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1、第十章植物的生长生理第1页，此课件共33页哦第一节 植物的休眠休眠休眠:在不良环境和季节来临之前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，甚至完全停止生长植物整体或某些器官代谢缓慢，甚至完全停止生长的现象。的现象。一、休眠器官、类型和阶段一、休眠器官、类型和阶段1.1.休眠器官：休眠器官：种子种子（最常见休眠器官）（最常见休眠器官）休眠休眠;芽休眠芽休眠;变态地下器官变态地下器官（球茎、鳞茎、根状茎等）（球茎、鳞茎、根状茎等）休眠休眠.2.2.休眠类型：休眠类型：（1 1）真正休眠）真正休眠(绝对休眠绝对休眠,生理休眠生理休眠)：由植物自身原因所造成的休眠由植物自身原因所造成的休眠
2、。未完成时。未完成时,再适宜的生再适宜的生长条件也不萌发。长条件也不萌发。如刚采摘的杏、桃的种子；如刚采摘的杏、桃的种子；（2 2）强迫休眠）强迫休眠(相对休眠相对休眠)：由环境不利于生长所造成的由环境不利于生长所造成的休眠。条件适宜时就萌发。休眠。条件适宜时就萌发。如美人如美人蕉；蕉；第2页，此课件共33页哦二、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。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：休眠的原因：1.1.种皮的限制：种皮的限制：种被不透水性种被不透水性、种被不透气性种被不透气性、种被种被的机械约束作用的机械约束作用 2.2.胚未发育完全
3、：胚未发育完全：胚以外的部分成熟且收获，因胚以外的部分成熟且收获，因为胚未成熟不能萌发为胚未成熟不能萌发。3.3.种子未完成后熟作用种子未完成后熟作用 4.4.存在抑制萌发的物质：存在抑制萌发的物质：种子种子(果实果实)成熟过程成熟过程中积累抑制萌发的物质，达到一定量时中积累抑制萌发的物质，达到一定量时导致导致种子休眠种子休眠。第3页，此课件共33页哦三、芽休眠的原因促使芽休眠的主要因素：促使芽休眠的主要因素：短日照短日照冬眠植物：冬眠植物：短日照诱导休眠短日照诱导休眠,长日照解除休眠。长日照解除休眠。夏眠植物夏眠植物:长日照诱导休眠长日照诱导休眠,短日照解除休眠。短日照解除休眠。如冬眠植物如
4、冬眠植物:短日照短日照ABAABA合成合成GA/ABA GA/ABA 休眠休眠 长日照长日照GAGA合成合成 GA/ABA GA/ABA 解除休眠解除休眠 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。干旱干旱也是引起植物休眠的因素。比如仙人掌也是引起植物休眠的因素。比如仙人掌第4页，此课件共33页哦四、解除及延长休眠的方法（一）解除休眠的方法（一）解除休眠的方法1.1.机械破损：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、莲的种子去除种皮。如有些豆类的种子、
5、莲的种子2.2.激素处理：激素处理：赤霉素是较为常用的打破休眠的激素，如用赤霉素是较为常用的打破休眠的激素，如用0.50.51.0ml/L1.0ml/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。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。3.3.化学药物处理：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。理莲子、可有效促进种皮的透性。4.4.层积处理：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。层种处理。第5页，此课
6、件共33页哦（二）延长休眠的方法（二）延长休眠的方法低温低温和和干燥干燥是延长种子休眠的非常关键的因素。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，可采用延长植物贮藏器官的休眠期，可采用生长调节剂处理生长调节剂处理。如用。如用1%1%萘萘乙酸钠盐溶液喷施收获前乙酸钠盐溶液喷施收获前2323周的马铃薯、萝卜、胡萝卜、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。发芽，也可防止白菜的脱帮。第6页，此课件共33页哦练习题：1.对于冬眠植物来说，日照诱导休眠,日照解除休眠。2.短
7、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。第7页，此课件共33页哦种子萌发种子萌发：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。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：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。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。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。第二节第二节 种子的萌发种子的萌发第8页，此课件共33页哦种子萌发的
8、三个阶段和生理转变过程示意图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、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。胚根突破种皮。第9页，此课件共33页哦二二、种子萌发、种子萌发过程中过程中的生理生化变化的生理生化变化1.1.种子吸水种子吸水过程的变化过程的变化三个阶段三个阶段：呈现出：呈现出“快快慢慢快快”的特点。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。的吸收停止在第二阶段。急
9、剧吸水急剧吸水阶段阶段 吸胀性吸水吸胀性吸水（物理性过程，与种子生命（物理性过程，与种子生命 力无关）力无关）吸水停吸水停滞滞阶段阶段 渗透性吸水渗透性吸水胚根出现，胚根出现，大量吸水大量吸水阶段阶段 渗透性吸水渗透性吸水第10页，此课件共33页哦种子吸水过程的变化：慢快慢第11页，此课件共33页哦2.2.呼吸作用的变化呼吸作用的变化：三个阶段三个阶段在吸水的第一和第二阶段，在吸水的第一和第二阶段，COCO2 2的产生大大超过的产生大大超过O O2 2的消耗的消耗 无氧无氧呼吸；呼吸；吸水的第三阶段，吸水的第三阶段，O O2 2的消耗大于的消耗大于COCO2 2的释放的释放 有氧有氧呼吸，大量
10、产生呼吸，大量产生ATPATP。如小麦吸水。如小麦吸水3030分钟，分钟，ATPATP增加增加5 5倍。倍。第一阶段呼吸作用迅速增加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二阶段呼吸停滞在一定水平第三阶段呼吸作用迅速增加第三阶段呼吸作用迅速增加呼吸作用呼吸作用的变化的变化第12页，此课件共33页哦3 3.贮藏物质的贮藏物质的变化变化 蛋白质蛋白质 新的氨基酸新的氨基酸 N 酰胺等酰胺等 CO2 有机酸有机酸幼苗幼苗 细胞壁物质细胞壁物质 糖类糖类 重建重建 膜膜 脂类脂类 运输运输 贮藏物质贮藏物质 脂肪脂肪 乙醛酸循环乙醛酸循环 淀粉淀粉 糖类糖类 蔗糖蔗糖种子种子 分解分解 第
11、13页，此课件共33页哦 三三、影响种子萌发的外、影响种子萌发的外部因素部因素1.1.足够的足够的水分水分 水是影响种子代谢强弱的重要因素。水是影响种子代谢强弱的重要因素。（1 1）水分使）水分使种皮种皮膨胀膨胀软化软化，氧易透过种皮，增加胚的呼吸；胚根易突破，氧易透过种皮，增加胚的呼吸；胚根易突破种皮。种皮。（2 2）水分使）水分使原生质原生质从凝胶态转变为从凝胶态转变为溶胶溶胶态，代谢水平提高。态，代谢水平提高。（3 3）保证细胞分裂和伸长正常进行保证细胞分裂和伸长正常进行。第14页，此课件共33页哦2 2.适宜的适宜的温度温度酶促反应酶促反应 影响种子萌发的温度表现出三基点现象，即有最低
12、、最高和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。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。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，与其不同作物种子萌发需要温度高低不同，与其原产地原产地密切相关。密切相关。一般适宜温度为一般适宜温度为20-2520-25。第15页，此课件共33页哦第16页，此课件共33页哦3 3.充足的充足的氧气氧气 有氧呼吸有氧呼吸 种子萌发要求含氧量高于种子萌发要求含氧量高于10%10%，低于低于5%5%
13、多数种子不能萌发。多数种子不能萌发。花生、大豆、棉花等花生、大豆、棉花等含脂肪较多含脂肪较多的种子萌发时，的种子萌发时，较淀粉种子需较淀粉种子需更多的氧气更多的氧气。氧气氧气和和水分水分的关系在种子萌发上有时存在的关系在种子萌发上有时存在相矛盾之处相矛盾之处，有些植物的种子，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。种子。第17页，此课件共33页哦4.4.光光 有的有的种子萌发种
14、子萌发需光需光 需光需光种子种子：光下才能萌发的种子，如光下才能萌发的种子，如莴苣、烟草、莴苣、烟草、多数多数杂草杂草种子。种子。需暗需暗种子种子（忌光种子）：（忌光种子）：光抑制种子萌发，如茄子、番茄、光抑制种子萌发，如茄子、番茄、瓜类种子。瓜类种子。对光对光不敏感不敏感种子种子（中光种子）：（中光种子）：有光有光/无光都可萌发，如大多无光都可萌发，如大多数农作物种子。数农作物种子。第18页，此课件共33页哦四、种子的寿命四、种子的寿命种子寿命种子寿命：从种子成熟到失去发芽力的时间。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，种子种子的寿命与植物的种
15、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。所处的环境会显著影响到种子的寿命。顽拗性顽拗性种子：种子：不耐不耐脱水和低温，寿命很短。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、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，菱、茭白等，正常性种子：正常性种子：耐耐脱水和低温，寿命较长。脱水和低温，寿命较长。如：水稻、花生。如：水稻、花生。种子寿命与种子种子寿命与种子含水量含水量和和贮藏温度贮藏
16、温度有关。有关。第19页，此课件共33页哦五、种子的活力五、种子的活力1.1.种子种子生活力生活力 种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。-红墨水法等红墨水法等测定测定2.2.种子种子活力活力即种子的即种子的健壮度健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、，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，是植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质种子品质的的重要指标重要指标。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。距。3.3.种子活力影响因素种子
17、活力影响因素a.a.种子的大小种子的大小b.b.成熟度成熟度c.c.贮藏条件。贮藏条件。第20页，此课件共33页哦一、植物生长量上的一、植物生长量上的“慢快慢慢快慢”特性特性 1.生生长量的表示法长量的表示法 1）生长积量）生长积量 意指生长积累的数量，即实验材料在测定时的实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。际数量，可用面积、体积、重量等表示。2）生长速率）生长速率，一般有两种表示方法：一般有两种表示方法：绝对生长速率：绝对生长速率：单位时间内植物材料生长的绝对增加量。单位时间内植物材料生长的绝对增加量。相对生长速率：相对生长速率：单位时间内植物材料
18、生长绝对增加量占原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。来生长量的相对比例。第三节 植物的生长第21页，此课件共33页哦2.生长大周期和生长曲线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，植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生长过程中，生长速率表现出生长速率表现出“慢慢-快快-慢慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以的基本规律，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的整个生长过程称为生长大周期生长大周期。第22页，此课件共33页哦植物的生长曲线植物的生长曲线第2
19、3页，此课件共33页哦二、植物生长的周期性二、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。现象。1.生长速率的昼夜周期性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。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。季节周期性。第24页，此课件共33页哦 1.1.生长速率的昼
20、夜周期性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，称为植物对昼夜温度周期性变化的反应，称为生生长的昼夜长的昼夜周期现象周期现象。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。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。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；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。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
21、腾量大，光照又抑制植物的生长，所以生长会较慢，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，而黑夜较快而黑夜较快.番茄番茄 、水稻及西瓜等在昼夜温差较大的情况下，生长良好。、水稻及西瓜等在昼夜温差较大的情况下，生长良好。第25页，此课件共33页哦2.植物生长的季节周期性植物生长的季节周期性春播、夏长、秋收、冬藏；春播、夏长、秋收、冬藏；春播、夏收；春播、夏收；夏播、秋收；夏播、秋收；秋播、幼苗秋播、幼苗(或营养体或营养体)越冬、春长和夏收。越冬、春长和夏收。生长季节周期性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它主要受四季的温度、水分、日照等因素的
22、影响而通过内因来控制。制。是与温度、光照、水分等因素季节性变化相适应。是与温度、光照、水分等因素季节性变化相适应。第26页，此课件共33页哦三、植物生长的相关性三、植物生长的相关性1.地下部分与地上部分的相关地下部分与地上部分的相关性性1）相互协调）相互协调2）相互制约）相互制约 根冠比（根冠比（R/T）：）：植物地下部分与地上部分干重或鲜植物地下部分与地上部分干重或鲜 重的比值重的比值，是衡量地下部与地上部之间的生长关系。，是衡量地下部与地上部之间的生长关系。“旱长根，水长苗旱长根，水长苗”第27页，此课件共33页哦 1 1）相互相互协调协调 有机营养物质和植物激素的交流。有机营养物质和植物
23、激素的交流。“根深叶茂根深叶茂”、“本固枝荣本固枝荣”原因原因: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，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、根供给地上部生长所需的水分、矿物质、少量有机物、CTKCTK和生物碱和生物碱等。等。地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等。地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等。第28页，此课件共33页哦2 2）相互制约相互制约 对水分、营养的争夺对水分、营养的争夺 过分旺盛的地上部分的生长会
24、抑制地下部分的生长，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。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（根冠协调与否的指标是根冠比（R/T）影响根冠比的因素影响根冠比的因素（1）水分：）水分：土壤缺水，土壤缺水，R/T ；水分充足；水分充足，R/T （2）矿物质：）矿物质：N多，多，R/T ；缺缺N，R/T ；P、K充足，充足，R/T（3）温度：）温度：较低温度时，较低温度时，R/T（4）光强：）光强：强光照，加速蒸腾，地上部生长受抑制，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，）生长
25、调节剂：生长抑制和生长延缓剂，R/T，赤霉素等，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。冠比，促进收获器官的生长。第29页，此课件共33页哦（二）主茎与侧枝的相关（二）主茎与侧枝的相关 顶端优势顶端优势 植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象。植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象。向日葵向日葵、玉米玉米、高高粱粱、黄麻黄麻等的顶端优势很强。等的顶端优势很强。第30页，此课件共33页哦产生顶端优势机理产生顶端优势机理 与营养物质的供应与营养物质的供应 和内源激素（生长
26、素、细胞分裂素等）的调控有关。和内源激素（生长素、细胞分裂素等）的调控有关。1.1.营养假说营养假说 顶芽在胚中已经形成，发育早，输导组织发达。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。顶芽优先获得营养而生长，侧芽由于养分缺乏而被抑制。2.2.激素抑制假说激素抑制假说 侧芽比顶芽对生长素敏感。侧芽比顶芽对生长素敏感。去顶去顶4-24hr4-24hr，侧芽，侧芽ABAABA减少减少30-70%30-70%。苹果树的落果大多是苹果树的落果大多是侧位果侧位果。第31页，此课件共33页哦A.有顶芽时有顶芽时，侧芽生长被抑制侧芽生长被抑制 B.B.切除顶
27、芽切除顶芽,上部侧芽就萌发生长，上部侧芽就萌发生长，并代替顶芽，并代替顶芽，抑制下部侧芽的萌发抑制下部侧芽的萌发 C.C.切除顶芽切除顶芽，并在切口处放上并在切口处放上琼脂琼脂，生长情况同生长情况同B B D.D.在切口放上在切口放上含含IAA的琼脂的琼脂，即使没即使没有顶芽有顶芽也抑制侧芽也抑制侧芽生长生长 3.3.营养转移假说营养转移假说 植物顶端是生长素的合成部位，植物顶端是生长素的合成部位，高浓度的高浓度的IAA使其保持为生长活动中心和物质交换中心，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。将营养物质调运至茎端，因而不利侧芽的生长。4.4.细胞分裂素在顶端优势中的作用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，细胞分裂素能促进侧芽萌发，解除顶端优势解除顶端优势。第32页，此课件共33页哦顶端优势的应用顶端优势的应用 利用和保持利用和保持顶端优势顶端优势:麻类、向日葵、烟草、玉米、高粱等；麻类、向日葵、烟草、玉米、高粱等；消除消除顶端优势顶端优势:棉花打顶棉花打顶 、花卉打顶去蕾。花卉打顶去蕾。第33页，此课件共33页哦