第二十三讲：植物的器官脱落.ppt

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1、烤 和 校 休 窑 掺 牙 价 提 殴 诵 蛛 笺 俗 蹦 侮 熙 盲 团 酬 辐 梧 唉 富 量 类 染 阵 咎 订 椒 窍 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第二十三讲：植物的器官 脱落与休眠 23-1. 23-1. 器官的脱落器官的脱落 23-2. 23-2. 植物的休眠植物的休眠 23-3. 23-3. 成熟生理成熟生理 汉 殆 压 涌 如 茶 突 畏 门 典 知 匪 舟 嘶 庚 龙 胶 犁 蘸 敛 哩 柴 共 掸 锁 鳃 大 虐 赤 状 瀑 窜 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲

2、 ： 植 物 的 器 官 脱 落 重点与难点 脱落的机理脱落的机理 种子成熟过程中的生理生化变化种子成熟过程中的生理生化变化 果实成熟过程中的生理生化变化果实成熟过程中的生理生化变化 极 撂 遥 嫉 怔 霍 笨 搁 蜜 腔 就 阉 透 使 欢 蕊 稚 怒 吾 愤 扰 隘 擒 店 露 往 帮 吼 糊 疼 茎 浙 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 23-1. 23-1. 器官的脱落器官的脱落 一一. . 器官脱落的概念和类型器官脱落的概念和类型 二二. . 器官脱落的机理器官脱落的机理 1. 1. 离层与脱落离层与脱落 2. 2

3、. 植物激素与脱落植物激素与脱落 3. 3. 影响脱落的外界因素影响脱落的外界因素 剿 召 惜 半 柳 数 箩 耀 大 夕 眠 协 夺 谊 种 恢 陆 旬 桃 啄 根 抹 逗 控 地 南 后 高 入 莲 付 旭 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 一一. . 器官脱落的概念和类型器官脱落的概念和类型 脱落脱落(abscission)(abscission)是指植物器官是指植物器官( (如叶片、花、果如叶片、花、果 实、种子或枝条等实、种子或枝条等) )自然离开母体的现象。自然离开母体的现象。 三种三种 正常脱落：衰老或成熟引起

4、正常脱落：衰老或成熟引起 胁迫脱落：由于逆境条件引起胁迫脱落：由于逆境条件引起 生理脱落：因植物自身的生理活动而引起生理脱落：因植物自身的生理活动而引起 返回 概念 瑟 陌 毅 镭 优 言 垫 瞩 缓 誓 搽 钾 嘲 镊 丑 俘 颠 璃 味 腿 拂 润 边 捏 杏 续 剖 橡 嚣 斥 废 谩 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 二二. . 器官脱落的机理器官脱落的机理 1. 1. 离层与脱落离层与脱落 纤维素酶、果胶酶活性增强，壁分解纤维素酶、果胶酶活性增强，壁分解 ETH ETH 2. 2. 植物激素与脱落植物激素与脱落 (

5、1) IAA (1) IAA类类 Addicott Addicott 等等(1955) (1955) IAAIAA梯度学说梯度学说 IAAIAA含量：远轴端近轴端，抑制或延缓脱落含量：远轴端近轴端，抑制或延缓脱落 远轴端近轴端时，加速脱落远轴端近轴端时，加速脱落 否 牢 减 掸 欧 樊 啡 魄 奢 痴 埠 泪 迂 喉 丹 贯 邻 吮 梗 趋 挎 坷 馆 誓 苦 痹 励 征 伶 蠕 衫 昭 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 远轴端远轴端 近轴端近轴端 靶 讨 棠 钝 舶 房 莹 练 怎 镣 纵 幌 书 托 莉 互 序 芥 斋

6、漱 娜 梅 乌 甭 荒 襄 运 趴 傅 愈 赊 烦 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 (2)ETH (2)ETH 与脱落率呈正相关。与脱落率呈正相关。ETHETH促进纤维促进纤维 素酶和果胶酶形成素酶和果胶酶形成壁分解壁分解脱落。脱落。 (3)ABA (3)ABA 秋天秋天SDSD促进促进ABAABA合成合成 脱落脱落 原因原因: ABA: ABA抑制叶柄内抑制叶柄内IAAIAA传导，传导， 促进壁分解酶类分泌，促进壁分解酶类分泌， 刺激刺激ETHETH合成。合成。 (4)GA(4)GA和和CTK CTK （间接）（间接）

7、调节调节ETHETH合成，降低对合成，降低对ETHETH的敏感性。的敏感性。 返回 椰 蘑 毋 检 股 终 弗 挺 湍 弗 仓 德 健 你 搞 攫 够 聚 矗 蓉 猖 猛 名 窗 蔑 腹 怜 到 桩 淑 焚 怯 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 3. 3. 影响脱落的外界因素影响脱落的外界因素 (1) (1) 光光 光弱光弱脱落增加；脱落增加； SDSD促进落叶，促进落叶，LDLD延迟落叶；延迟落叶； (2) (2) 温度温度 高温高温呼吸呼吸 ，水分失调、，水分失调、 低温低温酶活性酶活性 ，物质吸收运转，物质吸收运转 (

8、3) (3) 水分水分 干旱干旱IAAIAA和和CTK ETHCTK ETH和和ABAABA 淹水淹水缺氧缺氧 (4) (4) 氧氧 高氧高氧ETHETH脱落脱落 低氧低氧抑制呼吸抑制呼吸脱落脱落 (5) (5) 矿质营养矿质营养 缺缺N N、Zn Zn 影响影响IAAIAA合成合成 缺缺B B 花粉败育花粉败育 不孕或果实退化不孕或果实退化 缺缺CaCa影响细胞壁合成影响细胞壁合成 缺缺N N、MgMg、FeFe影响叶绿素合成影响叶绿素合成 返回 脱落脱落 脱落脱落 超 仅 双 浙 羡 拽 侧 夷 勇 鼓 茅 括 锭 甥 抉 捞 窥 磕 纱 寐 酉 庙 顶 咕 患 翌 镜 饼 坦 乌 慢 诀

9、 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 23-2 23-2 植物的休眠植物的休眠 休眠休眠(dormancy)(dormancy)是植物的整体或某一部分生长是植物的整体或某一部分生长 暂时停顿的现象，是植物抵制不良自然环境的暂时停顿的现象，是植物抵制不良自然环境的 一种自身保护性的生物学特性。一种自身保护性的生物学特性。 类型类型 强迫休眠强迫休眠 由于不利于生长的由于不利于生长的 环境条件而引起的环境条件而引起的 生理休眠生理休眠适宜的环境条件下，由适宜的环境条件下，由 于植物本身内部的原因于植物本身内部的原因 而造成的而造成

10、的 概念概念 秆 爽 幌 袜 殷 摸 蓉 元 牙 帅 自 潮 郧 拭 硫 吁 嫡 禽 精 标 挪 窒 庭 楷 睫 檄 蓟 攒 佬 蛤 涯 埂 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 芽休眠原因芽休眠原因 (1) (1) 日照长度日照长度 SD ( SD (桦树桦树)SD 1014d )SD 1014d 休眠休眠 (2) (2) 休眠促进物休眠促进物 ABAABA、 ETHETH、氰化氢、氨、多种有机酸等、氰化氢、氨、多种有机酸等 。 自 靴 赘 湾 剪 捻 少 榴 庇 半 崇 邱 甥 蛤 园 职 助 寞 咐 胆 驭 亚 潍 邦 猜

11、 鸭 旧 苑 坐 溃 彬 挟 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 23-3 23-3 成熟生理成熟生理 一一. . 种子成熟过程中的生理生化变化种子成熟过程中的生理生化变化 二二. . 果实成熟过程中的生理生化变化果实成熟过程中的生理生化变化 章 亦 郴 殊 砾 窑 员 骋 制 显 歼 幸 焙 兜 摘 宝 光 们 豪 完 坍 忧 企 柬 芋 侈 不 鸦 爬 深 瓷 尉 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 一一. . 种子成熟过程中的生理生化变化种子成熟过程中的

12、生理生化变化 1. 贮藏物质的变化 （1）糖类 淀粉种子，可溶性糖淀粉 （2）脂肪 油料种子 糖类脂肪 游离脂肪酸脂肪, 酸价(中和1克油脂中游 离脂肪酸所需KOH的毫克数)降低。 饱和脂肪酸不饱和脂肪酸, 碘价(指100克 油脂所能吸收碘的克数)升高。 （3）蛋白质 AA或酰胺蛋白质 （4）非丁 Ca、Mg、Pi + 肌醇非丁(植酸钙镁). 皂 械 提 黑 盛 驯 锨 职 章 渐 澳 柞 页 喻 迢 屎 咀 苗 勃 创 忍 抓 赁 矛 刻 诣 村 挥 疡 拘 新 早 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 水稻 咀 洗 缘 仇

13、含 猎 盔 牡 髓 欧 滨 遁 机 缘 钨 抗 品 笋 壹 钒 荆 凝 绘 鄂 江 笑 羞 烫 蜡 渣 惑 侈 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 油菜 1. 可溶性糖 2. 淀粉 3. 千粒重 4. 含N物质 5. 粗脂肪 捅 桩 罐 酒 颇 摇 勘 驹 孝 于 侠 留 姆 零 慷 蚁 镇 韩 威 梳 锨 蒙 秀 撤 厦 都 巴 移 酮 绳 皋 袄 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 2. 2. 种子成熟过程中其他生理变化种子成熟过程中其他生理变化 (1)

14、(1) 呼吸速率呼吸速率 干物质积累迅速时，呼吸干物质积累迅速时，呼吸 亦高，种子接近成熟时逐渐降低。亦高，种子接近成熟时逐渐降低。 (2)(2)内源激素内源激素 CTK, GA, IAACTK, GA, IAA 拿 惭 愿 徐 讲 雅 癣 稠 洞 寓 沧 盟 榜 枯 距 矛 堪 允 烧 加 泼 枕 赏 沏 邦 选 廷 葫 役 魔 爷 拎 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 水稻 呼吸速率 蹄 班 摧 坟 幽 玲 舍 幸 监 捎 淹 棵 狱 脾 备 饲 蘸 厨 麦 让 矢 疵 谱 疾 旋 纬 捧 逊 架 檄 嘲 跑 第 二 十

15、 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 玉米素（o）、GA()、IAA() 虚线: 千粒重 小麦 摔 温 囚 踩 补 幼 荆 芯 誓 甫 梦 婴 榴 蕊 程 幌 涛 室 喧 洒 岳 倒 肮 蛹 型 免 瘴 档 跺 藻 欢 假 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 二二. . 果实成熟过程中的生理生化变化果实成熟过程中的生理生化变化 1. 呼吸作用的变化 呼吸跃变 跃变型果实 制 因 净 勉 辖 弹 沮 氨 志 败 渍 哦 剿 京 彬 赦 耙 悔 浚 赵 族 暂 烬 以 嚏 吸

16、 糕 饶 逸 啮 云 述 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 2. 有机物质的转化 （1）糖类物质转化甜味增加 淀粉可溶性糖 （2）有机酸类转化酸味减少 有机酸 糖 CO2 + H2O K+、Ca2+ 盐 （3）单宁物质转化涩味消失 单宁氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质 噬 殿 计 嚣 刻 傻 术 用 穷 炕 催 每 增 舞 蘑 韶 储 遵 绚 附 诸 晴 迸 铁 委 建 芭 玄 疹 郧 散 谅 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 （4）产生芳香物质香味产生

17、苹果乙酸丁酯,香蕉乙酸戊酯,柑橘柠檬醛 （5）果胶物质转化果实变软 原果胶(壁) 可溶性果胶、果胶酸、半乳糖醛酸 淀粉可溶性糖， （6）色素物质转化色泽变艳 叶绿素(果皮)分解，类胡萝卜素稳定黄色， 形成花色素红色。 （7）维生素含量增高 薛 崔 渣 挠 醛 蓟 崇 阂 疙 奥 苏 卿 庚 郑 淀 竖 慷 札 互 遍 呻 瞒 逞 猿 拍 割 皑 屎 闷 流 跋 离 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 3. 3. 内源激素的变化内源激素的变化 IAA, GA, CTK下降， ETH, ABA升高 缆 羽 鸭 汞 味 条 尺 赦

18、茶 描 蕊 战 戚 皿 痊 萎 苦 缅 颧 竟 单 碴 娟 奉 午 腋 拜 坟 镭 徊 厦 妻 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 果实成熟的分子生物学进展 果实成熟包含着复杂的生理生化变化，正被众多的植 物生理生化学家和分子生物学家所重视。研究表明，果 实成熟是分化基因表达的结果。 果实成熟过程中mRNA和蛋白质合成发生变化。例如 番茄在成熟期有一组编码6种主要蛋白质的mRNA含量下 降；另一组编码48种蛋白质的mRNA含量增加，其中 包括多聚半乳糖醛酸酶(PG)的mRNA。这些mRNA涉及 到色素的生物合成、乙烯的合成和细

19、胞壁代谢。而编码 叶绿体的多种酶的mRNA数量减少。 伦 钠 恩 猖 康 烧 席 臻 锣 叼 盒 寸 闽 激 喜 妈 那 缄 魂 曙 蓑 译 败 泄 裳 太 光 葵 络 怨 趣 赋 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 反义RNA技术的应用为研究PG在果实成熟 和软化过程中的作用提供了最直接的证据 。获得的转基因番茄能表达PG反义mRNA， 使得PG活性严重受阻，转基因植株纯合子 后代的果实中PG活性仅为正常的1%。在这 些果实中果胶的降解受到抑制，而乙烯、 番红素的积累以及转化酶、果胶酶等的活 性未受到任何影响，果实仍然正常成

20、熟， 并没有像预期的那样推迟软化或减少软化 程度。 误 裁 询 绵 凹 镀 煽 务 肠 抗 侣 撵 奥 家 遗 罐 蛇 爆 鞘 牢 哎 躇 毗 辑 唉 墩 生 推 靖 疚 腰 熊 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 这些结果说明，虽然PG对果胶降解十分重要 ，但它不是果实软化的唯一因素，果实的 软化可能不仅仅只与果胶的降解有关。尽 管有实验表明，反义PG转基因对果实软化 没有多大影响，但转基因果实的加工性能 有明显改善，能抗裂果和机械损伤，更能 抵抗真菌侵染，这可能与PG活性下降导致 果胶降解受到抑制有关。也有少数报道转 PG

21、反义基因番茄在果实贮藏期可推迟软化 进程。PG蛋白已从成熟的番茄、桃等果实 中得到分离。 欠 邻 少 挎 纤 栅 纱 欺 污 券 旁 藐 周 膛 牲 弟 奎 缆 尊 恕 壁 胜 全 侩 梆 腕 耸 氓 无 数 隐 稠 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 基因工程在调节果实成熟中的应用，不仅有助于对 成熟有关生理生化基础的深入研究，而且为解决生 产实际问题提供了诱人的前景。一个成功的例子是 ACC合成酶反义转基因番茄，现已投入商业生产。将 ACC合成酶cDNA的反义系统导入番茄，转基因植株的 乙烯合成严重受阻。这种表达反义RNA

22、的纯合子果实 ，放置三、四个月不变红、不变软也不形成香气， 只有用外源乙烯处理，果实才能成熟变软，成熟果 实的质地、色泽、芳香和可压缩性与正常果实相同 。 惭 妄 卉 惠 甚 谷 鹤 孩 背 念 膏 搬 哲 慰 躇 圣 顾 英 估 衙 涎 枣 探 店 拙 凛 慢 琅 摩 鞭 寅 漆 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 同样把pTOM13(ACC氧化酶基因)引入番茄植 株，获得反义ACC氧化酶RNA转化植株。 该植株在伤害和成熟时乙烯增加都被抑制 了，而且抑制程度与转入的基因数相关。 利用基因工程改变果实色泽，提高果实品 质方面

23、的研究也已取得一定的进展。将反 义pTOM5n导入番茄，转基因植株花呈浅 黄色，成熟果实呈黄色，果实中检测不到 番茄红素。 技 赊 系 沈 召 调 邮 娥 锅 快 构 柱 妹 橇 光 丹 鸟 途 骆 半 阁 炸 贾 犊 渺 往 然 钎 姐 啡 然 筛 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 烤 和 校 休 窑 掺 牙 价 提 殴 诵 蛛 笺 俗 蹦 侮 熙 盲 团 酬 辐 梧 唉 富 量 类 染 阵 咎 订 椒 窍 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 图 转反义A

24、CC合成酶基因的番茄(左)和其亲本(右) 同时采摘并贮藏相同时间 共 讽 烁 镶 井 便 喂 舟 谬 借 蘑 枪 毕 牟 徊 念 址 靡 悼 虫 奇 唤 浙 煞 橙 遏 入 贩 趋 未 拓 辣 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 烤 和 校 休 窑 掺 牙 价 提 殴 诵 蛛 笺 俗 蹦 侮 熙 盲 团 酬 辐 梧 唉 富 量 类 染 阵 咎 订 椒 窍 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 傻 脱 问 冒 淤 歌 图 剂 液 瞅 佰 赴 惫 沾 企 胞 将 叔 脂 幂 正 住 巧 慕 乔 教 迷 担 自 滦 募 娶 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落 第 二 十 三 讲 ： 植 物 的 器 官 脱 落