成熟和衰老专题知识讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,成熟和衰老专题知识讲座,成熟和衰老专题知识讲座,第1页,第一节 种子成熟生理,第二节 果实生长和成熟生理,第三节 植物休眠生理,第四节 植物衰老生理,第五节 器官脱落生理,成熟和衰老专题知识讲座,第2页,第一节 种子成熟生理,一、主要有机物改变,1,、糖类改变,淀粉含量增加,淀粉种子（禾谷类种子和豆类种子）成熟过程中，可溶性糖含量逐步降低，淀粉积累快速增加。,成熟和衰老专题知识讲座,第3页,成熟和衰老专题知识讲座,第4页,淀粉种子成熟过程中：催化淀粉合成,E,类活性增强；可溶性小分子化合物转化为不溶性高分子化合物。,淀粉磷酸化,E,活性改变与种子淀粉增加相一致。,成熟和衰老专题知识讲座,第5页,2,、非丁（肌醇六磷酸钙镁盐）含量增加,由,G-1-P,合成淀粉时脱下,Pi,主要以非丁形式贮藏于糊粉层。非丁是淀粉种子中,磷酸贮存库与供给源。,3,、蛋白质改变,Pr,含量增加,蛋白质种子：,叶片等器官中,AA,或酰胺 荚果（,AA,或酰胺,Pr,分解,酰胺）种子（酰胺,AA,贮藏蛋白）,成熟和衰老专题知识讲座,第6页,4,、脂肪改变,成熟和衰老专题知识讲座,第7页,脂肪代谢特点：,（,1,）油料种子成熟过程中，脂肪含量逐步升高，而淀粉和可溶性糖含量对应下降,脂肪由糖类转化而来,（,2,）,种子酸价逐步降低,，表明成熟过程中：,游离脂肪酸,脂肪,酸价：,中和,1,克油脂中游离脂肪酸所需,KOH,毫克数,成熟和衰老专题知识讲座,第8页,（,3,）,碘值,逐步升高，,表明种子成熟过程中：,饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,。,芝麻、花生等油料种子碘值随种子成熟度而增加。,碘值：,100,克油脂所能吸收碘克数,碘值,不饱和度大小,成熟和衰老专题知识讲座,第9页,在种子成熟过程中，,可溶性糖转化为不溶性糖,，,非蛋白氮转化为蛋白氮,，,脂肪由糖类转化而来,。,二、其它生理改变,1,、呼吸速率与有机物积累速率呈平行关系,成熟和衰老专题知识讲座,第10页,成熟和衰老专题知识讲座,第11页,2,、内源激素种类和含量不停改变,玉米素,GA,IAA,成熟和衰老专题知识讲座,第12页,玉米素：可能调整籽粒细胞分裂；,GA,和,IAA,：可能调整有机物向籽粒运输和积累。,3,、含水量随种子成熟而逐步降低,种子成熟时幼胚中含有浓厚细胞质而无液泡，自由含水量极少。,成熟和衰老专题知识讲座,第13页,三、外界条件对种子成份及成熟过程影响,1,、光照,光照强度影响种子内有机物积累、蛋白质含量和含油率。,2,、温度,温度适宜利于物质积累，促进成熟。,温度影响种子化学成份：,成熟和衰老专题知识讲座,第14页,低温有利于油脂积累；昼夜温差大有利于不饱和脂肪酸形成。,不一样地域大豆品质,不一样地域品种,Pr,质量分数,/%油脂质量分数,/%,北方春大豆,39.9 20.8,黄淮海夏大豆,41.7 18.0,长江流域春夏,42.5 16.7,秋大豆,北方油料种子油脂品质较南方好。,成熟和衰老专题知识讲座,第15页,晚稻米质量比早稻米好,：,高温下成熟时米质疏松，腹白大，质量差；温度较低时，有机物积累较多，质量很好。,成熟和衰老专题知识讲座,第16页,3,、空气相对湿度,高，延迟种子成熟；低，加速成熟；大气干旱，妨碍物质运输，合成,E,活性降低，水解,E,活性增高，干物质积累降低。,4,、土壤含水量,“风旱不实现象”,干燥与热风使种子灌浆不足现象,成熟和衰老专题知识讲座,第17页,原因：,“,干热风”，妨碍同化物向籽粒运输；,干旱缺水，籽粒中合成酶活性降低，而水解酶活性增强，妨碍贮藏物质积累；,水分向籽粒运输与分配降低，使籽粒过早干缩和成熟，造成籽粒瘦小,成熟和衰老专题知识讲座,第18页,风旱不实种子中蛋白质相对含量较高,水分供给不良对淀粉合成影响比对蛋白质影响大,北方小麦种子蛋白质含量较南方高,（面筋多，韧性强，口感好）。,5,、矿质元素,对淀粉种子而言，,N,肥提升蛋白质含量。,P,、,K,肥增加淀粉含量，也有利于脂肪合成和累积。,成熟和衰老专题知识讲座,第19页,第二节 果实生长和成熟生理,一、果实生长特点,S,型生长曲线：,苹果、梨、香蕉,双,S,型生长曲线：,桃、杏、李、樱桃（核果）,珠心和珠被生长停顿，幼胚生长强烈,成熟和衰老专题知识讲座,第20页,果实生长与受精后子房,IAA,含量增多相关。,单性坚固,：胚珠不经受精作用而子房形成不含种子果实。,单,天然,：香蕉、葡萄,性,刺激性,：环境刺激，如短日照或 较低夜温,结,人工诱导,：如,NAA,，,2,，,4-D,，,GA,实,假,：花托发育成假果，如草莓,成熟和衰老专题知识讲座,第21页,二、果实成熟时生理生化改变,（一）呼吸跃变和乙烯释放,呼吸跃变,：果实在成熟之前发生呼吸突然升高现象。,跃变型果实：苹果、香蕉、桃、李、杏、芒果等,非跃变型果实：草莓、葡萄、柠檬等,成熟和衰老专题知识讲座,第22页,成熟和衰老专题知识讲座,第23页,呼吸跃变是因为果实中产生乙烯结果。,成熟和衰老专题知识讲座,第24页,乙烯诱导果实成熟原因可能是：,1,、乙烯与细胞膜结合，,改变膜透性,，诱导呼吸高峰出现，加速果实内物质转化,2,、,提升呼吸,E,活性,，显著诱导抗氰呼吸,3,、,诱导呼吸,E,mRNA,合成,成熟和衰老专题知识讲座,第25页,呼吸跃变出现，标志着果实成熟到达了可食程度,人工催熟技术,：温水浸泡使柿子脱涩，熏烟使香蕉提早成熟，乙烯利催熟香蕉、番茄、柿子等。,成熟和衰老专题知识讲座,第26页,（二）有机物质转化,1,、果实味道改变,（,1,）甜味增加,淀粉变为可溶性糖,成熟和衰老专题知识讲座,第27页,（,2,）酸味降低,合成结构物质,转化为糖,有机酸 呼吸氧化为,CO,2,和,H,2,O,被,K,+,、,Ca,2+,等中和,果酸：,柠檬酸、苹果酸、酒石酸,成熟和衰老专题知识讲座,第28页,成熟和衰老专题知识讲座,第29页,（,3,）涩味消失,单,过氧化物,E,过氧化物,宁 凝结为不溶性胶状物质,2,、香味产生,含有香味物质,脂肪族酯和芳香族酯，及一些特殊醛类。如香蕉为乙酸戊酯，橘子为柠檬醛。,3,、由硬变软,成熟和衰老专题知识讲座,第30页,4,、色泽变艳,果皮中叶绿素破坏，类胡萝卜素较多存在，或者形成花青素，呈黄、橙、红色。,5,、维生素（,Vc,）含量增高,果肉细胞壁中层原果胶 可溶性果胶 果胶酸 半乳糖醛酸,胞间层果胶酸钙分解，果肉细胞相互分离,淀粉粒 可溶性糖,成熟和衰老专题知识讲座,第31页,（三）内源激素改变,成熟和衰老专题知识讲座,第32页,第三节 植物休眠生理,休眠,：成熟种子在适宜萌发条件下仍不萌发现象。,一、种子休眠原因和破除,1,、种皮限制,种皮,不透水,或透水性弱，如紫云英,种皮,不透气,，抑制胚生长，如椴树,种皮,太坚硬,，胚不能突破种皮，如苋菜,成熟和衰老专题知识讲座,第33页,破除：,（,1,）自然情况，细菌和真菌分泌,酶类,水解种皮多糖和其它组成成份，使种皮变软，透水、透气,（,2,）,物理、化学,方法破坏种皮,磨擦使紫云英种子磨损,氨水处理松树种子,98%,浓硫酸处理皂荚种子,成熟和衰老专题知识讲座,第34页,2,、种子未完成后熟,后熟,：种子在休眠期内发生生理生化过程，如蔷薇科植物和松柏类种子。,破除：,层积处理,：用湿砂将种子分层堆积在低温（,5,o,C,）地方。,后熟过程中，种子内淀粉、蛋白质、脂肪等有机物合成加强，呼吸减弱。经过后熟作用后，,种皮透性加强,，,呼吸增强,。,成熟和衰老专题知识讲座,第35页,3,、胚未完全发育,破除,：低温（,5,o,C,）处理,4,、抑制物质存在,成熟和衰老专题知识讲座,第36页,二、延存器官休眠打破和延长,打破马铃薯块茎休眠：,GA,处理：,0.51mg.L-1,GA,溶液中浸 泡,10,晒种法：凉干,23,天,晒种,翻动,硫脲处理：,0.5%,硫脲浸薯块,812,小时,延长：,0.4%,萘乙酸甲酯粉剂处理,通气安全贮藏,成熟和衰老专题知识讲座,第37页,第四节 植物衰老生理,一、衰老时生理生化改变,1,、蛋白质含量显著下降,成熟和衰老专题知识讲座,第38页,蛋白质合成能力减弱，分解加紧。,2,、核酸含量降低,RNA,、,DNA,均下降，,DNA,下降较迟缓。,外加,KT,，提升,RNA,含量，延缓衰老。,3,、光合速率下降,叶绿体破坏，色素降解，,Rubisco,分解，光合电子传递和光合磷酸化受阻。,成熟和衰老专题知识讲座,第39页,成熟和衰老专题知识讲座,第40页,4,、呼吸速率下降,呼吸速率下降较光合速率慢。有些叶片衰老时，有呼吸跃变现象。,5,、生物膜结构改变,液晶态,凝固态,选择透性功效丧失，透性加大，膜脂过氧化加剧，膜结构解体。,6,、激素改变,ABA,和,ETH,增加,成熟和衰老专题知识讲座,第41页,二、植物衰老机制,（一）,DNA,损伤假说,内容：,植物衰老是因为基因表示在蛋白质合成过程引发差误积累所造成,。当错误产生超出某一阈值时，机能失常，造成衰老。,一些理化因子使,DNA,受损。,成熟和衰老专题知识讲座,第42页,（二）自由基损伤假说,内容,：,植物体内产生过多自由基,，对生物大分子及叶绿素有破坏作用，造成植物体衰老、死亡。,与衰老亲密相关,E,：超氧化物歧化,E,（,SOD,）和脂氧合,E,（,LOX,）。,SOD,参加自由基去除和膜保护，而,LOX,催化膜脂中不饱和脂肪酸氧化而使膜损伤。,成熟和衰老专题知识讲座,第43页,（三）植物激素调整假说,内容：单稔植物衰老是由一个或各种激素综合控制。,CTK,、,GA,及生长素类延缓衰老，,ABA,、,ETH,促进植物衰老。,ABA,含量增加是引发叶片衰老主要原因,。,ABA,抑制核酸和蛋白质合成，加速叶中,RNA,和蛋白质降解，促进气孔关闭。,成熟和衰老专题知识讲座,第44页,（四）程序性细胞死亡理论,程序性细胞死亡（,PCD,）,：指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中，细胞遵照本身“程序”，主动结束其生命生理性死亡过程。,PCD,与个体发育,-,高等生物诞生,发育,成长,死亡 即寿命是生物固有特征,成熟和衰老专题知识讲座,第45页,-,死亡是生物体不可缺乏生命内容 是生物借以存活需要 并贯通寿命全部周期中,-,个体发育是新旧细胞生死交替 旧细胞死亡,新细胞形成份化,-,细胞死亡发生及过程是在长久进化 中已形成遗传程序（,PCD,）,成熟和衰老专题知识讲座,第46页,试验证实，叶片衰老是在,核基因控制下,，,细胞结构发生高度有序解体及其内含物降解,，且大量矿物质和营养物能在衰老细胞接替后有序地向衰老细胞转移和循环利用。,成熟和衰老专题知识讲座,第47页,三、环境条件对植物衰老影响,1,、温度,低温和高温诱发自由基产生，引发生物膜相变和膜脂过氧化，加速植物衰老。,2,、光照,光延缓植物衰老。,长日照促进,GA,合成，利于生长；短日照加速衰老。,成熟和衰老专题知识讲座,第48页,光敏色素参加衰老过程,，红光阻止蛋白质和叶绿素含量降低，远红光则消除红光作用。,3,、气体,O,2,浓度过高加速自由基形成。,O,3,污染环境加速植物衰老过程。,高浓度,CO,2,对衰老有一定抑制作用。,成熟和衰老专题知识讲座,第49页,4,、水分,干旱促进,ETH,和,ABA,形成，加速蛋白质和叶绿素降解，提升呼吸速率；自由基产生增多，加速衰老。,5,、矿质营养,营养物质从较老组织向新生器官或生殖器官分配，引发营养缺乏，造成叶片衰老。,成熟和衰老专题知识讲座,第50页,第五节 器官脱落生理,一、器官脱落种类,脱落,：指植物器官自然离开母体现象。,正常脱落,因为衰老或成熟引发,胁迫脱落,因为逆境条件引发,生理脱落,因植物本身生理活动引发,成熟和衰老专题知识讲座,第51页,二、器官脱落机制及影响原因,（一）离层与脱落,成熟和衰老专题知识讲座,第52页,叶片脱落前，离层细胞衰退、变得中空而脆弱。,与脱落相关,E,是：,纤维素,E,和果胶,E,脱落生化过程主要是：,水解离层细胞壁和中胶层,，使细胞分离，成为离层；,促使细胞壁物质合成和沉积,，保护分离断面，形成保护层。,成熟和衰老专题知识讲座,第53页,成熟和衰老专题知识讲座,第54页,成熟和衰老专题知识讲座,第55页,（二）脱落与激素,1,、生长素,生长素对脱落效应与施用部位和浓度相关。,（,1,）,IAA,梯度学说,远基端浓度,近基端浓度，抑制脱落,两端浓度差小或不存在，器官脱落,远基端浓度,近基端浓度，加速脱落,成熟和衰老专题知识讲座,第56页,成熟和衰老专题知识讲座,第57页,（,2,）浓度效应,低浓度,IAA,促进脱落，高浓度,IAA,抑制脱落。,2,、,ETH,原因：,（,1,）,ETH,诱发纤维素,E,和果胶,E,合成,，提升这两种,E,活性，增加膜透性,（,2,）促使,IAA,钝化和抑制,IAA,向离层输导，使,离层,IAA,含量少,成熟和衰老专题知识讲座,第58页,