1 / 47

What happens in the duration from fertilization to seed germination?

What happens in the duration from fertilization to seed germination?. Lecture 23 Plant Maturation & Senescence. Outline DVP and Maturation of Seed DVP and Maturation of Fruit Senescence 衰老 Dormancy 休眠. 种子. DVP and Maturation of Seed. 授粉. 受精. 1 精子 + 1 卵细胞→合子→ 胚.

nika
Download Presentation

What happens in the duration from fertilization to seed germination?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. What happens in the duration from fertilization to seed germination?

  2. Lecture 23 Plant Maturation & Senescence Outline DVP and Maturation of Seed DVP and Maturation of Fruit Senescence 衰老 Dormancy 休眠

  3. 种子 DVP and Maturation of Seed • 授粉 • 受精 1精子 + 1卵细胞→合子→胚 1精子+2极核→胚乳 珠被→种皮

  4. DVP and Maturation of Seed • 胚胎发生期 IAA、GA、CK • 种子形成期 IAA、GA、CK、ABA 胚胎继续生长 物质的积累 脱水 • 成熟休止期 ABA 进入休眠

  5. 小麦籽粒发育时期内源激素的变化 （以千粒重计算）（引自李合生，2002） DVP and Maturation of Seed 举例 玉米素○ IAA □ GA △

  6. 黑龙江 克山 北京 济南 杭州 影响种子物质积累的外界因素 DVP and Maturation of Seed 水分 温 度 光 照 矿质元素 小麦蛋白质含量

  7. Lecture 23 Plant Maturation & Senescence Outline DVP and Maturation of Seed DVP and Maturation of Fruit Senescence 衰老 Dormancy 休眠

  8. DVP and Maturation of Fruit • Development 子房 → 真果实 如桃、李子等 非心皮组织+子房 → 假果实 如苹果、梨

  9. DVP and Maturation of Fruit • Development 单S 双S 内果皮 木质化 果核变硬 玉米的生长曲线（李合生，2002） 植物生长大周期 果实的生长曲线

  10. DVP and Maturation of Fruit • Development 肉质果实 苹果、西红柿、梨、 草莓、香蕉等 核果 樱桃、葡萄、杏、李子、桃等

  11. DVP and Maturation of Fruit • Maturation 从停止生长到可食， 果实内部发生的一系列生理生化变化。

  12. DVP and Maturation of Fruit • Maturation （1）色泽：绿→黄→红 例：番茄成熟过程中色泽的变化

  13. DVP and Maturation of Fruit • Maturation （2）香味物质 每种果实几乎有100种以上的香味物质 香蕉香味 主要取决于 乙酸戊酯 苹果香味 主要决定于 乙基-甲基-丁酸 桔子香味主要 决定于柠檬醛

  14. 甜味增加 酸味降低 涩味消失 DVP and Maturation of Fruit • Maturation （3）味道 See Handout

  15. DVP and Maturation of Fruit • Maturation （4）硬度: 硬 → 软 果肉细胞壁的降解 - 扩展蛋白 - 木葡聚糖内糖基转移酶 - 果胶甲酯酶 - 果胶酸酶 See Handout

  16. DVP and Maturation of Fruit 香蕉 • 乙烯促进果实成熟 - 诱导呼吸跃变 - 促进桃子的香气物质产生 - 促进番茄和柠檬成熟过程中 β-胡萝卜素的合成 - 诱导细胞壁水解酶的活性升高

  17. DVP and Maturation of Fruit • ABA促进果实成熟 - 跃变型果实：ABA触发乙烯峰和呼吸跃变 - 非跃变型果实：ABA 促进果实的成熟， 不依赖于乙烯。

  18. DVP and Maturation of Fruit • 茉莉酸（JA）促进果皮的颜色变化 - 促进叶绿素降解 - 促进β-胡萝卜素合成 • 茉莉酸甲酯（JA-Me）促进乙烯合成 - 促进ACC合成酶的活性升高 - 促进ACC氧化酶的活性升高

  19. Lecture 23 Plant Maturation & Senescence Outline DVP and Maturation of Seed DVP and Maturation of Fruit Senescence 衰老 Dormancy 休眠

  20. Senescence 衰老 • 概念 成熟器官和整株植物 自然终止生命活动的一系列衰退过程。 • 生命周期的最后阶段 • 终极是死亡 • 不可逆

  21. Senescence 衰老 • 衰老的类型 ——根据衰老部位分： *整体衰老 overall senescence 单稔植物和竹， 一旦开花，整株植物衰老死亡。 *地上部分衰老 top senescence 多年生草本植物， 地上部分每年衰老死亡， 但根及根状茎仍生活多年。

  22. Senescence 衰老 • 衰老的类型 ——根据衰老方式分： *渐进衰老 progressive senescence 多年生常绿木本植物 较老器官随时间的推移逐渐衰老脱落， 并被新的器官所取代。 *脱落衰老 deciduous senescence 多年生落叶木本植物 茎和根能生活多年， 而叶子每年全部衰老脱落。

  23. Senescence 衰老 • 生理变化 以叶片为例 • 光合速率下降 • 叶绿素含量下降 • 短暂的呼吸峰 蚕豆叶片衰老过程中的生理生化变化

  24. Senescence 衰老 • 生理变化 • 蛋白质降解加快 • 叶绿素含量下降 离体燕麦胚芽鞘在衰老过程中物质变化

  25. Senescence 衰老 • 衰老的机理 - 营养竞争学说 Molish： 生殖器官的生长从营养器官夺取养分， 引起营养器官营养亏缺，最后衰老。

  26. Senescence 衰老 • 衰老的机理 -自由基损伤理论 自由基具有很强的氧化能力： 破坏功能生物大分子（Pr、核酸、Chl、膜脂） 促进乙烯合成

  27. Senescence 衰老 • 衰老的机理 - 程序性细胞死亡理论 Programmed Cell Death（PCD） 叶片衰老是核基因控制的PCD

  28. Senescence 衰老 • 衰老的机理 - 植物激素控制理论 CK延缓衰老 • 促进多胺形成——多胺抑制ACC合成酶的形成 • 维持SOD、CAT 活性——清除自由基 • 吸引营养物质集运——促进生长 • 延缓叶绿素、蛋白质降解 ABA、ETH促进衰老

  29. Lecture 23 Plant Maturation & Senescence Outline DVP and Maturation of Seed DVP and Maturation of Fruit Senescence 衰老 Dormancy 休眠

  30. Dormancy 休眠 • 概念 植物生长极为缓慢或暂停的现象。

  31. Physiological dormancy (生理性休眠) • Forced dormancy（强迫性休眠） Dormancy 休眠 按导致休眠的因素，休眠分为: Caused by internal cues Resulted from external cues

  32. 芽（多年生落叶树木） 鳞茎、球茎、块根、块茎 Dormancy 休眠 按休眠器官，休眠分为: • 种子休眠 • 营养器官休眠

  33. 种子休眠Seed dormancy • 种子的生理性休眠 种子成熟后， 即使在适宜的外界条件下仍不萌发。 - Caused by internal cues • 种子的强迫性休眠 - Resulted from external cues

  34. 种子的生理性休眠 根据休眠原因分 • Coat-imposed dormancy 种皮（限制）休眠 • Embryo dormancy 种胚休眠

  35. 种皮限制休眠 Coat-imposed dormancy • 原因 • 种皮不透水 种皮含有蜡质的角质层、木栓质层、 木质化的石细胞。如苜蓿、紫云英种子 • 种皮不透气 有些种子的种皮不允许氧气透过，如椴树种子

  36. 种皮限制休眠 Coat-imposed dormancy • 原因 • 种皮的机械限制 如核果类种皮坚硬 • 种皮阻止种子内部的萌发抑制物质流失

  37. 种皮限制休眠 Coat-imposed dormancy • 原因 • 种皮或果皮含有大量萌发抑制物质（ABA） 萌发抑制物质还存在于： 果肉—番茄、苹果、梨、西瓜 种皮—谷类、苍耳、甘蓝 子叶—菜豆 胚乳—鸢尾

  38. 种皮限制休眠 Coat-imposed dormancy • 打破种皮限制休眠的方法 • 机械擦破种皮 • 化学处理 皂荚种子：98%H2SO4浸泡1h→清水洗净 →40℃温水泡86h。 • 水洗 去除种皮携带的抑制物质

  39. 当归 欧洲白蜡 种胚休眠 Embryo dormancy • 原因 • 胚未发育完全 某些植物在种子脱离母体时胚尚未发育完全。 如兰科、列当科及毛茛科

  40. 种胚休眠 Embryo dormancy • 原因 • 胚未完成后熟 有些种子脱离母体时，其胚形态上好似发育完全， 但未完成后熟。 种子内淀粉、蛋白质、脂肪等进一步合成 后熟 Afterripening 种子采收后需经一系列生理生化变化 才能达到真正成熟。

  41. 种胚休眠 Embryo dormancy • 促进后熟的常用方法 • 干藏完成后熟 大麦、小麦、棉花等常温1-2个月

  42. 种胚休眠 Embryo dormancy • 促进后熟的常用方法 • 层积处理完成后熟 苹果、桃等低温（5℃）1-3个月 操作：低温（1～10℃）下， 将种子分层放在湿砂中保存一定时间 层积的作用： 完成后熟 分解萌发抑制物质

  43. 芽（多年生落叶树木） 鳞茎、球茎、块根、块茎 Dormancy 休眠 按休眠器官，休眠分为: • 种子休眠 • 营养器官休眠

  44. 芽休眠 • 多年生落叶木本植物 • 秋末：叶片感受短日照，促使芽进入休眠期； • 初春：芽鳞片感受长日照，促进芽萌发。 • 光周期现象

  45. Dormancy 休眠 • 生物学意义 • 渡过不良环境 • 保证种族延续 原因：休眠器官抗逆性强。 ① 贮藏物丰富 ② 自由水含量低 ③ 代谢水平低 ④ 抗逆激素（ABA）及其诱导的抗逆蛋白

  46. Christchurch, New Zealand THANKS

More Related