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1、关于植物生理学植物生长第1页，此课件共96页哦 植物生长的特征：植物生长的特征：人和动物的生长是闭锁式的有限人和动物的生长是闭锁式的有限生长。而植物具有定位式、开放式生长。而植物具有定位式、开放式和倾向于无限式的生长。和倾向于无限式的生长。第2页，此课件共96页哦1.1.植物细胞的生长与分化植物细胞的生长与分化 一、基本概念一、基本概念 植物发育植物发育(Development)(Development)：是指植物的生命：是指植物的生命周期中，细胞、器官或整体（周期中，细胞、器官或整体（三个水平三个水平）在遗传基）在遗传基因（因（内因内因）支配下和环境条件（）支配下和环境条件（外因外因）影响下
2、，在）影响下，在形态结构和功能上（形态结构和功能上（两个方向两个方向）由简单到复杂的有）由简单到复杂的有序变化过程。序变化过程。从发育方向上植物的发育可以包括两个方面：从发育方向上植物的发育可以包括两个方面：即植物的即植物的生长（生长（growthgrowth）和植物的和植物的分化分化（differentiationdifferentiation）第3页，此课件共96页哦 植物的生长：植物的生长：指植物的细胞、组织、器官或植物指植物的细胞、组织、器官或植物体在发育过程中所发生的体积和重量的体在发育过程中所发生的体积和重量的不可逆增加不可逆增加；基本上是通过细胞分裂和伸长完成的基本上是通过细胞分
3、裂和伸长完成的量的增量的增加。加。植物的分化植物的分化：指植物在细胞水平、组织水平、器：指植物在细胞水平、组织水平、器官水平上发生的差异性生长，来自同一合子或遗官水平上发生的差异性生长，来自同一合子或遗传上同质的细胞转变为形态上、机能上、化学结传上同质的细胞转变为形态上、机能上、化学结构上异质的细胞构上异质的细胞质变。质变。生长和分化相辅相成，相互依存。生长和分化相辅相成，相互依存。第4页，此课件共96页哦显花植物的生活史周期显花植物的生活史周期第5页，此课件共96页哦 植物体的生长是以细胞的生长为基础的。植物体的生长是以细胞的生长为基础的。细胞的生长和发育分为细胞的分裂、伸长的分化三个细胞的
4、生长和发育分为细胞的分裂、伸长的分化三个阶段。阶段。细胞细胞的生的生长与长与发育发育细胞分裂期细胞分裂期：通过分裂以增加细胞的数目通过分裂以增加细胞的数目细胞伸长期：细胞伸长期：通过伸长增大细胞的体积通过伸长增大细胞的体积细胞分化期细胞分化期：通过分化形成特定结构和功能的组织、通过分化形成特定结构和功能的组织、器官和植物的形态建成。器官和植物的形态建成。二、细胞的生长和分化二、细胞的生长和分化 第6页，此课件共96页哦1 1、细胞分裂期（、细胞分裂期（division phase)division phase)正处在分裂时期的细胞称为分生细胞。正处在分裂时期的细胞称为分生细胞。按部位：顶端分生
5、组织：根尖、茎尖按部位：顶端分生组织：根尖、茎尖 居间分生组织：单子叶植物节间基部居间分生组织：单子叶植物节间基部 侧间分生组织：茎周围形成层侧间分生组织：茎周围形成层第7页，此课件共96页哦分生能力：分生能力：无限分生组织无限分生组织-能够长久保持分裂能力，如根、茎顶能够长久保持分裂能力，如根、茎顶端分生组织。其最后导致植物体的形状不确定。端分生组织。其最后导致植物体的形状不确定。有限分生组织有限分生组织-在一段时间内具有分裂能力，如形在一段时间内具有分裂能力，如形成叶、花、果实的分生组织。其最后形成有一定大小和成叶、花、果实的分生组织。其最后形成有一定大小和形状的器官形状的器官 特点：特点
6、：分生期的细胞，体积较小，近于分生期的细胞，体积较小，近于圆形，壁薄核大，原生质多，代谢旺，合成圆形，壁薄核大，原生质多，代谢旺，合成力高。力高。细胞细胞数目增加，但体积变化小。细胞细胞数目增加，但体积变化小。第8页，此课件共96页哦G0G1G2SMG0G0期：期：休眠期休眠期G1G1期：期：DNADNA合成前期合成前期S S 期：期：DNADNA合成期合成期G2G2期期:DNA:DNA合成后期合成后期M M 期：有丝分裂期期：有丝分裂期第9页，此课件共96页哦 细胞分裂过程最显著的特点是核酸和蛋白质含量。尤细胞分裂过程最显著的特点是核酸和蛋白质含量。尤其是其是DNADNA含量的变化。含量的变
7、化。第10页，此课件共96页哦植物激素可调节细胞分裂，植物激素可调节细胞分裂，GAsGAs、CTKCTK、IAAIAA依次作用。依次作用。GAsGAs促进促进G1G1到到S S期的过程；期的过程；CTKCTK促进促进DNADNA合成；合成；IAAIAA促进促进rRNArRNA的形成。的形成。其它物质如多胺、维生素对其也有重要影响。其它物质如多胺、维生素对其也有重要影响。多胺促进多胺促进期后期期后期DNADNA合成和细胞分裂；合成和细胞分裂；缺乏缺乏、等等B B族维生素细胞分裂基本停止，根和胚的族维生素细胞分裂基本停止，根和胚的生长极其缓慢；生长极其缓慢；烟酸也影响细胞分裂。烟酸也影响细胞分裂。
8、第11页，此课件共96页哦 也称为伸长期或扩张期也称为伸长期或扩张期：体积迅速增加，代谢旺。：体积迅速增加，代谢旺。形态形态：停止分裂，体积由于吸水而扩大，细胞形成：停止分裂，体积由于吸水而扩大，细胞形成液泡，原生质受液泡挤压紧贴胞壁成一薄层，核贴壁。液泡，原生质受液泡挤压紧贴胞壁成一薄层，核贴壁。生理生理：呼吸和合成仍很旺盛，：呼吸和合成仍很旺盛，PrPr和核酸绝对量增和核酸绝对量增加，但相对量（占组织鲜重比例）减少。加，但相对量（占组织鲜重比例）减少。这一时期这一时期IAAIAA和和GAGA提高细胞壁的可塑性：提高细胞壁的可塑性：GAsGAs还还诱导诱导-淀粉酶的产生，为纤维素和淀粉酶的产
9、生，为纤维素和IAAIAA提供原料；提供原料；ABAABA和乙烯则抑制细胞伸长。和乙烯则抑制细胞伸长。主要条件：水分。主要条件：水分。第12页，此课件共96页哦3 3、分化期（、分化期（differentiation phasedifferentiation phase）是指形成不同形态和不同功能细胞的过程。特点：是指形成不同形态和不同功能细胞的过程。特点：体体积基本定型积基本定型，而在形态、结构、功能上发生差异性生，而在形态、结构、功能上发生差异性生长，分化为质形不同的功能型细胞；细胞壁变性（木长，分化为质形不同的功能型细胞；细胞壁变性（木质化、角质化、栓质化、蜡质化等），透水、透气性质化、
10、角质化、栓质化、蜡质化等），透水、透气性均降低，细胞逐渐趋向衰老。均降低，细胞逐渐趋向衰老。分化机理尚未完全明确，可能是基因顺序性表分化机理尚未完全明确，可能是基因顺序性表达的结果，而物理、化学因素及激素都可以影响分化达的结果，而物理、化学因素及激素都可以影响分化。细胞分化与极性有关细胞分化与极性有关。第13页，此课件共96页哦 禾本科气孔保卫细胞的形成禾本科气孔保卫细胞的形成叶表皮细胞不均等分裂，大的仍为表皮细胞，小的形成气孔保卫细胞，接着均等分裂形成两个保叶表皮细胞不均等分裂，大的仍为表皮细胞，小的形成气孔保卫细胞，接着均等分裂形成两个保卫母细胞。卫母细胞。由此可见，极性是细胞分化的前提。
11、由此可见，极性是细胞分化的前提。第14页，此课件共96页哦极性极性(polarity)(polarity)：是指植物器官、组织、细胞形态学是指植物器官、组织、细胞形态学的两端在生理特性上的差异。极性是细胞分裂的前提的两端在生理特性上的差异。极性是细胞分裂的前提。极性一旦建立，便很难逆转。由于极性的存在，细。极性一旦建立，便很难逆转。由于极性的存在，细胞不均等分裂。通常是首端生芽尾端生根的现象。胞不均等分裂。通常是首端生芽尾端生根的现象。极极性一旦建立，就很难逆转。性一旦建立，就很难逆转。蒲公英根部的极性现象蒲公英根部的极性现象A：形态学上端；：形态学上端；B：形态学下端：形态学下端第15页，此
12、课件共96页哦动物动物细胞极性（细胞极性（cell polaritycell polarity）对正常的细胞功能非常对正常的细胞功能非常重要，在细胞分化、细胞迁移、细胞质分裂、以及组织重要，在细胞分化、细胞迁移、细胞质分裂、以及组织器官的形成等众多生物学过程起着关键性的作用，而且器官的形成等众多生物学过程起着关键性的作用，而且极性的丢失与癌症等疾病状态有关。举例来说，对神经极性的丢失与癌症等疾病状态有关。举例来说，对神经细胞而言，所谓极性是指一个神经细胞通常有两种纤维细胞而言，所谓极性是指一个神经细胞通常有两种纤维，即树突和轴突，其中树突专门用来接收信号，轴突则，即树突和轴突，其中树突专门用来
13、接收信号，轴突则只用来发送信号。只用来发送信号。第16页，此课件共96页哦极性产生的原因极性产生的原因：（1 1）可能是由于）可能是由于IAAIAA在茎中的极性运输，使在茎中的极性运输，使IAAIAA集中在形集中在形态学下端，诱导生根，而态学下端，诱导生根，而IAAIAA含量少的形态学上端则长出含量少的形态学上端则长出芽来；芽来；（2 2）可能是各种物理、化学因素，如重力、压力、光）可能是各种物理、化学因素，如重力、压力、光以及包括植物激素在内的各种化学物质对细胞的以及包括植物激素在内的各种化学物质对细胞的不对不对称称作用，引起原生质超显微结构、核和各种细胞器的分布不作用，引起原生质超显微结构
14、、核和各种细胞器的分布不均匀所造成的：均匀所造成的：第17页，此课件共96页哦极性产生的原因极性产生的原因：研究人员以酿酒酵母模式生物作为对象，对细胞极性建立过程中研究人员以酿酒酵母模式生物作为对象，对细胞极性建立过程中GTP-GTP-结结合蛋白合蛋白Cdc42pCdc42p的调控进行了研究。的调控进行了研究。他们发现他们发现Cdc42 Cdc42 鸟苷三磷酸酶激活蛋白鸟苷三磷酸酶激活蛋白Rga1Rga1在分裂位点构建了一个隔在分裂位点构建了一个隔离带，从而阻断了这一位点的极化并且在缺失离带，从而阻断了这一位点的极化并且在缺失Rga1 GAPRga1 GAP活性的时候活性的时候，新的芽菌会在旧
15、分裂点形成。因此研究人员认为，新的芽菌会在旧分裂点形成。因此研究人员认为Cdc42Cdc42激活因子与激活因子与GAPsGAPs共同建立了分裂的中心区，从而极性指向邻近区域，而不是在共同建立了分裂的中心区，从而极性指向邻近区域，而不是在之前的细胞分裂位点。之前的细胞分裂位点。TheJournalofCellBiology,Vol.179,No.7,1375-1384第18页，此课件共96页哦环境条件对分化的影响：环境条件对分化的影响：（1 1）糖浓度糖浓度：高韧低木。中等水平（：高韧低木。中等水平（2530gL-1）时，时，木质部和韧皮部均可分化，同时有形成层。木质部和韧皮部均可分化，同时有形
16、成层。（2 2）CTK/IAACTK/IAA：高芽低根：高芽低根 （3 3）光照光照：黄化苗。弱光利伸长，不利分化。强光利分化：黄化苗。弱光利伸长，不利分化。强光利分化不利于伸长。不利于伸长。（4 4）水水充足延长伸生长期，缺水分化期提前，促进衰老充足延长伸生长期，缺水分化期提前，促进衰老。第19页，此课件共96页哦三、植物组织培养三、植物组织培养 植物的组织培养（植物的组织培养（plant tissue cultureplant tissue culture）无菌条件下无菌条件下，在含有营养物质及植物生长物质的培养基中培养离体植物组，在含有营养物质及植物生长物质的培养基中培养离体植物组织、器
17、官或细胞，或完整植株的技术。织、器官或细胞，或完整植株的技术。研究外植体在不受植物体其它部分干扰下生长和分研究外植体在不受植物体其它部分干扰下生长和分化的规律，并且可以利用各种培养条件影响它们的生长化的规律，并且可以利用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。和分化，以解决理论上和生产上的问题。离体培养的各种植物材料通称为离体培养的各种植物材料通称为外植体外植体第一次培养称第一次培养称为为初代培养初代培养(primary)(primary)。以后转移到新的培养基，则统称。以后转移到新的培养基，则统称为为继代培养继代培养（subculturesubculture）。）。第2
18、0页，此课件共96页哦 分类分类：根据培养基形式可分为固体培养，和液体培养：根据培养基形式可分为固体培养，和液体培养。根据植物材料的不同可分器官培养、组织培养、胚胎培。根据植物材料的不同可分器官培养、组织培养、胚胎培养、花粉培养、细胞或原生质培养。养、花粉培养、细胞或原生质培养。特点：特点：（1 1）取材少，经济；）取材少，经济；（2 2）人为控制条件，不受自然影响；）人为控制条件，不受自然影响；（3 3）生长周期短，繁殖率高；）生长周期短，繁殖率高；（4 4）管理方便，便于自动化控制。）管理方便，便于自动化控制。第21页，此课件共96页哦组织培养理论基础：组织培养理论基础：1 1、植物细胞全
19、能性（植物细胞全能性（totipotencytotipotency）是指植物的每个生活是指植物的每个生活细胞都具有该植物的全部遗传信息，在一定的条件下都能细胞都具有该植物的全部遗传信息，在一定的条件下都能够发育成一个完整植物体。够发育成一个完整植物体。是组织培养的理论基础是组织培养的理论基础。2 2、植物的再生作用（植物的再生作用（regenerationregeneration）：植物体分离的：植物体分离的部分具有恢复植物其余部分的能力。是无性繁殖的理论部分具有恢复植物其余部分的能力。是无性繁殖的理论基础。其机理是：受伤的组织产生了创伤激素，促进了基础。其机理是：受伤的组织产生了创伤激素，促
20、进了伤口周围细胞的分裂和生长，形成愈伤组织，愈伤组织伤口周围细胞的分裂和生长，形成愈伤组织，愈伤组织凭借内部的激素和营养在一定的环境条件下，再生形成凭借内部的激素和营养在一定的环境条件下，再生形成新的器官。新的器官。3 3、细胞的脱分化（细胞的脱分化（dedifferentiationdedifferentiation）和再分化（）和再分化（redifferentiationredifferentiation）第22页，此课件共96页哦脱分化脱分化再分化再分化植物体植物体分离分离愈伤组织愈伤组织生长点生长点外植体外植体生长生长幼芽幼芽幼根幼根植株植株组织培养方法：组织培养方法：1 1、消毒是关
21、键、消毒是关键 2 2、培养基：无机营养、维生素、碳源、生长调节剂、有机附加物、培养基：无机营养、维生素、碳源、生长调节剂、有机附加物。3 3、室内培养：固体培养、液体培养、悬浮培养、室内培养：固体培养、液体培养、悬浮培养 4 4、炼苗：、炼苗：第23页，此课件共96页哦第24页，此课件共96页哦第25页，此课件共96页哦2.2.种子萌发种子萌发 一、影响种子萌发的外界条件一、影响种子萌发的外界条件 种子萌发作为植物营养生长的开始，种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分，适宜的温度和充足的要求一定的水分，适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照（氧气，有些种子还需要光照（需光种子：需
22、光种子：莴苣、烟草）或黑暗（需暗种子：茄子、莴苣、烟草）或黑暗（需暗种子：茄子、番茄、瓜类）。番茄、瓜类）。第26页，此课件共96页哦1 1、水分：、水分：处在萌发状态的健全种子，适宜环境条件处在萌发状态的健全种子，适宜环境条件下下首先吸水膨胀首先吸水膨胀。禾谷类种吸水少，豆类种子吸水多。禾谷类种吸水少，豆类种子吸水多。第27页，此课件共96页哦水分在种子萌发中的作用：水分在种子萌发中的作用：吸水有利于种皮膨胀软化，氧气易进入，增强呼吸，吸水有利于种皮膨胀软化，氧气易进入，增强呼吸，胚易于突破种皮；胚易于突破种皮；使原生质由胶体状态变为溶胶状态，细胞代谢增强，促使原生质由胶体状态变为溶胶状态，
23、细胞代谢增强，促进胚乳的贮藏物质逐步转化为可溶性物质，供胚生长，进胚乳的贮藏物质逐步转化为可溶性物质，供胚生长，分化之用。分化之用。利于物质运输到正在生长的幼芽、幼根，供给呼吸利于物质运输到正在生长的幼芽、幼根，供给呼吸需要和形成新细胞结构的有机物；需要和形成新细胞结构的有机物；使激素由束缚型转化为游离型，增强活性，调节胚使激素由束缚型转化为游离型，增强活性，调节胚的生长发育。的生长发育。为生长提供动力。为生长提供动力。第28页，此课件共96页哦2 2、温度：、温度：对种子萌发的影响有三基点现象。与原产地对种子萌发的影响有三基点现象。与原产地有关。有关。萌发最适温度萌发最适温度是发芽率最高、发
24、芽时间最短的温度。是发芽率最高、发芽时间最短的温度。萌发协调最适温度萌发协调最适温度是种子健壮萌发的温度，比最适温度是种子健壮萌发的温度，比最适温度稍低。稍低。变温有利于种子萌芽变温有利于种子萌芽。因为：促进内外气体交换、增强。因为：促进内外气体交换、增强酶活性、促进物质转化。如地膜的应用，就起到了保水增酶活性、促进物质转化。如地膜的应用，就起到了保水增温的作用。温的作用。第29页，此课件共96页哦第30页，此课件共96页哦第31页，此课件共96页哦常见作物种子萌发的温度范围常见作物种子萌发的温度范围 第32页，此课件共96页哦3 3、氧气：、氧气：呼吸是萌发的保证。生产上要注意播种深度。水稻
25、在秧呼吸是萌发的保证。生产上要注意播种深度。水稻在秧苗期间也要注意秧田的排水，保证氧气的供给。一般植苗期间也要注意秧田的排水，保证氧气的供给。一般植物种子萌发时对空气含氧量的要求在物种子萌发时对空气含氧量的要求在10%10%以上，低于以上，低于5%5%，多数种子不能萌发多数种子不能萌发4 4、光：、光：光对一般植物种子的萌发没有什么影响，但有些植物的种光对一般植物种子的萌发没有什么影响，但有些植物的种子萌发是需要光的，这些种子称为需光种子子萌发是需要光的，这些种子称为需光种子(1ight seed)(1ight seed)，如莴苣、烟草和拟南芥等植物的种子。还有一些种，如莴苣、烟草和拟南芥等植
26、物的种子。还有一些种子萌发是不需要光的，称为需暗种子子萌发是不需要光的，称为需暗种子(dark seed)(dark seed)，如，如西瓜属和黑种草属西瓜属和黑种草属(NigellaNigella)植物的种子。植物的种子。需光种子萌需光种子萌发与光敏素有关。发与光敏素有关。第33页，此课件共96页哦光光处处理理萌发率萌发率（%）暗暗14R70R+FR6R+FR+R74R+FR+R+FR6R+FR+R+FR+R76R+FR+R+FR+R+FR7第34页，此课件共96页哦光光处处理理萌发率萌发率（%）暗暗14R70R+FR6R+FR+R74R+FR+R+FR6R+FR+R+FR+R76R+FR+
27、R+FR+R+FR7第35页，此课件共96页哦二、种子萌发时的生理生化变化二、种子萌发时的生理生化变化 种子萌发过程种子萌发过程:吸胀吸水期吸胀吸水期细胞恢复活跃的生理活动力细胞恢复活跃的生理活动力胚细胞恢复分裂和延长胚细胞恢复分裂和延长胚根和胚伸出种皮胚根和胚伸出种皮幼苗形成幼苗形成 第36页，此课件共96页哦二、种子萌发时的生理生化变化二、种子萌发时的生理生化变化 1 1、种子吸水过程：、种子吸水过程：三个阶段三个阶段-急剧吸水（吸胀吸水，以急剧吸水（吸胀吸水，以衬质势为动力）、停滞吸水、再急剧吸水。失去活力的种衬质势为动力）、停滞吸水、再急剧吸水。失去活力的种子只能进行每一个阶段，休眠种
28、子只停留在第二阶段，不子只能进行每一个阶段，休眠种子只停留在第二阶段，不能进入第三阶段。能进入第三阶段。第37页，此课件共96页哦二、种子萌发时的生理生化变化二、种子萌发时的生理生化变化 2 2、呼吸作用的变化和酶的形成、呼吸作用的变化和酶的形成呼吸变化呼吸变化第一时期：约第一时期：约1010小时，是呼吸酶系统活化的时期；小时，是呼吸酶系统活化的时期；RQRQ略大于略大于1 1第二时期：呼吸停滞期。第二时期：呼吸停滞期。RQ3RQ3第三时期：第二次呼吸高峰。第三时期：第二次呼吸高峰。RQRQ下降至下降至1 1左右左右第四时期：呼吸显著降低第四时期：呼吸显著降低酶的来源酶的来源原有酶在吸水后活化
29、；原有酶在吸水后活化；贮藏贮藏mRNAmRNA翻译合成；翻译合成；从头合成。从头合成。CO2O2第38页，此课件共96页哦3 3、核酸的变化：、核酸的变化：在种子发育期间形成的在种子发育期间形成的mRNAmRNA和新合成的和新合成的mRNAmRNA两类。两类。4 4、有机物的转变、有机物的转变 （1 1）淀粉的转变）淀粉的转变 在水解酶作用下逐渐被水解：在水解酶作用下逐渐被水解：淀粉淀粉兰糊精兰糊精红糊精红糊精无色糊精无色糊精麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖蔗糖则转变为葡萄糖和果糖。蔗糖则转变为葡萄糖和果糖。利用种子萌发时水解特点，人们很早利用种子萌发时水解特点，人们很早以来就利用磨碎的大麦芽汁来分解
30、淀以来就利用磨碎的大麦芽汁来分解淀粉，制造麦芽糖。粉，制造麦芽糖。单糖可以被呼吸利用，也可以再形成淀单糖可以被呼吸利用，也可以再形成淀粉、脂肪等。粉、脂肪等。第39页，此课件共96页哦（2 2）脂肪的转变）脂肪的转变：油料种子萌发时，脂肪在脂肪酶的作用下，水解成油料种子萌发时，脂肪在脂肪酶的作用下，水解成1 1分子甘油和分子甘油和3 3分子脂分子脂肪酸。肪酸。甘油可氧化并磷酸化成丙糖磷酸，进一步被呼吸利用或再转化为糖；甘油可氧化并磷酸化成丙糖磷酸，进一步被呼吸利用或再转化为糖；脂肪酸则分解为乙酰辅酶脂肪酸则分解为乙酰辅酶A A，通过乙醛酸循环再转化为糖。，通过乙醛酸循环再转化为糖。（3 3）蛋
31、白质的转变）蛋白质的转变 ：蛋白质主要是在蛋白酶及肽酶作用下形成各种氨基酸和酰胺运输到蛋白质主要是在蛋白酶及肽酶作用下形成各种氨基酸和酰胺运输到胚中，重新合成幼胚细胞的结构蛋白和酶。因此，总氮变化不大，胚中，重新合成幼胚细胞的结构蛋白和酶。因此，总氮变化不大，而形式变化。而形式变化。第40页，此课件共96页哦5 5、激素变化、激素变化 IAAIAA转变为游离态，转变为游离态，CTKCTK和和ETHETH在种子萌发早期均有增加，而在种子萌发早期均有增加，而ABAABA和其和其他抑制物质则明显下降。他抑制物质则明显下降。玉米玉米落叶松落叶松第41页，此课件共96页哦种子萌发时的生理生化变化种子萌发
32、时的生理生化变化第42页，此课件共96页哦 植物的生长过程，是体内各个生理活植物的生长过程，是体内各个生理活动协调进行的综合表现。只有在各种环境条件动协调进行的综合表现。只有在各种环境条件的适宜配合下，各生理代谢过程才能协调进行的适宜配合下，各生理代谢过程才能协调进行,植物才能健壮生长，结出丰硕的果实。植物才能健壮生长，结出丰硕的果实。影响影响植物生长的主要环境条件植物生长的主要环境条件:光光 温度温度 水肥等水肥等。3.3.植物生长与环境植物生长与环境 第43页，此课件共96页哦一、温度：一、温度：1 1、对植物生长的影响有三基点；、对植物生长的影响有三基点；2 2、通过影响光合、呼吸、蒸腾
33、、有机物运输、根对水肥吸、通过影响光合、呼吸、蒸腾、有机物运输、根对水肥吸收影响生长；收影响生长；3 3、在生长温度范围内，随温度升高生长加快。植物生长、在生长温度范围内，随温度升高生长加快。植物生长最快的温度称最快的温度称生长最适温度生长最适温度；生最健壮的温度称生长；生最健壮的温度称生长协协调最适温度调最适温度；4 4、存在温周期现象：植物季节或昼夜温度变化对植物生长、存在温周期现象：植物季节或昼夜温度变化对植物生长的影响；的影响；5 5、昼夜温度变化对植物生长有利，因为，只有绿色器官进行、昼夜温度变化对植物生长有利，因为，只有绿色器官进行光合，而所有细胞都进行呼吸，所以白天温度高，而夜温
34、低，光合，而所有细胞都进行呼吸，所以白天温度高，而夜温低，有利于减少呼吸消耗，增加物质积累。同时较低的夜温促进有利于减少呼吸消耗，增加物质积累。同时较低的夜温促进根系合成根系合成CTK CTK。第44页，此课件共96页哦第45页，此课件共96页哦影响影响种子萌发、细胞分化、细胞生长、种子萌发、细胞分化、细胞生长、形态建成、光周期、开花诱导形态建成、光周期、开花诱导叶绿体发育、叶绿素合成、叶绿体发育、叶绿素合成、二、光照：对植物的影响表现在两个方面：二、光照：对植物的影响表现在两个方面：第46页，此课件共96页哦对生长的直接效应：对生长的直接效应：1.1.种子萌发种子萌发需光种子萌发需光种子萌发
35、 需光种子的萌发受光照的需光种子的萌发受光照的促进，而需暗种子的萌发则受光抑制。烟草、莴苣、促进，而需暗种子的萌发则受光抑制。烟草、莴苣、胡箩卜等种子即为典型的需光种子。胡箩卜等种子即为典型的需光种子。2.2.光能抑制细胞的延伸生长、促进细胞的分化成熟光能抑制细胞的延伸生长、促进细胞的分化成熟从细从细胞延伸生长所需的物质基础来说，光是必需的。对胞延伸生长所需的物质基础来说，光是必需的。对延伸生长过程来说，光并不是必需的。延伸生长过程来说，光并不是必需的。光对植物光对植物的延伸生长有抑制作用，强光比弱光的抑制作用更的延伸生长有抑制作用，强光比弱光的抑制作用更大。光对促进细胞的分化与成熟有利，强光
36、下生长大。光对促进细胞的分化与成熟有利，强光下生长的植物比较矮小，但组织分化完全，植株健壮的植物比较矮小，但组织分化完全，植株健壮 。第47页，此课件共96页哦3.3.植物形态建成不可缺少植物形态建成不可缺少。影响植物光的形态建成（。影响植物光的形态建成（依赖光调节和控制植物生长、分化和发育的过程，是低能依赖光调节和控制植物生长、分化和发育的过程，是低能过程，光在此作为信号而不是能量，通过光敏素起作用）过程，光在此作为信号而不是能量，通过光敏素起作用）。表现在：黄化苗的转绿。植物若较长时间处在黑暗中，。表现在：黄化苗的转绿。植物若较长时间处在黑暗中，生长会呈黄化状态，表现出茎叶淡黄、茎秆柔嫩细
37、长、叶生长会呈黄化状态，表现出茎叶淡黄、茎秆柔嫩细长、叶小鳞片状等。若给黄化植株照光，就能使茎叶逐渐转绿，小鳞片状等。若给黄化植株照光，就能使茎叶逐渐转绿，植株健壮。蓝光：阻止黄化现象的发生，红光：促进黄化植株健壮。蓝光：阻止黄化现象的发生，红光：促进黄化植物正常化，远红光：逆转红光的作用，紫外光：抑制细植物正常化，远红光：逆转红光的作用，紫外光：抑制细胞伸长。胞伸长。第48页，此课件共96页哦第49页，此课件共96页哦4.4.诱导植物开花。诱导植物开花。日照时数影响植物的生长与休眠日照时数影响植物的生长与休眠,对绝大多数多年生植物都是对绝大多数多年生植物都是长日照条件促进生长、短长日照条件促
38、进生长、短日照条件诱导休日照条件诱导休眠。眠。成花诱导成花诱导 自然界许多植物开花自然界许多植物开花受光周期的诱导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等植受光周期的诱导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等植物的开花对日照的长短都有严格的要求。物的开花对日照的长短都有严格的要求。第50页，此课件共96页哦黑暗下秧苗黑暗下秧苗：鲜重高，干重低；茎柔、叶小、色淡、：鲜重高，干重低；茎柔、叶小、色淡、机械组织不发达。因无光照，无叶绿素，因此不能制机械组织不发达。因无光照，无叶绿素，因此不能制造光合产物，还要分解原来体内存在的有机物。造光合产物，还要分解原来体内存在的有机物。光下的秧苗光下的秧苗：光合作用强，制造
39、的有机物多，干重：光合作用强，制造的有机物多，干重高，鲜重小。叶大而厚、深绿色、机械组织发达。高，鲜重小。叶大而厚、深绿色、机械组织发达。*有两组秧苗，一组放在光下，一组放在黑暗中，问有两组秧苗，一组放在光下，一组放在黑暗中，问这两组秧苗在干重、鲜重和形态上有什么不同？这两组秧苗在干重、鲜重和形态上有什么不同？第51页，此课件共96页哦三、水分：三、水分：水是细胞分裂、伸长及植物生长动力，各代谢的必水是细胞分裂、伸长及植物生长动力，各代谢的必需条件；缺水会使代谢分解加强而合成下降；缺水需条件；缺水会使代谢分解加强而合成下降；缺水光合受阻、有机物运输受阻；水分过多，根的通气光合受阻、有机物运输受
40、阻；水分过多，根的通气条件不良，生长差，易造成倒伏、落花落果。水充条件不良，生长差，易造成倒伏、落花落果。水充足延长伸生长期，缺水分化期提前，促进衰老。足延长伸生长期，缺水分化期提前，促进衰老。第52页，此课件共96页哦以小麦为例讨论水分在植物一生中的作用以小麦为例讨论水分在植物一生中的作用 主要表现在对种子萌发、植物生长及形态建成、授粉受精及开主要表现在对种子萌发、植物生长及形态建成、授粉受精及开花结实、休眠等方面影响。花结实、休眠等方面影响。1.1.水分在种子萌发中的作用水分在种子萌发中的作用：吸水是种子萌发的首要条件。：吸水是种子萌发的首要条件。如小麦要吸足它重量如小麦要吸足它重量50%
41、50%以上的水分才可萌发。以上的水分才可萌发。2.2.水分在植物生长及形态建成中的作用水分在植物生长及形态建成中的作用：水分是植物细胞：水分是植物细胞扩张生长的动力。充足的水分使细胞产生膨胀压力；如果扩张生长的动力。充足的水分使细胞产生膨胀压力；如果水分不足，扩张生长受阻，植物生长慢，使植株矮小。如水分不足，扩张生长受阻，植物生长慢，使植株矮小。如小麦，在拔节和抽穗期间，主要靠各节间细胞的扩张生长小麦，在拔节和抽穗期间，主要靠各节间细胞的扩张生长来增加植株高度，如果严重缺水，不仅植株生长矮小，而来增加植株高度，如果严重缺水，不仅植株生长矮小，而且有可能抽不出穗子，导致严重减产。且有可能抽不出穗
42、子，导致严重减产。第53页，此课件共96页哦3.3.水分参与光合作用水分参与光合作用，光合作用产物是建造细胞壁和原生，光合作用产物是建造细胞壁和原生质的材料。缺水光合作用降低，有机物趋向分解，无效质的材料。缺水光合作用降低，有机物趋向分解，无效呼吸增加，这些都不利于植物生长。但若水分过多，植呼吸增加，这些都不利于植物生长。但若水分过多，植物生长很快，茎叶柔嫩，机械组织不发达，易倒伏，抗物生长很快，茎叶柔嫩，机械组织不发达，易倒伏，抗逆性差，小麦等禾谷类植物易造成后期倒伏。逆性差，小麦等禾谷类植物易造成后期倒伏。第54页，此课件共96页哦4.4.水分在授粉受精及开花结实中的作用水分在授粉受精及开
43、花结实中的作用：水分对花的形成：水分对花的形成过程是十分必要的，雌雄蕊分化期和花粉母细胞、胚囊母过程是十分必要的，雌雄蕊分化期和花粉母细胞、胚囊母细胞减数分裂期，对水分特别敏感。如果水分缺乏或高温细胞减数分裂期，对水分特别敏感。如果水分缺乏或高温干旱，易引起干旱，易引起“晒花晒花”，幼穗分化延迟，易引起颖花退化，幼穗分化延迟，易引起颖花退化。如小麦则引起花粉畸形，胚囊发育不完全而形成不孕小。如小麦则引起花粉畸形，胚囊发育不完全而形成不孕小花，空粒增加。而花期遇雨，则会形成花，空粒增加。而花期遇雨，则会形成灌花灌花，雨水将雌蕊，雨水将雌蕊柱头上分泌物（柱头液）冲掉，花粉大量吸水破裂，授粉不柱头上
44、分泌物（柱头液）冲掉，花粉大量吸水破裂，授粉不能正常进行。如果作物生长后期阴雨连绵，气温低，光照差能正常进行。如果作物生长后期阴雨连绵，气温低，光照差，影响光合，有机物形成少，造成秕粒。因此只有充足而适，影响光合，有机物形成少，造成秕粒。因此只有充足而适当的水分才能使植物正常生长和发育，达到高产、稳产。当的水分才能使植物正常生长和发育，达到高产、稳产。第55页，此课件共96页哦5.5.水分在植物休眠中的作用水分在植物休眠中的作用：休眠是植物经过长期：休眠是植物经过长期进化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适进化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性。应性。小麦成熟过程中，含水
45、量逐渐减少，束缚水小麦成熟过程中，含水量逐渐减少，束缚水/自自由水之比增加，原生质状态由溶胶变为凝胶，使种子处由水之比增加，原生质状态由溶胶变为凝胶，使种子处于强迫休眠之中于强迫休眠之中。如果小麦成熟期间遇雨，持续时间稍。如果小麦成熟期间遇雨，持续时间稍长，便会造成长，便会造成“穗发芽穗发芽”。因而风干种子安全贮藏必。因而风干种子安全贮藏必须在安全水以下。须在安全水以下。秋雨过多秋雨过多时，多年生树木不能及时时，多年生树木不能及时停止生长和进入休眠，停止生长和进入休眠，影响越冬性影响越冬性（易受冻害和旱害（易受冻害和旱害）。）。第56页，此课件共96页哦四、四、矿质营养矿质营养 N N、P P
46、是是IAAIAA、CTKCTK、叶绿素和许多、叶绿素和许多VitVit的成分，的成分，N N肥供应肥供应充足时，植株高大、叶片浓绿肥厚，功能期延长，分枝充足时，植株高大、叶片浓绿肥厚，功能期延长，分枝多。多。CaCa和和MgMg构成细胞壁中胶层的成分；构成细胞壁中胶层的成分；ZnZn与生长素、叶绿素的合成有关，缺与生长素、叶绿素的合成有关，缺ZnZn时光合降低，时光合降低，生长受阻；生长受阻；FeFe、CuCu、MoMo、K K等分别是不同酶的成分或活化剂，缺乏等分别是不同酶的成分或活化剂，缺乏时植物体内物质代谢就会遭受破坏。时植物体内物质代谢就会遭受破坏。五、机械刺激：五、机械刺激：主要是因
47、为机械刺激影响了植株的激素平主要是因为机械刺激影响了植株的激素平衡，通常是增加了乙烯的合成，减少生长素的含量。衡，通常是增加了乙烯的合成，减少生长素的含量。第57页，此课件共96页哦六、植物间的相互作用：六、植物间的相互作用：相生：相生：植株间相互促进，相互利用植株间相互促进，相互利用相克：相克：某种植物排出的物质直接或间接地阻碍他种植物某种植物排出的物质直接或间接地阻碍他种植物的生长发育并使之从生活环境中脱离的现象。的生长发育并使之从生活环境中脱离的现象。研究植物相生相克、生化他感及其在耕作制度中的应用；研究植物相生相克、生化他感及其在耕作制度中的应用；调控作物栽培环境从而达到优质高产的理论
48、与技术。调控作物栽培环境从而达到优质高产的理论与技术。第58页，此课件共96页哦六、植物间的相互作用：六、植物间的相互作用：一种植物分泌出特殊物质可抑制或排斥另一种植物。故可利用这种一种植物分泌出特殊物质可抑制或排斥另一种植物。故可利用这种相克，相克，通过轮作的方法，可有效抑制杂草。通过轮作的方法，可有效抑制杂草。例如例如向日葵能抑制马齿苋、曼陀萝花等杂草；向日葵能抑制马齿苋、曼陀萝花等杂草；高粱能抑制大须芒草、垂穗草等杂草生长，高粱能抑制大须芒草、垂穗草等杂草生长，大葱可抑制地下竹节草等杂草生长。大葱可抑制地下竹节草等杂草生长。第59页，此课件共96页哦植物相克谣植物相克谣作物不能胡搭配，乱
49、点鸳鸯必吃亏。作物不能胡搭配，乱点鸳鸯必吃亏。葡萄园边栽花椒，葡萄麻辣吃不了。葡萄园边栽花椒，葡萄麻辣吃不了。番茄苜蓿忌核桃，两相枯亡长不好。番茄苜蓿忌核桃，两相枯亡长不好。土豆地边莫种瓜，否则免疫作害它。土豆地边莫种瓜，否则免疫作害它。茴香和艾种一起，茴香矮小难长起。茴香和艾种一起，茴香矮小难长起。芝麻种在高粱地，迟迟不熟把人气。芝麻种在高粱地，迟迟不熟把人气。蓖麻种在芥菜前，蓖麻叶子会枯干。蓖麻种在芥菜前，蓖麻叶子会枯干。水仙铃兰相毗邻，两败俱伤可惜人。水仙铃兰相毗邻，两败俱伤可惜人。芥菜最怕卷心菜，二者千万要分开。芥菜最怕卷心菜，二者千万要分开。丁香厌恶紫罗兰，隔离种植莫迟延。丁香厌恶紫
50、罗兰，隔离种植莫迟延。郁金香忌勿忘我，二者不能一起过。郁金香忌勿忘我，二者不能一起过。作物相克学问多，种植也要讲科学。作物相克学问多，种植也要讲科学。第60页，此课件共96页哦高山植物矮小（高山矮态）的原因：高山植物矮小（高山矮态）的原因：空气稀薄、光照强、紫外光多，破坏空气稀薄、光照强、紫外光多，破坏IAAIAA，抑制植，抑制植物细胞延伸生长。使植株生长缓慢；物细胞延伸生长。使植株生长缓慢；水少，土壤瘠薄，造成植物因缺少水、肥而生长水少，土壤瘠薄，造成植物因缺少水、肥而生长不良；不良；夜温过低，代谢缓慢，生长缓慢；夜温过低，代谢缓慢，生长缓慢；风力、雨雪、冰雹都较猛烈，机械剌激多，增加风力、