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1、 第四章第四章 植物的生长发育及其调控植物的生长发育及其调控 第四章 植物的生长发育及其调控 植物的生长发育实质上是基因在一定时间、空间上顺序表达的过程，而基因的表达则受内、外因素的影响和调节。v内部因素内部因素v遗传基础遗传基础v植物激素植物激素v外部因素外部因素v光照光照v温度温度v氧气氧气v日照长度等日照长度等第一节第一节 植物激素对生长发育的调控植物激素对生长发育的调控植物激素植物激素(Planthormone)指一些在植物体内合成，能指一些在植物体内合成，能从产生部位运送到作用部位，对生长发育有显著调节作用的从产生部位运送到作用部位，对生长发育有显著调节作用的微量有机物。微量有机物。
2、一、生长素类1、分布：分布广，主要在生长旺盛和幼嫩的部位。如：茎尖、根尖、受精子房等。 2、生理作用：（1）促进植物生长,不同器官适宜的激素浓度不一样，浓度增大反而会起抑制作用。（2）生长素还能促进细胞分裂、果实发育和单性结实。达达 尔尔 文文 实实 验（验（1880年）年） Went 的燕麦实验的燕麦实验植物的顶端优势植物的顶端优势植物的顶端优势植物的顶端优势指主茎的顶芽抑制侧芽的生长，主根抑制侧根指主茎的顶芽抑制侧芽的生长，主根抑制侧根生长的现象。主要通过植物激素的再分配（生长的现象。主要通过植物激素的再分配（redistributionredistribution）。）。二、赤霉素类和分
3、裂素类二、赤霉素类和分裂素类（一）赤霉素类（一）赤霉素类1 1、分分布布：赤赤霉霉素素普普遍遍存存在在于于高高等等植植物物体体内内。赤赤霉霉素素在在植植物物体体内没有极性运输，体内合成后可做双向运输。内没有极性运输，体内合成后可做双向运输。 2 2、生理作用生理作用 （1 1）促促进进细细胞胞分分裂裂和和茎茎的的伸伸长长这这是是赤赤霉霉素素最最显显著著的的生生理理效应，效应，（2 2）促进抽苔开花）促进抽苔开花 （3 3）打破休眠）打破休眠（4 4）促进雄花分化和提高结实率）促进雄花分化和提高结实率（5 5）促进单性结实）促进单性结实 对照对照GA3处理天处理天（二）分裂素类（二）分裂素类1
4、1、分分布布：细细胞胞分分裂裂素素普普遍遍存存在在于于旺旺盛盛生生长长的的、正正在在进进行行分分裂裂的组织或器官。的组织或器官。2 2、生理作用：、生理作用：（1 1）促进细胞分裂）促进细胞分裂 （2 2）促促进进芽芽的的分分化化 植植物物组组织织培培养养试试验验发发现现CTK/IAACTK/IAA比比例例可可对对愈愈伤伤组组织织根根芽芽分分化化起起到到调调控控作作用用。高高比比值值有有利利于于芽芽的的分分化化，反反之之则则有有利利于于根根的的形形成成。比比值值适适当当愈愈伤伤组组织织保保持持生生长而不分化。长而不分化。 （3 3）促进细胞扩大）促进细胞扩大 （4 4）促进侧芽发育，解除顶端优
5、势）促进侧芽发育，解除顶端优势 （5 5）延缓叶片衰老）延缓叶片衰老 三、脱落酸和乙烯三、脱落酸和乙烯（一）脱落酸（一）脱落酸1 1、分布：高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要、分布：高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下ABAABA含含量会迅速增多。量会迅速增多。2 2、生理作用生理作用(1)(1)促进休眠促进休眠 ：(2) (2) 促进气孔关闭促进气孔关闭 ：ABAABA可引起气孔关闭，降低蒸腾，这是可引起气孔关闭，降低蒸腾，这是ABAABA最重要的生理效应之一。最重要的生理效应之一。
6、(3)(3)抑制生长抑制生长 ：ABAABA能抑制整株植物或离体器官的生长，也能能抑制整株植物或离体器官的生长，也能抑制种子的萌发。抑制种子的萌发。(4)(4)脱落：脱落：(5)(5)增加抗逆性增加抗逆性（二）乙烯（二）乙烯1 1、分布：一般情况下，乙烯就在合成部位起作用，乙烯在植、分布：一般情况下，乙烯就在合成部位起作用，乙烯在植物体内易于移动物体内易于移动2 2、生理作用、生理作用（1 1）改变生长习性）改变生长习性 （2 2）促进成熟）促进成熟 （）促进脱落（）促进脱落（4 4）促进开花和雌花分化）促进开花和雌花分化 四、植物激素间的相互作用四、植物激素间的相互作用1 1、协同、协同2
7、2、拮抗、拮抗3 3、反馈、反馈4 4、连锁、连锁 第二节第二节 植物的营养生长极其调控植物的营养生长极其调控植物个体发育的阶段性植物个体发育的阶段性v种子的萌发和幼苗的形成种子的萌发和幼苗的形成v营养生长营养生长v生殖生长生殖生长 一、一、 种子的萌发种子的萌发1 1、种子的休眠、种子的休眠2 2、种子萌发的条件、种子萌发的条件 足够的水分、适宜的温度、充足的氧气足够的水分、适宜的温度、充足的氧气二、植物的生长和运动二、植物的生长和运动1、植物生长的周期性、植物生长的周期性 季节的周期性季节的周期性 昼夜周期性昼夜周期性 无论细胞、器官或整个无论细胞、器官或整个 植株的生长速率都表现植株的生
8、长速率都表现 出出慢慢 快快 慢慢的规律。的规律。 2、植物生长的相关性、植物生长的相关性 地上与地下的相关性：根深叶茂，本固枝荣。地上与地下的相关性：根深叶茂，本固枝荣。 主枝与侧枝的相关性：顶端优势主枝与侧枝的相关性：顶端优势 营养器官与生殖器官的相关性：表现为既相互依赖营养器官与生殖器官的相关性：表现为既相互依赖又相互制约。又相互制约。3、植物的运动、植物的运动 向性运动：向光性、向水性、向化性、向重力性等向性运动：向光性、向水性、向化性、向重力性等 感性运动：是由没有一定方向的外界刺激引起的运感性运动：是由没有一定方向的外界刺激引起的运动。其中一部分属于生长运动，一部分属于非生长动。其
9、中一部分属于生长运动，一部分属于非生长运动。运动。 第三节第三节 光和温度对植物生长的影响光和温度对植物生长的影响一、光一、光v光对生长的抑制作用光对生长的抑制作用 蓝紫光蓝紫光v光促进组织的分化光促进组织的分化 光促进植物正常的形态建成光促进植物正常的形态建成 光形态建成光形态建成/光形态发生光形态发生指光作为一种信号去指光作为一种信号去激发受体，推动细胞内发生一系列生物化学反应来激发受体，推动细胞内发生一系列生物化学反应来调节不同基因的表达，最终表现为控制植物生活史调节不同基因的表达，最终表现为控制植物生活史中不同发育阶段的形态发生过程。中不同发育阶段的形态发生过程。 植物主要是通过体内的
10、光受体来感受环境中的光信号，目植物主要是通过体内的光受体来感受环境中的光信号，目前已发现三种光受体：前已发现三种光受体：光敏素光敏素 photochrome红光和远红光受体，与黄化苗转红光和远红光受体，与黄化苗转化以及光周期现象有关。化以及光周期现象有关。隐花色素隐花色素crytochrome蓝光、近紫外光受体，与植物蓝光、近紫外光受体，与植物的向光性、下胚轴的伸长和气孔的开闭有关。的向光性、下胚轴的伸长和气孔的开闭有关。紫外光受体紫外光受体 UV-B photoreceptor具抑制生长的作用。具抑制生长的作用。二、温度二、温度v 植物生长的温度三基点植物生长的温度三基点 v 生长的温周期现
11、象：植物对昼夜温度周期性变化反应。生长的温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化反应。 第四节第四节 植物的生殖生长极其调控植物的生殖生长极其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导v 低温与成花的关系低温与成花的关系春化作用春化作用v 春化现象：植物开花需要低温的现象。春化现象：植物开花需要低温的现象。v 春化作用：低温对植物开花起促进作用。春化作用：低温对植物开花起促进作用。 v 舂化处理：人工给予低温处理萌动种子，使它完成舂化作舂化处理：人工给予低温处理萌动种子，使它完成舂化作 用的过程。用的过程。 植物对低温反应的类型：植物对低温反应的类型： 1类：对低温的要求是绝对的。类：对低温的要求是
12、绝对的。 如二年生，多年生如二年生，多年生 2类类：对对低低温温的的要要求求是是相相对对的的。低低温温处处理理有有利利于于促促进进，未未处处理理生育期延长生育期延长（三）（三） 春化在农业中的应用：春化在农业中的应用： 春化处理、调种引种、调控花期。春化处理、调种引种、调控花期。 二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导v 光周期是指一天中白天和黑夜的相对长度。光周期是指一天中白天和黑夜的相对长度。v 光周期现象指植物对白天和黑夜相对长度变化的光周期现象指植物对白天和黑夜相对长度变化的反应。反应。v 光周期与成花的关系光周期与成花的关系光周期作用光周期作用 临临界界日日长长critical d
13、ay-length对对短短日日植植物物来来说说，是是指指引引起起植植物物开开花花的的最最长长日日照照时时数数；对对长长日日植植物物来来说，是指引起植物开花的最短日照时数。说，是指引起植物开花的最短日照时数。（一）光周期现象的特点（一）光周期现象的特点 1、植物类型、植物类型 v短日植物：日照长度短于一定的临界短日植物：日照长度短于一定的临界 值，才能开花的植物。值，才能开花的植物。 v长日植物：日照必须长于一定临界长日植物：日照必须长于一定临界 值才能开花的植物。值才能开花的植物。 v日中性植物：开花对日照长短要求日中性植物：开花对日照长短要求 不严格，在自然条件下就能开花的植物。不严格，在自
14、然条件下就能开花的植物。 如番茄、黄瓜、辣椒、茄子等。如番茄、黄瓜、辣椒、茄子等。短日植物短日植物长日植物长日植物2、光光周周期期诱诱导导：植植物物只只要要得得到到足足够够合合适适的的光光周周期期后后，在在任任何何日日照照长长度度下下都都能能开开花花的的现现象象。如如一一般般 110左右。左右。 3、光期与暗期的作用：、光期与暗期的作用： 暗期决定花原基的形成暗期决定花原基的形成 ；光周长度决定花原基的数量；光周长度决定花原基的数量 4、光周期刺激的感受部位和传递、光周期刺激的感受部位和传递 叶片是感受光周期的部位。叶片（传递）芽叶片是感受光周期的部位。叶片（传递）芽开花开花（二）光周期现象的
15、应用（二）光周期现象的应用 1、引种和育种应用、引种和育种应用 例：长日植物，北种南引，生育期会延长，所以应引早熟种。例：长日植物，北种南引，生育期会延长，所以应引早熟种。 短日植物，北种南引，生育期会缩短，所以应引晚熟种。短日植物，北种南引，生育期会缩短，所以应引晚熟种。 规律：一般东西引种较南北引种容易成功，但注意海拔高度。规律：一般东西引种较南北引种容易成功，但注意海拔高度。 2、控制花期、控制花期 花花卉卉应应用用：人人工工控控制制光光周周期期可可促促进进或或延延迟迟开开花花。例例：菊菊花花，早早晚晚遮光，提早开花。遮光，提早开花。 3、调节营养生长和生殖生长、调节营养生长和生殖生长 收收获获营营养养体体的的抑抑制制开开花花。例例：短短日日植植物物南南种种北北引引；提提早早播播种种，利利用春夏季长日照用春夏季长日照
