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1、关于植物的生殖与成熟生理第1页，讲稿共33张，创作于星期二第一节花发育生理第一节花发育生理分化叶原基的生长点分化叶原基的生长点开始形成花原基开始形成花原基苍耳接受短日诱导后苍耳接受短日诱导后生长锥的变化生长锥的变化 形态变化形态变化第2页，讲稿共33张，创作于星期二生理生化变化生理生化变化花芽分化开始后，细胞代谢增高，花芽分化开始后，细胞代谢增高，有机物转化剧烈。有机物转化剧烈。可溶性糖可溶性糖氨基酸、蛋白质氨基酸、蛋白质核酸的合成速度核酸的合成速度第3页，讲稿共33张，创作于星期二一、花发育的遗传调控一、花发育的遗传调控第4页，讲稿共33张，创作于星期二ABCABC模型模型典典型型的的花花器
2、器官官具具有有四四轮轮基基本本结结构构，从从外外到到内内依依次次为为萼萼片片、花花瓣瓣、雄雄蕊蕊和和心心皮皮分分别别由由A、AB、BC和和 C组基因决定。组基因决定。控控制制花花结结构构的的这这些些基基因因按按功能可分为三大类：功能可分为三大类：心皮心皮第5页，讲稿共33张，创作于星期二A组组基基因因控控制制第第1、2轮花器官的发育。轮花器官的发育。其其功功能能丧丧失失会会使使第第1轮轮花花萼萼变变成成心心皮皮，第第2 轮轮花瓣变成雄蕊。花瓣变成雄蕊。心皮心皮心皮心皮 雄蕊雄蕊 雄蕊雄蕊 心皮心皮ABCABC模型模型-A-A组基因组基因第6页，讲稿共33张，创作于星期二B组组基基因因控控制制第
3、第2、3轮轮花器官的发育。花器官的发育。其其功功能能丧丧失失会会使使第第2轮轮花花瓣瓣变变成成萼萼片片，第第3轮轮雄蕊变成心皮。雄蕊变成心皮。ABCABC模型模型-B-B组基因组基因第7页，讲稿共33张，创作于星期二ABCABC模型模型-C-C组基因组基因C组组基基因因控控制制第第3、4 轮轮花器官的发育。花器官的发育。其其功功能能丧丧失失会会使使第第3轮轮雄雄蕊蕊变变成成花花瓣瓣，第第4 轮轮心皮变成萼片。心皮变成萼片。萼片萼片 花瓣花瓣 雄蕊雄蕊 雌蕊雌蕊 萼片萼片 花瓣花瓣 花瓣花瓣 萼片萼片第8页，讲稿共33张，创作于星期二 2.内源激素对花芽分化的调控内源激素对花芽分化的调控CTK、
4、乙烯、乙烯、ABA促进花芽分化促进花芽分化 GA抑制多种果树花芽分化抑制多种果树花芽分化IAA低浓度促进，高浓度抑制低浓度促进，高浓度抑制3.环境因子环境因子 光照、温度、水分、矿质营养光照、温度、水分、矿质营养花器官形成所需要的条件花器官形成所需要的条件1.营养状况营养状况第9页，讲稿共33张，创作于星期二(二二)、花的性别、花的性别植物性别分化的特点：植物性别分化的特点：性别的差别主要表现在性别的差别主要表现在花器官花器官上；上；性别分化的性别分化的多样化多样化；性别分化的性别分化的不稳定性不稳定性，极易受到环境，极易受到环境因素或化学物质的影响。因素或化学物质的影响。第10页，讲稿共33
5、张，创作于星期二1、植物性别表现类型、植物性别表现类型高等植物性高等植物性别别表表现现的主要的主要类类型型 性别表现类型同一植株上可能形成的花型代表植物举例雌雄同株同花型 两性花小麦，番茄，拟南芥雌雄同株异花型 雄花和雌花玉米，黄瓜，白麦瓶草雌雄异株型 雄花或雌花菠菜，大麻，杨，柳雌花两性花同株型 雌花和两性花金盏菊，灰绿藜雌花两性花异株型 雌花或两性花小蓟雄花两性花同株型 雄花和两性花硬毛茄，槭树，元宝枫雄花两性花异株型 雄花或两性花柿树三性花同株型 雌花和雄花和两性花番木瓜三性花异株型 雌花或雄花或两性花番木瓜第11页，讲稿共33张，创作于星期二2、性别分化的调控、性别分化的调控性别决定基
6、因性别决定基因基础性基因基础性基因 ts1与与ts2 突变体突变体(1)性别决定的遗传控制性别决定的遗传控制第12页，讲稿共33张，创作于星期二(2)年龄年龄(3)环境条件环境条件 光周期光周期 温周期温周期 营养条件营养条件(3)性别表达的激素调控性别表达的激素调控 IAA,ETH，CTK雌花雌花 GA雄花雄花(4)栽培措施栽培措施 烟熏、机械损伤烟熏、机械损伤第13页，讲稿共33张，创作于星期二第二节雄配子体发育生理第二节雄配子体发育生理一、花药的基本结构及发育过程一、花药的基本结构及发育过程第14页，讲稿共33张，创作于星期二植物配子体的发生与发育植物配子体的发生与发育第15页，讲稿共3
7、3张，创作于星期二雄配子体发生与发育的细胞生物学机制表皮表皮内壁层内壁层中间层中间层中期花药中期花药绒毡层绒毡层小孢子小孢子母细胞母细胞四分体四分体小孢子小孢子减数减数分裂分裂Callase花药原基花药原基L1L1L2L2L3L3孢原细胞孢原细胞三细胞花粉粒三细胞花粉粒精细胞精细胞营养营养细胞核细胞核花粉壁花粉壁Pollen mitosis II二细胞花粉粒二细胞花粉粒液泡液泡营养营养细胞核细胞核生殖生殖细胞细胞Pollen mitosis I单细胞单细胞花粉粒花粉粒精细胞精细胞营养细营养细胞核胞核花粉管花粉管脱水脱水萌发萌发配子体发生与发育配子体发生与发育小孢子的发生小孢子的发生生殖细胞分化
8、发育生殖细胞分化发育第16页，讲稿共33张，创作于星期二花粉管花粉管micropylepollen tubepollen tubefuniculusovulepollen tubemicropyleCentral cellnucleussynergidsfuniculuseggembryosacvacuole花粉粒萌发花粉粒萌发花粉管在花粉管在雌蕊中生长雌蕊中生长花粉管被指花粉管被指引向胚珠生长引向胚珠生长花粉管进入花粉管进入胚囊，释放精子胚囊，释放精子花粉管生长是授粉受精必不可少的花粉与柱头花粉与柱头相互作用相互作用花粉管的顶花粉管的顶端极性生长端极性生长花粉管的花粉管的导向作用导向作用花粉
9、管与助花粉管与助细胞互作细胞互作调控调控机制机制第17页，讲稿共33张，创作于星期二花粉粒的结构花粉粒的结构花粉的内壁蛋白和花粉的内壁蛋白和外壁蛋白示意图外壁蛋白示意图 外壁外壁纤维素，角质，纤维素，角质，孢粉素，蛋白质孢粉素，蛋白质 （糖蛋白、酶、凝集素）（糖蛋白、酶、凝集素）内壁内壁果胶质，果胶质，胼胝质，胼胝质，蛋白质蛋白质（水解酶）（水解酶）第18页，讲稿共33张，创作于星期二化学组成化学组成 色素色素类胡萝卜素、类黄酮等类胡萝卜素、类黄酮等 碳水化合物碳水化合物 氨基酸和酰胺，脯氨酸氨基酸和酰胺，脯氨酸 矿质元素矿质元素 脂类和维生素脂类和维生素 内源激素内源激素 酶酶（水解酶、转化
10、酶（水解酶、转化酶）第19页，讲稿共33张，创作于星期二水稻花粉：水稻花粉：1015分钟；分钟；小麦花粉：小麦花粉：几小时内活力开始下降；几小时内活力开始下降；玉米花粉：玉米花粉：约约12天；天；某些果树：某些果树：几周到几个月；几周到几个月；向日葵：向日葵：可达可达1年；年；蔷薇科的某些果树：蔷薇科的某些果树：几年中保持活力。几年中保持活力。采用超低温、真空和冷冻干燥技术贮藏花粉采用超低温、真空和冷冻干燥技术贮藏花粉花粉生活力花粉生活力第20页，讲稿共33张，创作于星期二第三节雌配子体发育生理第三节雌配子体发育生理(一一)雌蕊和胚珠的结构与发育过程雌蕊和胚珠的结构与发育过程第21页，讲稿共3
11、3张，创作于星期二二、雌蕊二、雌蕊 由一个或多个包着胚珠的心皮连合成为雌由一个或多个包着胚珠的心皮连合成为雌性生殖器官。由柱头、花柱和子房组成。性生殖器官。由柱头、花柱和子房组成。水稻：约水稻：约67天；天；小麦：麦穗完全抽出后第小麦：麦穗完全抽出后第3天天 玉米：花丝抽齐后玉米：花丝抽齐后15天天柱头生活力柱头生活力第22页，讲稿共33张，创作于星期二第四节授粉受精生理第四节授粉受精生理第23页，讲稿共33张，创作于星期二三、授粉与受精三、授粉与受精（一）授粉（一）授粉授粉授粉：发育成熟的花粉落在雌蕊柱头上：发育成熟的花粉落在雌蕊柱头上 的过程。的过程。自花授粉自花授粉 异花授粉异花授粉第2
12、4页，讲稿共33张，创作于星期二1.花粉与柱头的识别作用花粉与柱头的识别作用识别识别 是一类细胞与另一类细胞在结合过程中通过是一类细胞与另一类细胞在结合过程中通过物理、化学的信息交流，发生特殊反应。物理、化学的信息交流，发生特殊反应。花粉外壁蛋白花粉外壁蛋白柱头乳突细胞表面柱头乳突细胞表面的蛋白质表膜的蛋白质表膜第25页，讲稿共33张，创作于星期二2.花粉萌发花粉萌发花粉萌发花粉萌发：花粉粒在柱头上：花粉粒在柱头上经过识别，经过识别，从柱头的分泌物从柱头的分泌物中吸收水分而水合，其内部中吸收水分而水合，其内部压力增大，花粉粒内壁从外压力增大，花粉粒内壁从外壁上的萌发孔向外突出形成壁上的萌发孔向
13、外突出形成花粉管。花粉管。雌蕊的结构模式雌蕊的结构模式及花粉的萌发过程及花粉的萌发过程1.1.花粉落在柱头上；花粉落在柱头上；2.2.吸水；吸水；3.3.萌发；萌发；4.4.侵入花柱细胞；侵入花柱细胞；5.5.花粉管伸长至胚囊花粉管伸长至胚囊 第26页，讲稿共33张，创作于星期二3.花粉管的生长花粉管的生长花粉管顶端区的结构示意图花粉管顶端区的结构示意图 花粉管的生长局限于顶端区域；花粉管的生长局限于顶端区域；花粉管生长的趋化性；花粉管生长的趋化性；第27页，讲稿共33张，创作于星期二（二）受精（二）受精1.双受精双受精受精作用受精作用 卵细胞与精子相互融卵细胞与精子相互融合的过程。合的过程。
14、高等植物的双受精：高等植物的双受精：精子精子+卵细胞卵细胞 合子合子 胚胚精子精子+极核极核 胚乳胚乳玉米的双受精玉米的双受精第28页，讲稿共33张，创作于星期二2.受精后的生理生化变化受精后的生理生化变化 大量物质运输大量物质运输 呼吸强度明显提高呼吸强度明显提高 生长素含量增加生长素含量增加第29页，讲稿共33张，创作于星期二3.自交不亲和性的分子基础自交不亲和性的分子基础自交不亲和性自交不亲和性 许多植物的花粉落在同花的雌蕊柱头上不能成功许多植物的花粉落在同花的雌蕊柱头上不能成功受精的现象。受精的现象。遗传学上自交不亲和性是受一系列复等位遗传学上自交不亲和性是受一系列复等位S S基因基因
15、所控制。所控制。自交不亲和分为配子体型自交不亲和分为配子体型(GSI)(GSI)和孢子体型和孢子体型(SSI)(SSI)两类。两类。第30页，讲稿共33张，创作于星期二孢子体型自交不亲和孢子体型自交不亲和由花粉亲本的由花粉亲本的S等位基因控等位基因控 制，基因产物存在于花粉外壁；制，基因产物存在于花粉外壁；识别在柱头上进行，即花粉外识别在柱头上进行，即花粉外壁蛋白与柱头表膜蛋白的识别，壁蛋白与柱头表膜蛋白的识别，花粉不萌发。花粉不萌发。SSI存在于少数几种植物内，如存在于少数几种植物内，如十字花科、菊科等。十字花科、菊科等。第31页，讲稿共33张，创作于星期二配子体自交不亲和配子体自交不亲和由花粉本身的由花粉本身的S基因产物控制；基因产物控制；花粉可以在柱头上萌发，但是花粉可以在柱头上萌发，但是在花柱中花粉管破裂或生长停在花柱中花粉管破裂或生长停顿；顿；GSI存在于存在于60余科植物中，余科植物中，如茄科、百合科、禾本科等，如茄科、百合科、禾本科等，是主要的是主要的SI类型类型第32页，讲稿共33张，创作于星期二感谢大家观看第33页，讲稿共33张，创作于星期二