植物器官的脱落.pptx

指植物器官和植物体分离指植物器官和植物体分离的现象，是植物的正常发育的现象，是植物的正常发育过程或植物对不良环境的适过程或植物对不良环境的适应方式。应方式。第五节第五节 植物器官的脱落植物器官的脱落第1页/共27页Abscission是指植物细胞、组织或器官与植物体分离的过程，如叶、花、果实、枝条甚至树皮的脱落。衰老或成熟引起的脱落叫正常脱落。如叶片和花朵的衰老脱落，果实和种子的成熟脱落；环境胁迫引起的脱落叫胁迫脱落（高温、低温、干旱、水涝、盐渍等和病虫）；植物本身生理活动不协调而引起的脱落，比如营养生长与生殖生长的竞争，源与库不协调等，均能引起生理脱落。第2页/共27页 一、环境因子对脱落的影响一、环境因子对脱落的影响 二、脱落时细胞及生化的变化二、脱落时细胞及生化的变化 三、脱落与植物激素三、脱落与植物激素第3页/共27页一、环境因子对脱落的影响一、环境因子对脱落的影响1、Temperature 温度过高和过低都会加速衰老和器官脱落。2、water 干旱使树木落叶，干旱促使衰老和脱落，是因为干旱引起内源激素的变化，1AA氧化酶活性增加，可扩散的1AA减少；CTK下降；Eth增加；ABA大增。淹水条件也造成叶、花、果的大量脱落，其原因是淹水使土壤中氧分压降低，并产生逆境乙烯。第4页/共27页3、light 光照不足，器官容易脱落。因光照过弱，不仅使光合速率降低，形成的光合产物少，光直接影响碳水化合物的积累与运输，所以光线不足，叶、花、果因营养缺乏而脱落。日照长度对衰老和脱落也有影响，短日照促进衰老和落叶而长日照延迟衰老和落叶。第5页/共27页4、O2 棉花外植体脱落与氧关系时，得到双S曲线，当氧浓度增至10时，器官脱落率急剧增加，1020氧浓度时，脱落率曲线平稳，2530氧浓度时，脱落率又剧增，氧浓度达到30以上，脱落率不再增加，高浓度氧增加脱落的原因可能是由于乙烯的生成。10203040506070809050100O2浓度%脱落%第6页/共27页5、Mineral nutritions 矿质缺乏易引起衰老和脱落。其中N、Zn是1AA合成必需的，Ca是细胞壁中胶层果胶酸钙的重要组分，缺B常使花粉败育，导致不孕或果实退化，也引起脱落。第7页/共27页6、Diseases，pests,radiation，other stresses 均引起衰老的脱落。第8页/共27页二、脱落时细胞及生化的变化二、脱落时细胞及生化的变化脱落发生在特定的组织部位离区(abscission zone)。叶柄基部一段区域中经横向分裂而形成的几层细胞，其体积小，排列紧密，有浓稠的原生质和较多的淀粉粒，核大而突出，这就是离区。第9页/共27页离区:叶柄基部脱落时与植株脱离之处。包括：离层（离层（1 13 3层细胞）和保护层（几层细胞）层细胞）和保护层（几层细胞）Stem tissuesCell of abscission zone第10页/共27页第11页/共27页离层细胞开始发生变化时，首先是核仁变得非常明显，RNA含量增加，内质网增多，高尔基体和小泡都增多，小泡聚积在质膜，释放出酶到细胞壁和中胶层，最后细胞壁和中胶层分解并膨大，其中以中胶层最为明显（图）。使细胞分离，成为离区。细胞壁会断裂。第12页/共27页脱落时离层细胞壁的变化中胶层第13页/共27页Enzymes relative to abscission(1)Cellulase 菜豆、棉花和柑桔叶片脱落时，纤维素酶活性增加。促进酸性PI 促进碱性PI 不脱落 纤维素酶活性 脱落 使细胞壁木质化 使细胞壁分解 IAA 香豆素 乙烯 ABA第14页/共27页(2)Pectinase菜豆果胶酶活性增加，脱落增加。果胶酶是作用于果胶复合物的酶的总称。在脱落过程中，离区内的可溶性果胶含量增多，推测果胶酶与脱落有关。果胶酶有两种：a.果胶甲酯酶(PEM)，PEM催化果胶甲酯形成果胶，所以果胶酶的活性与脱落过程呈反相关性。b.多聚半乳糖醛酸酶(PG)，PG主要作用于多聚半乳糖醛酸的糖醛键，使果胶解聚。第15页/共27页(3)Catalase脱落前过氧物酶，活性增加。第16页/共27页三、脱落与植物激素三、脱落与植物激素 Abscission and plant hormones(1)IAAs IAA对器官脱落的效应与IAA的使用时间、IAA的浓度、处理部位有关。把生长素施于离区的近基一侧，则加速脱落；施于远基一侧，则抑制脱落。当远基（轴）端/近基（轴）端的IAA比值较高时，抑制或延缓脱落，当两者比值较低时，会加速脱落。第17页/共27页IAA 促进脱落IAA 防止脱落离区CTK和GA也可延缓脱落第18页/共27页(2)Ethylene乙烯促进PG产生和分泌，从而使中胶层结构疏松，导致脱落。脱落的一个重要因子是组织对乙烯的敏感性，而且这种敏感性首先受到内源生长素含量的影响。生长素越多，脱落带细胞对乙烯越不敏感。叶片脱落时乙烯作用的最初部位不在离区，而在叶片中，通过增加叶片中乙烯的含量，使生长素转变为束缚态生长素，阻碍叶片中生长素转移到离区，生长素含量降低导致细胞对乙烯更加敏感，并最终引起各种水解酶的产生，促进脱落。第19页/共27页(3)ABA接近脱落时，ABA含量增高。秋天的短日照促进ABA合成，落叶植物落叶。ABA促进脱落的原因，是ABA抑制叶柄内1AA的传导，并且促进分解细胞壁的酶类分泌。但ABA促进脱落的作用低于乙烯，乙烯能提高ABA含量。第20页/共27页Control of senescenceControl of senescenceUtilizition of genes resistant to senescence植物类型、种和品种各自的衰老与否差异及大，生产上利用和选育防衰品种是经济有效的方法。Transgene for resistant to senescence 把SAG12的启动子与IPT的编码区连接后形成嵌合基因PSAG12-IPT，一旦衰老，SAG12启动子将激活IPT的表达，细胞分裂素含量上升，叶片的衰老延缓；衰老进程受阻制后，对衰老敏感的SAG12启动子将关闭，从而有效地阻止了细胞分裂素的过量表达。第21页/共27页植物衰老相关基因的表达与衰老示图promoterSAG12promoterSAG12CTKSet up senescenceCTKRNA PolymerasepromoterSAG12SAG12mRNASenescence合成衰老相关酶第22页/共27页转IPT植物阻止衰老示意图promoterSAG12promoterSAG12IPTpromoterSAG12IPTpromoterSAG12IPTpromoterSAG12IPTCTK 阻止衰老继续Set up senescenceCTK第23页/共27页Photosynthetic Rate(molCO2m-2s-1)第24页/共27页Application of plant substances for resistance to senescence CTK类，BR类，多胺，IAA类等。Application of good conditions如防止光照过强和不足，防止干旱和涝害，保温，合理施肥，防除病虫害等。第25页/共27页Thank you!第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页