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植物生理学植物的生殖生理.ppt

花匠小妙招
2024-08-20 13:18

1、植物生理学-植物的生殖生理2,开花的“ABC”模型,开花的“ABC”模型,二、花器官形成所需的条件（一）气象条件 1、光时间长，强度大，有利花的形成花开始分化后，照光时间越长，强度越大，形成的有机物越多，对花形成愈有利。雄蕊发育对光强较敏感。,三、植物性别的分化,成花过程包括三个阶段：成花诱导（成花决定）：感受某些环境刺激，诱导植物从营养生长转向生殖生长决定花芽分化的可能性。成花启动（形成花原基）：分生组织经过一系列变化分化成形态上可辨认的花原基。花器官的形成决定花器官的数量和质量。,（一）、植物性别分化的特点及意义高等动物在受精的刹那即决定了其性别，且性别表现明显，不易逆转

2、。而植物在受精时没有性别决定的问题，雌雄花的分化完全取决于性别分化。植物的性别分化受环境的变化影响很大，从而使植物的性别存在易变性和多样性的特点。植物花器官性别的分化在实践中具有重要意义。植物的雄株和雌株的经济价值不同。以收获果实、种子的作物（如番木瓜、银杏）需留一定数量的雄株外，主要是需要保留大量的雌株；雌雄同株异花植物（如黄瓜、南瓜、西瓜等），就需大大增加雌花数，以便多结实提高产量。,花芽分化又称花器官的形成，包括花原基的形成，花芽各部分的分化与成熟的全过程。,分化叶原基的生长点开始形成花原基,1. 形态变化,生长锥由营养状态转变为生殖状态的形态变化过程。首先是生长锥膨大，然后自基部

3、周围形成球状突起并逐渐向上部推移，形成一朵朵小花。,苍耳接受短日诱导后生长锥的变化,生长点分化后，细胞代谢增高，有机物转化剧烈。可溶性糖含量增加，氨基酸、蛋白质含量增加，核酸的合成速度加快。用RNA和蛋白质合成抑制剂处理芽，都抑制营养生长锥分化为生殖生长锥，生长锥的分化伴随着核酸与蛋白质的代谢。,2. 生理生化变化,(1)内因营养状况激素平衡(2)外因光照温度水分物质营养,3. 影响花芽分化的因素,当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富，CTK、ABA、乙烯高，而GA水平低时，有利于花芽分化。营养缺乏时，激素的平衡受营养状况的影响。,内因, 水分：,外因,（三）、性别分化(sex d

4、ifferentiation),1 植物性别表现类型,2、雌雄个体的生理差异,呼吸代谢，激素水平，氧化酶的活性、种类等方面有差异。,（1）遗传控制（2）年龄（3）环境条件光周期、温周期和营养条件（4）植物激素与性别表达,3. 性别分化的调控,植物经过适当的光周期诱导后都能开花，但出现雌，雄花的数量受光周期诱导后的光周期情况的影响。如果光周期诱导后继续处于诱导的光周期下，雌花就多，诱导后处于非诱导光周期下，雄花就多。,温度，水肥条件,植物激素,GA能促进雄花的分化，而IAA、乙烯、CTK促进雌花分化。,N多，水足有利于雌花分化,光周期,（四）外界条件对植物性别形成的影响,1、光周期短

5、日照使SDP多开雌花，LDP多开雄花；长日照使LDP多开雌花，SDP多开雄花。 2、温周期较低的夜温有利多数植物雌性表现；反之，有利雄性表现。,3、营养条件 C/N 比值低，提高雌花分化的百分数。反之，促进雄花分化。土壤N肥多、水分充足，促进雌花的分化，反之，促进雄花分化。 4、受伤促进雌花分化,5、化学调控,生长素IAA、乙烯ETH、脱落酸ABA、矮壮素CCC等促进雌花分化。赤霉素GA、三碘苯甲酸TIBA、马来酰MH等促进雄花形成。烟熏植物为什么能增加雌花？烟中有效成分：ETH和CO。CO抑制IAA氧化酶活性，减少IAA的破坏，提高IAA含量。,第五节受精生理,植物开花之后，经

6、过花粉在柱头上的萌发，花粉管的生长进入胚囊和配子融合等一系列过程完成受精作用(fertilization)。大多数农作物的经济产量就是受精后发育成的籽实，所以受精与否直接影响作物产量。,一、花粉的结构和成分 (一)花粉的特点 1、花粉粒小而轻，数量大，有利传粉 2.内含丰富的有机物，是花粉萌发和花粉管生长的物质基础 3.花粉壁分内外两层，并分别含有来源不同但对花粉萌发和花粉管生长有关的蛋白质识别蛋白和酶,(二)花粉的构造 1、外壁 2、内壁 (三)花粉的成分 1、水分 2、蛋白质类 3、碳水化合物 4、植物激素 5、色素 6、矿质元素 7、维生素类,二、雌蕊的结构 1、柱头 2、花柱 3、子

7、房,三、花粉萌发和花粉管生长（一）授粉花粉借助于各种媒介落到雌蕊的柱头上的过程，称为授粉。自花授粉异花授粉（同株异花，异株异花）,（二）花粉萌发和花粉管生长 1.概念花粉落到柱头后，在适宜的条件下即可萌发。花粉萌发通常是以花粉的萌发孔突出花粉管作标志。花粉萌发时所需要的营养物质，一方面靠花粉本身贮藏的物质提供，另一方面也要从雌蕊体系中得到。,2.花粉萌发的条件：（1）水、（2）糖、（3）硼与钙、（4）有机物（VB1、VB2和VC）（5）环境因子（合适的温、湿，pH等（6）集体效应(group effect)在一定面积内，花粉数量越多，密度越大，花粉的萌发和花粉管的伸长也

8、就越好，这种现象称为集体效应。,四、双受精一个精细胞与卵细胞触合形成合子，另一个精细胞与中央细胞的两个极核触合，形成初生胚乳核。,五花粉与柱头的识别和萌发 1、识别花粉与柱头进行的是一种相互识别，从而阻止自交或排斥亲缘关系较远的异种，异属的花粉，只接受同种的花粉。识别(recognition)是指两类细胞结合中，要进行特殊反应，各从对方获得信息并以物质或化学的信号来表达的过程。花粉与柱头上存在着专门识别作用的蛋白质，叫识别蛋白(recognition protein)糖蛋白。花粉的识别物质是壁蛋白，雌蕊的识别物质是柱头表面的亲水蛋白质和花柱介质中的蛋白质。,2.克服不亲和的途径（

9、1）、花粉蒙导法在授不亲和花粉的同时，混入一些杀死的亲和花粉，蒙骗柱头，从而达到受粉的目的。（2）、蕾期授粉法雌蕊组织尚未成熟、不亲和因子尚未定型的情况下授粉，以克服不亲和性。（3）、物理化学处理法采用变温、辐射、激素或抑制剂处理雌蕊组织，以打破不亲和性。（4）、组织培养利用胚珠、子房培养，试管受精。（5）、细胞杂交原生质体融合或转基因技术。,六、受精过程中雌蕊的生理生化变化 ,1、呼吸速率增加增加0.51倍 2、生长素含量大大增加（1）花粉的IAA扩散到雌蕊组织（2）花粉中含有使Trp(色氨酸)转变为IAA 的E 3、吸水和吸收无机盐的能力增加 4、CH2O和蛋白质代谢加快 5、营养物质向生殖器官输送增强,七、影响受精的因素 (一) 花粉的活力 (二) 柱头的生活（三）环境条件（温度、湿度、肥等）,（一）花粉的生活力