.9香蕉(xiāngjiāo)呼吸骤变期乙烯产生与呼吸峰的关系(引自李合生,2002)第十四页,共三十九页。C苹果果相实对Eth浓GB生长度ABA期IAA浓度变化分裂(f伸长(sh成熟衰老ēnliè)ēnchánɡ)第十五页,共三十九页。10.3植物的休眠生理植物的休眠(dormancy)是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的一种现象。强迫性休眠(forcedormancy):由于(yóuyú)环境条件不适宜而引起的休眠。生理性休眠(physiologicaldormancy)因为植物本身的原因引起的休眠称为生理性休眠或真正休眠。休眠是植物抵抗和适应不良环境的一种保护性的生物学特性。植物的休眠器官:种子(如一、二年生的植物);芽(多年生落叶树木);根系、块根、块茎(多年生草本植物)。了解植物休眠的原因,人为调控休眠在农业生产中具有重要意义。第十六页,共三十九页。第十七页,共三十九页。第十八页,共三十九页。第十九页,共三十九页。一些兰科、列当科及毛茛科植物的种子的胚在种子脱离母体时尚未完全成熟,要经过几周到几月的休眠期,在形态解剖上发生(fāshēng)进一步的变化,胚才达到成就而萌发。如银杏,欧洲白蜡等处理方式:低温处理第二十页,共三十九页。(guǒshí)(如梨、苹果、蕃茄、甜瓜的果肉)、种子(如苍耳、甘蓝的种皮、茑尾的胚乳、菜豆的子叶)中含有抑制萌发的物质。在果实处理方式:用水冲净种子,冲去抑制物质第二十一页,共三十九页。1、机械破损如擦破、切破去除豆类种子(zhǒngzi)种皮等。2、温度处理如棉花等用354...