關于植物的成熟與衰老第一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第一節種子的發育

一、貯藏物質的變化

1、糖類的變化—淀粉含量增加

淀粉種子（禾谷類種子）成熟過程中，可溶性糖含量逐漸降低，淀粉的積累迅速增加。第二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一小麥開花后主要物質的變化第三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

2、蛋白質含量增加

非蛋白N含量不斷下降，蛋白N含量不斷上升。說明蛋白質是由非蛋白N轉化而來。3、脂肪的變化

油料種子成熟過程中，糖類不斷下降，脂肪含量不斷上升，說明脂肪由糖類轉化而來。第六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

第七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

油脂形成的兩個特點：（1）先形成大量游離脂肪酸，隨種子的成熟逐漸合成復雜的油脂。（2）種子成熟時，先形成飽和脂肪酸，再形成不飽和脂肪酸。

故芝麻、花生等油料種子隨成熟度酸值下降，而碘值增高。

第八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

在種子成熟過程中，可溶性糖轉化為不溶性糖，非蛋白氮轉化為蛋白氮，脂肪由糖類轉化而來。二、其他生理變化一、貯藏物質的變化第九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一1、呼吸速率的變化—與有機物積累速率呈平行關系第十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一2、內源激素的種類和含量不斷變化ZTGAIAA鮮重受精第十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

玉米素可能是調節籽粒的細胞分裂；GA和IAA可能是調節有機物向籽粒的運輸和積累。此外，籽粒成熟期IBA大量增加，可能和籽粒的休眠有關。

3、含水量隨種子的成熟而逐漸減少

種子成熟時幼胚中具有濃厚的細胞質而無液泡，自由水含量很少。第十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

三、影響種子發育的環境因素

1、光照

光照強度影響種子內有機物的積累、蛋白質含量和含油率。

2、溫度

溫度高，呼吸消耗大，溫度低，不利于物質運輸與轉化。溫度適宜利于物質的積累，促進成熟。溫度還影響種子的化學成分：第十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

適當的低溫有利于油脂的積累；晝夜溫差大有利于不飽和脂肪酸的形成。

不同地區大豆的品質不同地區品種Pr質量分數/%油脂質量分數/%北方春大豆39.920.8黃淮海流域夏大豆41.718.0長江流域春夏42.516.7

秋大豆

北方油料種子油脂品質較南方好。第十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

3、空氣相對濕度

高，延遲種子成熟；低，加速成熟；大氣干旱，阻礙物質運輸，合成E活性降低，水解E活性增高，干物質積累減少。

4、土壤含水量

“風旱不實現象”：（1）干燥與熱風使種子灌漿不足第十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一（2）風旱不實的種子中蛋白質的相對含量較高

可溶性糖來不及轉化為淀粉，與糊精膠結在一起，形成玻璃狀籽粒，而蛋白質的積累受阻較小。北方小麥種子蛋白質含量較南方高（面筋多，韌性強，口感好）。

5、礦質元素

N肥提高蛋白質含量，N過多，脂肪含量下降。P、K肥增加淀粉含量。第十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第二節果實的發育※

一、果實的生長特點S型生長曲線：蘋果、梨、香蕉、番茄等雙S型生長曲線：桃、杏、李、櫻桃等珠心和珠被生長停止，營養向種子集中.第十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

單性結實：不經受精作用而形成無籽果實的現象。

天然單性結實：植株或枝條突變

刺激性單性結實：環境刺激，如短日照或較低的夜溫

人工誘導單性結實：如NAA，2，4-D、

GA處理

假性單性結實：胚敗育，花托發育成的假果單性結實第十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、果實發育過程中的生理生化變化（一）有機物的積累和轉化1、果實變甜—淀粉變為可溶性糖第二十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一2、酸味減少

轉化為糖有機酸呼吸氧化為CO2和H2O

被K+、Ca2+等中和第二十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一3、澀味消失單

過氧化物E

過氧化物寧凝結為不溶性的膠狀物質4、香味產生具有香味的物質—脂肪族的酯和芳香族的酯，及一些特殊的醛類

5、由硬變軟第二十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一果肉細胞壁中層的果膠質可溶性果膠果肉細胞相互分離淀粉粒可溶性糖

6、色澤變艷果皮中葉綠素破壞，類胡蘿卜素較多存在，或者形成花青素，呈黃、橙、紅色。

7、維生素含量增高第二十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、呼吸躍變呼吸躍變：指果實發育到一定程度時，呼吸速率首先降低，然后突然增高，最后又逐漸下降的現象。

躍變型果實：蘋果、香蕉、桃、梨、

杏、芒果、番木瓜等

非躍變型果實：草莓、葡萄、檸檬、柑橘、黃瓜、鳳梨等第二十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一不具有呼吸躍變的果實具有呼吸躍變的果實第二十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第二十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第二十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

呼吸躍變是由于果實中產生乙烯的結果第二十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一乙烯誘導呼吸作用的原因可能是：1、乙烯與細胞膜結合，增加膜的透性，氣體交換加速，氧化作用加強。

2、誘導呼吸E的mRNA的合成，提高呼吸E含量和活性，并顯著誘導抗氰呼吸。第二十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一三、影響果實發育的環境因素溫度光照氣體組分礦質營養濕度第三十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第三節植物的芽休眠

休眠（dormancy）：成熟種子、鱗莖和芽在適宜的萌發條件下暫時停止生長的現象。

一、種子休眠的原因和破除※

（一）種皮的限制

種皮堅硬、透水、透氣性差。如紫云英、椴樹、莧菜、苜蓿等。第三十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

破除方法：1、自然情況，細菌和真菌分泌酶類水解種皮的多糖和其它組成成分，使種皮變軟，透水、透氣性增強。2、生產上采用物理、化學方法如：磨擦、98%濃硫酸及2%氨水處理、去除種皮等。第三十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一（二）種子未完成后熟

后熟（after-ripening）：種子在休眠期內發生的生理生化過程。

后熟方法：1、低溫后熟：某些樹木種子（如薔薇科植物和松柏類種子）1-5℃層積處理1-3個月即可。2、干燥后熟：一些禾谷類植物種子曬干貯藏幾周或幾個月即可。經過后熟，種皮透性加大，酶活性及呼吸作用增強。ABA下降，CTK和GA上升，大分子有機物轉為可溶物。第三十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第三十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一（三）胚未完全發育(a)剛收獲的(b)濕土中貯藏6個月第三十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一（四）抑制物質的存在有些植物種子的子葉(菜豆)、胚乳(鳶尾)、種皮(蒼耳、甘藍)、果肉(番茄、西瓜)里存在一些酚類、醛類、ABA、有機酸、植物堿、揮發油等萌發抑制劑，抑制萌發。休眠的意義：1）對環境的適應

2）有利于衍繁后代第三十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、休眠與植物激素脫落酸能促進多種多年生木本植物和種子休眠。現已證明，脫落酸是在短日照下形成的，而赤霉素是在長日照下形成的。人們認為，植物的休眠或生長，是由脫落酸和赤霉素這兩種激素調節的。因此，夏季日照長，產生赤霉素使植株繼續生長；而冬季來臨前日照短，產生脫落酸，使芽進入休眠。第三十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一三、延存器官休眠的打破和延長打破馬鈴薯塊莖的休眠：GA處理：0.5~1mg.L-1的GA溶液中浸

泡10分鐘硫脲處理：0.5%硫脲浸薯塊8~12小時

延長：

0.4%萘乙酸甲酯粉劑處理噴施PP333

通氣安全貯藏第三十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一衰老（senescence）

:是指細胞、器官或整個植株生理功能衰退，最終自然死亡的過程。衰老的方式有兩類:

一類是多年生的木本和草本植物另一類是一次性開花死亡的植物第四節植物衰老的生理一、衰老的概念與方式第三十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、衰老時的生理生化變化※1、蛋白質含量顯著下降—分解大于合成可溶性蛋白和膜蛋白水解加速，總量下降。如煙草衰老三天，Pr下降15%。2、核酸含量降低—分解大于合成

RNA、DNA均下降，DNA下降較緩慢，如煙草衰老三天，

RNA下降16%，DNA下降3%。第四十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

3、光合速率下降葉綠體破壞，色素降解，Rubisco分解，光合電子傳遞和光合磷酸化受阻。4、呼吸速率下降呼吸速率下降較光合速率慢。有些葉片衰老時，有呼吸躍變現象。第四十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一RNA第四十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

5、生物膜結構變化

膜脂不飽和度下降，脂肪酸鏈加長，膜由液晶態凝固態選擇透性功能喪失，透性加大，膜脂過氧化加劇，細胞自溶，膜結構解體。

6、激素變化—激素平衡打破

ABA和ETH增加，IAA、GA、CTK下降。第四十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第四十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

三、植物衰老的原因（一）營養虧缺理論該理論認為，在自然條件下，單稔植物一旦開花結實后，全株就衰老死亡。這是因為生殖器官是一個很大的“庫”，壟斷了植株營養的分配，聚集營養器官的養料，引起植物營養體的衰老。第四十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

（二）DNA損傷假說

內容：植物衰老是由于基因表達在蛋白質合成過程中引起差誤（氨基酸排列順序錯誤或多肽鏈折疊的錯誤）積累所造成的。當錯誤的產生超過某一閾值時，機能失常，導致衰老。

某些理化因子也使DNA受損。第四十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一（三）自由基損傷假說

內容：植物體內產生過多的自由基，對生物膜、生物大分子及葉綠素有破壞作用，導致植物體的衰老、死亡。與衰老密切相關的E：超氧化物歧化E（SOD）和脂氧合E（LOX）。

SOD參與自由基的清除和膜的保護，而LOX催化膜脂中不飽和脂肪酸的氧化而使膜損傷。第四十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

（四）植物激素調節假說

一般認為植物的衰老是由一種或多種激素綜合控制的。

CTK、GA及生長素類延緩衰老，

ABA、ETH促進植物的衰老。

ABA含量的增加是引起葉片衰老的重要原因。ABA抑制核酸和蛋白質的合成，加速葉中RNA和蛋白質的降解；而乙烯能增加膜透性、形成自由基、導致膜脂過氧化、抗氰呼吸增強、物質消耗過多，促進衰老。第四十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

四、環境條件對植物衰老的影響

1、光照

（1）光強

光延緩衰老，暗中加速衰老。光抑制RNA、蛋白質及葉綠素的降解和乙烯形成，延緩衰老；強光及紫外光加速自由基產生，促進衰老。

（2）光質

紅光延緩衰老，遠紅光加速衰老；

（3）光周期

LD促進GA合成，延緩衰老；SD促進ABA合成，加速衰老。第四十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一2、溫度

低溫和高溫引起生物膜相變，并誘發自由基的產生和膜脂過氧化，加速植物衰老。3、氣體

O2濃度過高，自由基產生，O3污染環境，加速植物衰老；高濃度CO2抑制呼吸和乙烯生成，延緩衰老。第五十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一

4、水分

干旱促進ETH和ABA形成，加速蛋白質和葉綠素的降解，提高呼吸速率；自由基產生增多，加速衰老。

5、礦質營養

N肥不足，加速葉片衰老；Ca2+有穩定膜的作用，延緩衰老；一定濃度的Ag+、Ni2+也能延緩水稻葉片衰老。

6、細胞分裂素第五十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第五節細胞程序性死亡

植物體內有許多細胞自然死亡過程是由細胞內業已存在的、由基因編碼的程序控制，所以人們稱這種細胞自然死亡為細胞程序性死亡（programmedcelldeath,PCD）。PCD是細胞分化的最后階段。第五十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第五十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第六節植物器官的脫落一、器官脫落的種類正常脫落

—由于衰老或成熟引起的脅迫脫落

—由于逆境條件引起的生理脫落

—因植物自身的生理活動不協調引起的

脫落（abscission）：指植物組織或器官與植物體分離的過程。第五十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、環境因子對脫落的影響

1、溫度—過高和過低促進脫落

2、水分—干旱引起器官的脫落

3、光照—光照強或長日照→不脫落；弱光或短日照→脫落。

4、氧氣—高氧或缺氧都加速脫落；

5、淹水—促進乙烯、纖維素酶、果膠酶合成，促進脫落。第五十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一三、脫落時的細胞及生化變化(一)脫落時細胞的變化

首先離層細胞核仁明顯,RNA增加,內質網、高爾基體和小泡增多。小泡聚集在質膜，釋放出酶到細胞壁和中膠層，最后細胞壁和中膠層分解并膨大，