1、第四節(jié)授粉受精生理第第四四節(jié)節(jié)授授粉粉受受精精生生理理組員：陳勝利組員：陳勝利 杜明慧杜明慧 靳輔靳輔 杜昊杜昊 李艷清李艷清 崔亞鴿崔亞鴿第四節(jié)授粉受精生理 一、授粉生理1.)花粉的發(fā)育來(lái)源：花粉是花粉粒的總稱(chēng)，花粉是由花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂后形成的。2.)花粉的結(jié)構(gòu) 1、壁物質(zhì) 內(nèi)壁：果膠 胼胝質(zhì) 內(nèi)壁：纖維素 角質(zhì)內(nèi)壁與外壁中均含有活性蛋白：外壁蛋白由絨氈層合成，是花粉與雌蕊種子發(fā)生相互識(shí)別的物質(zhì)，與受精親和性有關(guān)系，特稱(chēng)為識(shí)別蛋白。內(nèi)壁蛋白由花粉自身合成，主要是一些與花粉萌發(fā)與花粉管在柱頭中伸長(zhǎng)有關(guān)的水解酶類(lèi)。2、營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞：積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在萌發(fā)時(shí)形成花粉管3、生殖細(xì)胞：隨花粉粒的發(fā)育在花粉粒

2、或花粉管中分裂形成兩個(gè)精細(xì)胞，精細(xì)胞參與雙受精 3）花粉的成分：蛋白質(zhì)：各種水解酶類(lèi)及其他一些酶類(lèi)，這些酶類(lèi)最適宜PH顯酸性。功能是分解花粉中儲(chǔ)藏物質(zhì)如淀粉脂肪供萌發(fā)花粉利用，另一方面是溶解雌蕊中阻礙花粉萌發(fā)的障礙物，是花粉管能順利深入胚囊。氨基酸：一些氨基酸如脯氨酸與花粉的發(fā)育性有關(guān)，可以提高花粉對(duì)高溫低溫等不良環(huán)境的抵抗力，保持花粉活力，提高受精率。糖類(lèi)：儲(chǔ)藏的主要糖類(lèi)是淀粉和脂肪，是主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是花粉的能源物質(zhì)和代謝底物。根據(jù)劃分中糖類(lèi)和脂肪的相對(duì)含量不同那個(gè)可以將花粉非為淀粉型花粉和脂肪性花粉兩大類(lèi)。色素和植物激素：色素使花具有色澤，激素對(duì)花粉萌發(fā)花粉管伸長(zhǎng)受精過(guò)程及新陳代謝及結(jié)實(shí)具

3、有重要調(diào)節(jié)作用。維生素類(lèi)：保持花粉旺盛代謝活力具有重要作用，礦質(zhì)元素：各種礦質(zhì)元素在花粉管的伸長(zhǎng)中具有重要作用4）花粉發(fā)育中的基因調(diào)控：植物性瑞中雄配子花藥的發(fā)育與成熟有一系列基因所控制。早期在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前和形成小孢子前期，和后期形成雄配子過(guò)程中具有一系列特異基因調(diào)節(jié)。5）花粉的壽命與儲(chǔ)藏花粉的壽命是指花粉離開(kāi)母體后維持受精能力的長(zhǎng)短。一般認(rèn)為1-5是花粉儲(chǔ)藏的最是溫度，40的濕度是的是儲(chǔ)藏的最適濕度，無(wú)氧或氧分壓低，遮陰或較黑暗環(huán)境有利于花粉儲(chǔ)存。6）柱頭的生活能力：柱頭是雌蕊接受花粉的地方柱頭表皮細(xì)胞常常隆起為乳突狀或外伸為羽毛狀，有利于花粉附著，同時(shí)成熟柱頭能分泌粘性較大的油脂狀

4、分泌物，稱(chēng)為柱頭液可以粘著花粉粒。根據(jù)分泌液的多少將柱頭分為濕潤(rùn)型和干燥型兩類(lèi)。花花粉的貯存條件粉的貯存條件 降低呼吸作用降低呼吸作用 1、濕度 較干燥的環(huán)境（相對(duì)濕度為30%40%） 2、溫度 貯存最適溫度：15 3、空氣中CO2和O2含量 增加空氣中CO2的百分?jǐn)?shù)，減少氧分壓，可延長(zhǎng)花粉的壽命 4、光線 以遮陰或黑暗處貯存較好 花粉貯藏期生活力下降的花粉貯藏期生活力下降的原因：原因：貯藏物貯藏物質(zhì)消耗過(guò)多、酶活性下降和水分過(guò)度缺乏質(zhì)消耗過(guò)多、酶活性下降和水分過(guò)度缺乏。7.)花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)萌發(fā)標(biāo)志：花粉萌發(fā)通常是以花粉內(nèi)壁通過(guò)外壁上的萌發(fā)孔伸長(zhǎng)形成花粉管的乳狀頂端為標(biāo)志。花粉管生長(zhǎng)方式

5、：頂端生長(zhǎng)，生長(zhǎng)只局限于花粉管頂端區(qū)花粉管的生長(zhǎng)具有向化性(p362)和向電性(p363)花粉和花粉管在萌發(fā)過(guò)程中需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一方面靠花粉本身儲(chǔ)藏的物質(zhì)提供，另一方面可從雌蕊體系中得到。花粉萌發(fā)需要的條件： 糖分、硼有機(jī)物、環(huán)境因子、基體效應(yīng)(p363)二、受精生理1、）受精過(guò)程：植物受精生理的過(guò)程實(shí)際上是花粉與雌蕊之間不斷地進(jìn)行信息和物質(zhì)相互傳的的過(guò)程，也是二者之間相互作用的過(guò)程。 2、）花粉與柱頭的相互識(shí)別花粉落到雌蕊柱頭上能否正常萌發(fā)花粉管能否正常生長(zhǎng)并通過(guò)花柱組織進(jìn)入胚囊受精，除需求適宜的外界條件外還決定于花粉與雌蕊的親和性。親和不親和性是由基因控制的。（P364） 識(shí)別：細(xì)胞表面

6、分子水平上進(jìn)行物理、化學(xué)的信息交流和信號(hào)傳遞而發(fā)生的特殊反應(yīng)。這個(gè)識(shí)別反應(yīng)取決于花粉壁中的識(shí)別蛋白和柱頭乳突細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)薄膜之間的相互識(shí)別。花花粉和柱頭的相互粉和柱頭的相互識(shí)別識(shí)別1.識(shí)別識(shí)別實(shí)質(zhì)：花實(shí)質(zhì)：花粉壁蛋白粉壁蛋白和和柱頭乳突柱頭乳突細(xì)胞蛋白質(zhì)表膜細(xì)胞蛋白質(zhì)表膜之間的識(shí)別之間的識(shí)別親和：親和：不親和：不親和：NoImage3、）花粉與柱頭的識(shí)別機(jī)制 花粉落到柱頭上與柱頭接觸的幾秒鐘內(nèi)，花粉里上的外壁蛋白被釋放到柱頭的蛋白質(zhì)薄膜上識(shí)別。如果柱頭和花柱是親和的可以識(shí)別，花粉變吸水萌發(fā)，花粉管尖端產(chǎn)生或者活化角質(zhì)酶，溶解柱頭乳突細(xì)胞壁的角質(zhì)層，花粉管伸長(zhǎng)穿過(guò)花柱而生長(zhǎng)。如果二者不親和，相互不可識(shí)別，互相排斥，花粉管不可萌發(fā)，生長(zhǎng)受阻，不能穿過(guò)柱頭，同時(shí)柱頭與花粉接觸處的乳突細(xì)胞的質(zhì)膜與壁之間沉積胼胝質(zhì)，阻礙花粉管穿入，使受精失敗。 意義：花粉與柱