第十章植物的生长生理Chapter10PlantGrowthphysiology生长Growth是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积（大小）或重量的不可逆的增加的过程。是量变的过程。例外：种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少，胚囊的发育（41）细胞数目不是增加而是减少。分化differentiation是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。是质变。细胞与组织的分化是在生长过程中发生的，因此分化又可称为“变异生长”。器官水平组织水平细胞水平分子水平根、茎、叶输导组织导管、筛管基因表达、酶花、果吸收组织根毛机械组织、通气组织贮藏组织识别方法：肉眼显微镜电镜定位生化与分子生物学分析发育Development是生长和分化的综合，指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程，它推动植物的生命周期不断的向前发展。叶发育：叶原基→幼叶→成熟叶根发育：根原基→幼根→完整的根系花发育：花原基→花蕾→开花。果实发育：受精后子房膨大→果实形成→成熟。生长、分化和发育的相互关系植物的发育是植物的遗传信息在内外条件影响下有序表达的结果。发育在时间上有严格的进程，如种子发芽、幼苗成长、开花结实、衰老死亡都是按一定的时间顺序发生的。发育在空间上也有巧妙的布局，如茎上的叶原基就是按一定的顺序排列形成叶序；花原基的分化通常是由外向内进行，如先发生萼片原基，以后依次产生花瓣、雄蕊、雌蕊等原基；在胚生长时，胚珠周围组织也同时进行生长与分化等。胚：将来发育成完整的植株。一般以胚根突破种皮作为萌发的标志。种子吸水萌动;内部物质与能量转化;胚根突破种皮形成幼苗。。一、影响种子萌发的外界条件Environmentalconditionsaffectingseedgermination2、温度Temperature3、氧气oxygen4、光Light嫌光种子，萌发时见光受到抑制，黑暗则促进，如西瓜、苋菜等，又称喜暗种子（darkfavoredseed）。二、种子萌发的生理、生化变化Physiologyandbiochemistryofseedgermination2、呼吸作用3、新的核酸和蛋白质合成。4、贮藏有机物的转变5、激素的变化种子萌发过程中的生理生化变化三、种子的寿命seedlongevity1、短命种子寿命在几小时至几周。例如杨、柳、榆、栎、可可属、椰子属、茶属种子等。2、中命种子寿命在几年至几十年。水稻、小麦、大麦、大豆、菜豆的种子寿命为2年；玉米2-3年；油菜3年；蚕豆、绿豆、豇豆、紫云英5-11年。3、长命种子寿命在几十年以上。印度莲子(NelumbonuciferaGaertn.)1040±210年。种子寿命与贮藏条件：干燥、低温。顽拗性种子（recalcitrantseed）：热带植物的种子正好相反，不耐脱水干燥，也不耐低温贮藏。如：椰子、荔枝、龙眼、芒果等。种子休眠SeeddormancyReasonandbreakingofseeddormancy2、未完成后熟作用3、抑制物质存在第二节细胞的生长和分化GrowthanddifferentiationofCell一、细胞分裂的生理1、细胞周期Cellcycle从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂终止所经历的时期。分生细胞的特点：体积小、壁簿、核大、内部充满原生质、无大液泡、合成代谢旺盛、细胞持水力高的细胞。细胞周期与周期时间细胞有丝分裂的4个时期：G1(gap1),S(synthesis),G2(gap2),M(mitosis)二、细胞伸长的生理脱离了分裂周期的细胞，首先是三维空间上的扩大；在茎根等器官中，细胞扩大为单方向的，即伸长。1、细胞生长方向受微纤丝取向的影响由于微纤丝在壁中成带状沉积，局部地限制了生长，导致叶肉细胞成为多突起的细胞。细胞壁的存在阻碍着细胞体积的增长。克服这种阻碍有两种方式：一种是增加膨压，因为只有当膨压超过细胞壁的抗张程度时细胞才能生长；另一种是让细胞壁松弛，减弱壁的强度。在通常情况下，植物通过第二种方式使细胞生长。壁松驰的机理：细胞质膜ATP酶，被IAA激活后，将细胞质中的H+分泌到细胞壁中。低pH值一方面可降低壁中氢键的结合程度，另一方面也可提高壁中适于酸化条件的水解酶的活性，使壁发生松驰。壁一旦松驰，在膨压的作用下，细胞就得以伸展。同时，一些新合成的成壁物质会填充于壁中，以增加壁的厚度和强度。2、微纤丝的取向由微管控制在细胞生长时微管聚集于壁下，并在质膜内侧面沿着微纤丝沉积方向有规则地排列。用微管蛋白合成抑制剂秋水仙碱处理，细胞壁中微纤丝的排列就杂乱无章。大量的研究都表明，微管在质膜内侧面的排列方向控制着