植物生理学重点整理.docx

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1、植物生理学重点整理重点 Chapter 1 Water metabolism 1水分在植物生命活动中的作用。 植物体内的水分以自由水和束缚水两种形态存在，两者的比例与植物的代谢强度和抗逆性强弱有着密切关系。 1.水是植物细胞原生质的重要组成成分，是新陈代谢能正常进行的基本环境。细胞原生质含水量较多呈溶胶状态时，新陈代谢旺盛；反之则呈凝胶状态，生命活动大大减弱，如休眠种子。 2.水参与了植物体内的代谢。水作为生物体内所有化学反应的环境，且是很多反应的反应物或生成物。 3.水是植物体吸收和运输物质的溶剂。固态的无机物和有机物一般只有溶解在水中才能被吸收。被根吸收的无机盐和植物自身制造的各种有机物等

2、，都必须通过水来运输。 4.水分能保持植物体固有的姿态。细胞含有一定的水分才能维持膨胀状态，使植物体挺拔、花朵绽放(利于传粉)。 2植物细胞水势的组成，水分移动的方向。 每摩尔水的自由能就是水的化学势。每摩尔体积水的化学势差除以水的偏摩尔体积所得的商就是水势。水的偏摩尔体积指1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水占的有效体积。 纯水的水势最高，溶液的水势为负值。 植物细胞的水势w由渗透势s、压力势p，重力势g和衬质势m组成：wspm+g。此式可以简化为wsp。 细胞的水分移动方向，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。 3细胞对水分的吸收。 细胞吸水有渗透吸

3、水、吸胀吸水以及降压吸水之分。 具有液泡的植物细胞以渗透吸水为主。未形成液泡的嫩细胞和干燥种子的吸水主要靠吸胀吸水。细胞与细胞之间的水分移动方向，决定于两处的水势差，水分总是从水势高处流向水势低处，直至两处水势差为零。 细胞吸水主要有三种方式： 扩散：一种自发过程，指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动。扩散适合水分短距离的迁徙，不适合长距离迁徙 集流：指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。例如水分在木质部中远距离运输。水分集流与溶质浓度梯度无关。 渗透作用：指物质依水势梯度而移动。渗透指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。 4植物根系对水分的吸收。 土壤中只有

4、可利用水才能被植物根系吸收。根系吸收水分最活跃的部位是根毛区。 根系吸水的途径有三条： 质外体途径：水分通过细胞壁，细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，速度快。 跨膜途径：细胞从一个细胞移动到另一个细胞，要经过两次质膜，还要通过液泡膜。 共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，速度较慢。 根系吸水的动力主要有根压和蒸腾拉力，后者为主。 根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。为主动吸水。根系活动能力强弱可以用伤流液的数量和成分来判断。根系生理活动可以用吐水来衡量。 蒸腾拉力：是由于植物的蒸腾作用而产生一系列水势梯度，使导管中

5、的水分上升的一种力量。 土壤中影响根系吸水的条件： 1：土壤中可用水分 2：土壤通气状况 3：土壤温度 4：土壤溶液浓度 5气孔蒸腾的机理和影响因素。 1：蒸腾作用的生理意义：1：蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力 2：蒸腾作用有助于植物的矿物质和有机物的吸收 3：蒸腾作用能降低叶片的温度 2：蒸腾作用的部位：通过角质层的蒸腾和通过气孔的蒸腾 3：影响因素：外界条件：光照是最主要的条件，此外还有空气相对湿度，温度，风。 内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内部面积大小，气孔频度。 6植物体内水分运输的途径。 水分在植物体内可经质外体和共质体途径运输。 运输的途径是：土壤根毛皮层内皮层中柱鞘根的

6、导管或管胞茎的导管叶柄导管叶脉导管叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔大气。水分在导管或管胞上升的动力是根压与蒸腾拉力，并以蒸腾拉力为主。 由于水分子之间的内聚力和水分子与导管壁之间的吸附力远大于水柱张力，因而导管中的水柱连续不中断，这是水分源源不断上升的保证。 7作物需水规律和合理灌溉。 灌溉的基本原则是用少量的水取得最大的效果。要进一步发挥灌溉的作用，就需要掌握作物的需水规律。作物需水量因作物种类、生长发育时期不同而有差异。合理灌溉则要以作物需水量和水分临界期为依据，参照生理指标制定灌溉方案，采用先进的灌溉方法及时地进行灌溉。合理灌溉可取得良好的生理效应和生态效应，增产效果显著。 节水灌溉的方法

7、： 1：喷灌 2：滴灌 3：调亏灌溉 4：控制性分根交替灌溉 8气孔开闭的机理。 气孔运动的最终原因是保卫细胞的吸水膨胀或失水皱缩。对气孔运动机理目前有三种学说： l、淀粉糖变化说：在光照的前提下，保卫细胞进行光合作用，CO2浓度降低，使之pH值增高至6.l7.3，这时，淀粉磷酸化酶水解淀粉为葡萄糖，导致保卫细胞水势下降，引起吸水膨胀和气孔开放。在黑暗中，呼吸产生CO2，pH下降，葡萄糖+磷酸合成淀粉，水势上升，细胞失水，气孔关闭。 2、无机离子说：光下，光活化H+泵ATP酶分解ATP，在H+分泌到细胞壁外的同时，钾离子进人保卫细胞，导致水势下降，保卫细胞吸水膨胀，气孔开放。 3、苹果酸生成说

8、：光下，CO2被消耗，pH上升，淀粉经糖酵解产生的磷酸烯醇式丙酮酸与HCO3-作用形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，细胞水势下降，水分进人保卫细胞，细胞膨胀，气孔开放。 Chapter 2 Plant mineral nutrition 1必需元素及其生理作用、养分的可利用形态、缺素症状。 必需元素： 大量元素：碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、磷、硫、硅 微量元素：氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍、钼 必需元素的生理作用： 是细胞结构物质的组成成分，如N，P，S等； 是植物生命活动的调节者，参与酶的活动，如Mn，Mg，Fe等； 起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等，如K+； 作为细

9、胞信号传导的第二信使，如Ca2+。 养分的可利用形态： 氮：铵态氮和硝态氮。 磷：正磷酸盐(H2P04-) 钾：K+离子 钙：离子状态或盐形式 缺素症状： 病征 缺乏元素 A、老叶病征 B、病征常遍布整株，基部叶片干焦和死亡 C、植物浅绿，基部叶片黄色，干燥时呈褐色，茎短而细氮 C、植株深绿，常呈红或紫色，基部叶片黄色，干燥时暗绿，茎短而细磷 B、病征常限于局部，基部叶片不干焦但杂色或缺绿，叶缘杯状卷起或卷皱 C、叶杂色或缺绿，有时呈红色，有坏死斑点，茎细镁 C、叶杂色或缺绿，在叶脉间或叶尖和叶缘有坏死小斑点，茎细钾 C、坏死斑点大而普遍出现于叶脉间，最后出现于叶脉，叶厚，茎短锌 A、嫩叶病征

10、 B、顶芽死亡，嫩叶变形和坏死 C、嫩叶初呈钩状，后从叶尖和叶缘向内死亡钙 C、嫩叶基部浅绿，从叶基起枯死，叶捻曲硼 B、顶芽仍活但缺绿或萎蔫，无坏死斑点 C、嫩叶萎蔫，无失绿，茎尖弱铜 C、嫩叶不萎蔫，有失绿 D、坏死斑点小，叶脉仍绿锰 D、无坏死斑点 E、叶脉仍绿铁 E、叶脉失绿硫 2离子跨膜运输的方式及机理。 1.扩散： 简单扩散：高浓度-低浓度，浓度梯度决定 易化扩散：即协助扩散，通过转运蛋白，顺浓度梯度或电化学梯度，无需能量 2.离子通道：通道蛋白构成的孔道，具专一性。有闸门结构，受跨膜电势梯度或刺激控制 3.载体：也称载体蛋白/转运体/透过酶/运输酶，是内在蛋白，改变构象来运输物质

11、。 4.离子泵：是内在蛋白，实质为ATP酶，被离子活化释放能量促进运输。 5.胞饮作用：通过膜的内陷直接摄取外界物质 3植物根系吸收矿质养分过程、特点及环境因素对植物吸收矿质养分的影响； 过程及特点： 离子吸附在根细胞表面：交换吸附：H+、HCO3-与周围离子快速交换，无需能量 离子进入根部内部：凯氏带阻止离子逆向扩散，共质体途径-质外体途径- 离子进入导管或管胞：(两种意见：)被动扩散、主动运输 环境因素影响： 温度、通气状况、溶液浓度、pH值 4缺素症状的诊断。 5N素的同化过程。 铵盐可被直接合成氨基酸。硝酸盐必须经过还原：1.硝酸盐在细胞质中还原为亚硝酸盐；2.亚硝酸盐在前质体或叶绿体

12、中还原为氨。(分别由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶催化) 氨的同化：氨与谷氨酸合成谷氨酰胺，-酮戊二酸与其作用，进一步交换氨基，形成其他氨基酸或酰胺。 生物固氮：非共生微生物(好气性细菌、厌气性细菌、蓝藻)、共生微生物。利用固氮酶 6农业生产中合理施肥的生理基础。 不同作物对三要素(氮、磷、钾)及其他必需元素所要求的绝对量和相对比例都不一样。同一作物的三要素含量也因品种、土壤和栽培条件等而有差异。同一作物在不同生育时期中，各有明显的生长中心，对矿质元素的需要和吸收情况也是不一样的。 合理追肥可以根据植株的长相和叶色等形态指标进行；也可以根据植株内部的生理状况去判断。常用的指标有：营养元素含量；酰胺含

13、量；酶活性。 Chapter 3 Photosynthesis 1叶绿体的基本结构和叶绿素的性质。 2光合作用的机理。 3影响光合作用的内外因素。 4光能利用率与作物的生物产量的关系。 5C3、C4途径的调节。 Chapter 4 Respiration 1有氧和无氧两大呼吸类型的特点、反应式、生理意义和异同点； 有氧呼吸： 特点：氧气参与，有机物彻底氧化分解，释放能量 反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 G0= -2 870 kJmol-1 生理意义：高等植物的主要呼吸形式 无氧呼吸： 特点：无氧条件，有机物不彻底氧化分解，释放能量 反应式：

14、C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 G0= -226 kJmol-1 C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 能量 G0= -197 kJmol-1 生理意义：在缺氧情况下仍能呼吸 呼吸作用的生理意义： 1.呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量(缓慢释放适合细胞利用) 2.呼吸过程为其他化合物合成提供原料 2主要呼吸途径的生化历程：糖酵解、酒精发酵、乳酸发酵、三羧酸循环和戊糖磷酸途径等； 糖酵解：葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi2丙酮酸 +2NADH+2H+ +2ATP + 2H2O 酒精发酵：(缺氧条件) CH3COCOOH CO2 + CH3

15、CHO CH3CHO + NADH + H+ CH3CH2OH + NAD+ 乳酸发酵：(缺氧条件) CH3COCOOH + NADH + H+ CH3CHOHCOOH + NAD+ 三羧酸循环： 2CH3COCOOH + 8NAD+ + 2FAD + 2ADP + 2Pi + 4H2O 6CO2 + 2ATP + 8NADH + 8H+ + 2FADH2 戊糖磷酸途径：6G6P+12NADP+7H2O 5G6P+6CO2+ Pi +12NADPH+12H+ 3呼吸代谢的生化途径； 糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、氧化磷酸化、发酵作用 呼吸作用的全貌 呼吸电子传递过程图解 4呼吸链的组成、氧

16、化磷酸化和呼吸作用中的能量代谢； 植物线粒体内膜上的电子传递链和ATP合酶 氧化磷酸化： 机理：化学渗透假说 (线粒体基质的NADH传递电子给O2的同时，也3次把基质的H+释放到膜间间隙。由于内膜不让泵出的H+自由地返回基质。因此膜外侧H+高于膜内侧而形成跨膜pH梯度，同时也产生跨膜电位梯度，这两种梯度便建立起跨膜质子的电化学势梯度，于是使膜间间隙的H+通过并激活ATP合酶，驱动ADP和Pi结合形成ATP) P/O比：用于表征线粒体氧化磷酸化活力，指氧化磷酸化中每消耗一摩尔氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比。 抑制： 1.解偶联：指呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏(如：二硝基苯酚) 2.抑制氧化磷

17、酸化：某些化合物阻断呼吸链某部位的电子传递(如：鱼藤酮、安米妥、丙二酸、抗霉素A) 呼吸作用能量代谢： 贮存能量：高能磷酸键、硫酯键 生成ATP的方式：氧化磷酸化、底物水平磷酸化 利用能量：1分子蔗糖完全氧化为CO2理论上生成60个ATP 光合和呼吸间的能量转变： 5外界条件对呼吸速率的影响： 温度：影响呼吸酶的活性。在最高点与最适点之间呼吸速率随温度而增加。 氧气：低浓度的氧气促使无氧呼吸，时间久植物会受伤死亡。 二氧化碳：外界浓度增大会使呼吸减慢。 机械损伤：显著加快呼吸速率(胞内物质间隔破坏被氧化；分生组织生长修补伤处) 6种子的安全贮藏与呼吸作用、果实的呼吸作用。 种子贮藏：必须降低呼

18、吸速率：晒干 果蔬贮藏：不能干燥、可降低氧浓度和温度、密封(自体保藏法) Chapter 5 Plant assimilate transport 1源和库、P蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强、信号转导、G蛋白、钙调素、蛋白质磷酸化等概念。 2韧皮部运输的机理。 3韧皮部的装载和卸出。 4同化物的分配规律和特点。 5影响同化物分配的因素。 Chapter 6 Plant growth substance 1植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂的基本概念。 植物生长物质：是一些调节植物生长发育的物质。分为： 植物激素：体内合成的有机物，运

19、送到别处，微量即对生长发育有显著作用 植物生长调节剂：人工合成的具有植物激素活性的物质 2生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内脂、茉莉酸甲酯等植物激素的基本结构和主要生理作用。 生长素：主要IAA(吲哚-3-乙酸)、苯乙酸、4-氯-3-吲哚乙酸、吲哚丁酸 作用： 1.促进作用(促进雌花增加，单性结实，子房壁生长，细胞分裂，维管束分化，光合产物分配，叶片扩大，茎伸长，偏上性生长，乙烯产生，叶片脱落，形成层活性，伤口愈合，不定根形成，种子发芽，侧根形成，根瘤形成，种子和果实生长，座果，顶端优势) IAA 2.抑制作用(抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老) 赤霉素：自由赤霉素、

20、结合赤霉素(也可据碳原子数分为C19、C20两类) 作用： 1.促进作用(促进两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开花，细胞分裂，叶片扩大，抽苔，茎延长，侧枝生长，胚轴弯钩变直，种子发芽，果实生长，某些植物座果。) GA3 2.抑制作用(抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。) 细胞分裂素：天然的(包含游离的和在tRNA中的)、人工合成的 作用： 1.促进作用(促进细胞分裂，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，气孔张开，偏上性生长，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物座果。) 2.抑制作用(抑制不定根形成，侧根形成，延缓叶片衰老。) 细胞分裂素通式 脱落酸：右旋(天然)、左旋

21、 作用： 1.促进作用(促进叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长、块茎休眠，叶片衰老，光合产物运向发育着的种子，果实产生乙烯，果实成熟。) 2.抑制作用(抑制种子发芽，IAA运输，植株生长。促进器官脱落，促进休眠、提高搞逆性等生理作用。控制植物生长，提高抗逆性，促进休眠。) 乙烯： 作用： 1.促进作用(促进解除休眠，地上部和根的生长和分化，不定根形成，叶片和果实脱落，某些植物的花诱导形成，两性花中雌花形成，开花，花和果实衰老，果实成熟，茎增粗，萎蔫。) 脱落酸 2.抑制作用(抑制某些植物开花，生长素的转运，茎和根的伸长生长。乙烯乙烯 是气体，在合成部位起作用，不被转运，但是乙烯的前体-ACC在

22、植物体内是能被运输的。) 乙烯的“三重反应”，即抑制伸长生长，促进横向生长，地上部失去负向重力性生长。这种三重反应是植物对乙烯的特殊反应。 油菜素内脂的生理作用主要是促进细胞伸长和分裂。油菜素内酯在玉米、小麦等的花期施用，可提高产量。油菜素内酯可提高作物的抗冷性、抗旱性和抗盐性。 油菜素内脂 茉莉酸的作用： 1.促进作用：乙烯合成，叶片衰老，叶片脱落，气孔关闭，呼吸作用，蛋白质合成，块茎形成。 2.抑制作用：种子萌发，营养生长，花芽形成，叶绿素形成，光合作用。 还能提高植物的抗逆性，增强对病虫和机械伤害的防卫能力。 茉莉酸 3生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯在植物体内的生物合成和运输。

23、 物质 合成 运输 生长素 合成部位主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶片和根尖也产生数量很微的生长素。合成的前体主要是色氨酸。 3处：发育着的果实、伸长着的茎端、根部。赤霉素在细胞中的合成部位是质体、内质网和细胞质溶胶等处。 一般细胞分裂素在根尖合成，经木质部运到地上部分。茎端也被证明能合成细胞分裂素。萌发着的种子和发育着的果实、种子也可能是合成细胞分裂素的部位。细胞分裂素生物合成是在细胞的微粒体中进行的。 脱落酸(ABA)生物合成的场所主要是叶绿体和质体。ABA生物合成的过程是通过ABA缺乏突变体堵塞特殊步骤研究而得来。高等植物的ABA生物合成是由甲瓦龙酸经胡萝卜素进一步转变而成的。

24、蛋氨酸是乙烯的前身。蛋氨酸转变为S-腺苷蛋氨酸，催化SAM为1-氨基环丙烷-1-羧酸的ACC合酶。ACC在有氧条件下和ACC氧化酶催化下，形成乙烯。 运输方式有2种：一种通过韧皮部运输，运输方向决定于两端有机物浓度差等因素；另一种是仅局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间短距离单方向的极性运输。 赤霉素在植物体内的运输没有极性。根尖合成的赤霉素沿导管向上运输，而嫩叶产生的赤霉素则沿筛管向下运输。不同植物的运输速度差异很大。 主要是从根部合成处通过木质部运到地上部，少数在叶片合成的细胞分裂素也可能从韧皮部运走。 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 脱落酸既可在木质部运输，也可在韧皮部运输。大多数是在韧皮

25、部运输。可以向上和向下运输。是一种根对干旱的信号，传送到叶片，使气孔关闭，减少蒸腾。 乙烯是在细胞的液泡膜的内表面合成的。SAM能溶于水，可能是乙烯在植物体内从合成部位扩散运输到其他部位的一种形式。 乙烯 4植物生长调节剂种类及其在生产上的应用。 1.植物生长促进剂 生长素类：组织培养、插条生根、疏花疏果、诱导开花、促进早熟和增产等 赤霉素类：调节植物高度、啤酒生产中促进麦芽糖化 细胞分裂素：组织培养、提高坐果率、促进果实生长、果蔬保鲜(如激动素) 乙烯类：促进橡胶树乳胶的排泌、促进菠萝开花(如乙烯利) 2.植物生长抑制剂： 抑制顶端分生组织生长，使植物丧失顶端优势，侧枝多，叶小，生殖器官也受

26、影响。外施赤霉素不能逆转这种抑制效应，但生长素类可以。 人工合成的植物生长抑制剂有2种： 三碘苯甲酸：植株变矮、分枝增加、提高结荚率、增产 马来酰肼(青鲜素)：阻止正常代谢、抑制生长，用于贮藏蔬菜、控制树木的过度生长。(该化合物危险，不宜用于食用植物) 3.植物生长延缓剂：抗赤霉素 外施赤霉素可以逆转其抑制效应。施用生长延缓剂后植株矮小、茎粗、节间短、叶面积小、叶厚、叶色深绿；不影响花的发育。农业生产上常用于培育壮苗、矮化防倒伏等。 5植物激素作用机理。 详见书上第八章灰底文字。 Chapter 7 Plant growth 1生长、分化、极性、组织培养、外植体、脱分化、再分化、生长大周期、生

27、物钟、根冠比、顶端优势、光形态建成、光敏色素、向性运动、感性运动等的概念。 2植物组织培养的原理和基本过程。 3种子萌发的特点和影响种子萌发的外界条件。 4影响根冠比的因素。 5顶端优势在农业生产中的应用。 6影响植物生长的环境因素，尤其是光对植物生长的影响。 7光敏色素的性质及其在光形态建成中的作用。 8植物向性运动和感性运动的事例。 Chapter 8 Flowering and reproductive physiology in plant 1植物通过春化的条件、春化作用的机理以及春化作用在农业生产上的应用：春化处理、调种引种和控制花期等。 低温诱导植物开花的过程，成为春化作用。 条件

28、：低温是春化作用的主要条件，它的有效温度介于0至10之间，最适温度是17，春化时间由数天到二、三十天，具体有效温度和低温持续时间随植物种类而定。如果温度低于0以下，代谢即被抑制，不能完成春化过程。在春化过程结束之前，如遇高温，低温效果会削弱甚至消除，这种现象称为脱春化作用。 由于春化作用是活跃的代谢过程，在低温期间，需要能源、氧气和水分，也需要细胞分裂和DNA复制。 机理：春化过程前期是糖类氧化和能量代谢的旺盛时期，中期是核酸代谢的关键时期，中后期是蛋白质起主动作用的时期。低温首先在转录水平上进行调节，产生特异mRNA，在低温下翻译相应蛋白质，导致代谢方式或生理状态发生重大变化。低温可改变基因

29、表达，导致DNA去甲基化而开花。开花阻碍物基因FLC可能是春化作用的关键基因。赤霉素可以以某种当时代替低温的作用。 应用：使萌动种子通过春化的低温处理，称为春化处理。经过春化处理的植物，花诱导加速，提早开花、成熟。在育种时利用春化处理，可加速冬性作物育种过程。 2光周期现象类型、光周期诱导的机理、光敏色素在成花诱导中的作用以及光周期理论在农业生产上的应用：引种、育种、控制花期、调节营养生长和生殖生长。 在一天之中，白天和黑夜的相对长度，称为光周期。植物对白天和黑夜的相对长度的反应，称为光周期现象。 类型 长日植物：是指日照长度必须长于一定时数才能开花的植物。延长光照，则加速开花；缩短光照，则延

30、迟开花或不能开花。 短日植物：是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。如适当缩短光照，可提早开花；但延长光照，则延迟开花或不能开花。 日中性植物：是指在任何日照条件下都可以开花的植物。 此外还有双重日长类型，分为：长短日植物、短长日植物。 机理 临界日长是指昼夜周期中诱导短日植物开花所必需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。 临界暗期是指在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度。 临界暗期比临界日长对开花更为重要。短日植物实际是长夜植物，开花取决于暗期长度(短日植物日长也不宜太短，以免黄化)，长日植物实际是短夜植物。 光照中红光最有

31、效。如果在红光照过之后立即再照远红光，就不发生夜间断作用，即被远红光的作用所抵消。因此光敏色素也参与植物花诱导。 植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果，这种现象称为光周期诱导。感受光周期刺激的部位不是生长点而是叶子，叶片感受刺激后，才将这种影响传导到生长点去。植物生长到一定程度后，才有可能接受光周期的诱导。诱导开花部位是茎尖端的生长点，叶通过韧皮部运输成花素(开花素)，到达茎尖生长点来控制开花。 应用 赤霉素对某些长日植物可代替光照条件，在非诱导的短日条件下开花；对某些冬性长日植物又可代替低温，即不经春化即可开花。日照长短也会影响赤霉素代

32、谢。乙烯利、细胞分裂素、多胺、生长素等也可调节某些植物的开花。 光周期的人工控制，可以促进或延迟开花。遮光成短日照促进开花。延长光照或晚上闪光使暗间断可使花期延后。在温室中延长或缩短日照长度，控制作物花期，可解决花期不遇问题，对杂交育种也将有很大的帮助。 对日照要求严格的作物品种进行引种时，一定要对其光周期要求与引进地区的具体日照情况进行分析，并鉴定试验。 3花器官形成和性别表现，性别分化与表达的一般规律以及调控措施：水肥、温度、激素等。 花器官形成和性别表现 植物营养顶端转变为生殖顶端的标志就是形成花器官原基。被子植物的花从外向内分别由5轮结构组成：1.萼片；2.花瓣；3.雄蕊；4.心皮；5

33、.胚珠。ABCDE模型：A基因控制1、2轮的发育，B基因控制2、3轮的发育；C基因控制3、4、5轮的发育；D基因控制5轮的发育；E基因调控除1轮以外其他4轮的发育。 花的发育可分为3个阶段： 成花决定：进行着营养生长的植物感受到外界环境信号及自身产生的开花信号，向生殖生长转变； 形成花原基：茎端分生组织转变为花分生组织，由诱导状态向分生组织的转变。 花器官的形成及其发育。花分生组织中的细胞进一步分化成不同的花器官。 调控基因：开花时间控制基因、分生组织决定基因、器官决定基因。 4条花诱导途径： 光周期途径、自主/春化途径、碳水化合物途径、赤霉素途径 花器官形成条件： 气象条件：光(时间越长、强

34、度越大，越有利)、温度(高温有利，低温损坏) 栽培条件：充足水分、适当施肥、栽培密度不宜过大 Chapter 9 Plant Senescence and Organ Abscission 1精细胞有二型性和偏向受精的特性。花粉的主要成分，特别是脯氨酸、蔗糖或淀粉等与花粉的育性有关。花粉管的定向生长与Ca2+梯度有关。花粉和柱头的相互识别，被子植物的自交不亲和性以及克服方法。影响受精的因素。 2种子的形成与成熟，外界条件对种子形成的影响。 3果实成熟时内部发生的生理生化变化。 4引起种子休眠的三个原因，以及种子休眠的解除或延长方法。种子活力与种子的保存方法。引起芽休眠的原因及调控方法。 5植物

35、衰老时的生理生化变化。解释引起植物衰老原因的几个学说。衰老的遗传调控、激素调控以及环境调控。 6脱落的细胞学和生物化学过程。影响器官脱落的内外因素。 Chapter 10 Plant stress physiology 1植物在逆境下的形态结构变化与生理生化代谢的变化 形态结构变化 有的以根系发达、叶小适应干旱条件；有的扩大根部通气组织以适应水淹环境；有的生长停止，进入休眠，以迎接冬季低温来临。 生理生化代谢的变化 细胞发生序列变化： 1.逆境感受、2.信号传导、3.基因表达、4.蛋白质合成、5.酶活性增强 形成代谢适应物 1.胁迫蛋白：在逆境条件下，植物关闭一些正常表达的基因，启动一些与逆境

36、相适应的基因，形成新的蛋白，抵御逆境胁迫。 2.渗透调节：通过加入或去除细胞内的溶质，从而使细胞内外的渗透势想平衡。 3.脱落酸：逆境中会增加。是一种胁迫激素(应激激素)，调节植物对胁迫环境的适应。 2低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径 低温胁迫分为冷害和冻害。 冷害：在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡，这种现象称为冷害 冷害过程的生理生化变化： 水分平衡失调、呼吸速率大起大落、光合速率减弱、酶活性变化 冷害的伤害：膜从液晶相变为凝胶相、产生活性氧 抗冷害机理与途径：脂肪酸去饱和作用、调节膜脂肪酸不饱和度来维持膜流动性、降低或消除活性氧

37、以保护膜脂 生理条件：体内养分要充足 性别分化与表达的一般规律 植物发育起始初期都有两性器官原基，在诱导信号等作用下，性决定基因发生去阻遏作用，使特异基因选择地表达，使其中一种原基在某一阶段停滞，致使生殖器官败育而丧失功能，于是实现性分化。 调控措施 光周期、营养条件、激素、伤害(可使雄变雌) 4性别分化与表达的一般规律及其调控。 冻害：当温度下降到0以下，植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡的现象 冻害过程的生理生化变化： 含水量下降、呼吸减弱、脱落酸含量增多、生长停止进入休眠、保护物质增多 冻害的伤害：膜结构损伤、结冰伤害(细胞间结冰、细胞内结冰) 抗冻害机理与途径：抗冻植物细胞内结冰少，因

38、而不受冻害(细胞间结冰、过冷却) 热害：高温引起植物伤害的现象 热害伤害：间接伤害(饥饿;氨毒害;蛋白质破坏)、直接伤害(生物膜破坏;蛋白质变性) 抗热害途径：产生热激蛋白(生物受高温后大量表达的一类蛋白) 3干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径 干旱伤害：各部位间水分重新分配、膜受损伤、光合作用减弱、渗透调节 抗旱机理：根系深扎、根冠比大叶片表面蜡面沉积、叶片细胞小、叶脉致密、气孔密集、细胞液渗透势低、酶合成活动仍占优势。 湿涝伤害：代谢紊乱、营养失调、乙烯增加 抗涝机理：通气组织形成、产生新的蛋白质或多肽 4膜脂发生相变与抗寒性的关系 膜的双分子层脂质的物理状态与温度有关。

39、温度高时为液晶相，温度低时为凝胶相。正常状态为液晶相。低温时冷敏感植物膜形态变为凝胶相，出现裂缝、透性增大，组织离子外渗，破坏原有离子平衡。膜上酶系统活性降低、有机物分解占优势。 低温时去饱和酶活性增强，不饱和脂肪酸增多，使膜在较低温度时仍保留液态，所以脂肪酸去饱和作用对抗冷害有一些保护作用。 增加膜脂中的不饱和脂肪酸含量和不饱和程度，能有效降低膜脂的相变温度，维持流动性，使植物不受害。 5抗逆生理与农业生产的关系，掌握提高作物抗逆性的途径 选育高抗品种是提高作物抗性的基本措施。 1、种子锻炼：播种前对萌动种子进行干旱锻炼或盐溶液处理，可提高抗旱性或抗盐性。 2、巧施水肥：控制土壤水分，少施N肥，多施P，K肥，使植株生长慢，结实，提高抗性。 3、施用植物激素：应用植物生长延缓剂CCC、PP333等和生长抑制剂茉莉酸、三碘苯甲酸等，可使植物生长健壮，提高ABA含量，加强抗性。