植物的生殖和衰老 (2)精选PPT.ppt

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1、关于植物的生殖和衰关于植物的生殖和衰老老(2)第1页，讲稿共41张，创作于星期二第十二章第十二章 植物的生殖和衰老植物的生殖和衰老第一节 受精生理第二节 种子的发育第三节 果实的发育和成熟第四节 植物的休眠第五节 衰老与脱落小 结第2页，讲稿共41张，创作于星期二第一节第一节 受精生理受精生理一、花粉和雌蕊的一、花粉和雌蕊的构造构造(一一)花粉的构造花粉的构造 花花粉粉（花花粉粉粒粒总称）小孢子发育而成的雄配子体。被子植物的花粉粒外有花粉壁，内含一个营养细胞和一个生殖细胞，或一个营养细胞和两个精细胞。图12-1 小孢子发育示意图第3页，讲稿共41张，创作于星期二1.1.构造构造 外壁:纤维素和

2、孢孢粉粉素素(耐高温、高压)；内壁:纤维素和果胶；内外壁上均含有活性蛋白质:糖蛋白、酶、应应变变素素(与人对花粉敏感有关)、凝集素凝集素等。第4页，讲稿共41张，创作于星期二 图2 花粉的内壁蛋白和外壁蛋白示意图外壁蛋白由绒绒毡毡毡毡层层合成；内壁蛋白由花粉本身的细胞合成。壁蛋白是花粉与雌蕊发生相互识别的物质。第5页，讲稿共41张，创作于星期二图图12-2 12-2 白花丹的雄性生殖单位白花丹的雄性生殖单位A.A.示两个精细胞间的连接示两个精细胞间的连接(箭头处箭头处)B.B.示两个精细胞的二型性及其与营养核间的联系示两个精细胞的二型性及其与营养核间的联系第6页，讲稿共41张，创作于星期二(二

3、二)雌蕊的结构雌蕊的结构雌雌蕊蕊 柱柱头头、花花柱柱和和子子房三部分组成。房三部分组成。第7页，讲稿共41张，创作于星期二二、花粉的萌发和影响因素二、花粉的萌发和影响因素具有生活力的花粉粒落到柱头上后，如果是亲和的，花粉粒就会吸水膨胀，使内壁经外壁上的萌发孔向外突出形成花粉管，这个过程称为花粉的萌发。花粉的萌发。花粉的萌发。花粉的萌发。(一一)花粉萌发和花粉管的定向生长花粉萌发和花粉管的定向生长图图12-3 雌蕊的结构模式及其花粉的雌蕊的结构模式及其花粉的萌发过程萌发过程1.花粉落在柱头上 2.吸水 3.萌发 4.侵入花柱细胞 5.花粉管伸长经珠孔至胚囊第8页，讲稿共41张，创作于星期二水稻花

4、粉萌发和花粉管在柱头中伸长水稻花粉萌发和花粉管在柱头中伸长花柱存在一些特殊的蛋白蛋白蛋白蛋白(引导组织特异糖特异糖特异糖特异糖蛋白蛋白蛋白蛋白和雌蕊雌蕊雌蕊雌蕊类类伸展蛋白伸展蛋白伸展蛋白伸展蛋白)与花粉管发生识别、刺激花粉管生长和引导花粉管向子房定向生长的功能。第9页，讲稿共41张，创作于星期二花粉管的生长局限于顶顶端端区区。顶端区代谢十分旺盛，内含与壁形成密切相关的细胞器，花粉管的基部则被胼胝质堵住，以免内含物倒流。图12-4 花粉管顶端区的结构示意图第10页，讲稿共41张，创作于星期二 荧光显微观察水稻花粉粒的生长荧光显微观察水稻花粉粒的生长 花粉管之所以能向胚囊方向定向生长，是由于花粉

5、管的向化性向化性向化性向化性运动引起的。花柱组织中存在着Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+浓度的梯度，即从柱头到子房的珠孔位置Ca2+浓度呈逐渐升高的趋势。第11页，讲稿共41张，创作于星期二花粉粒的离体培养萌发花粉粒的离体培养萌发 第12页，讲稿共41张，创作于星期二(三三)影响花粉萌发的一些因素影响花粉萌发的一些因素1.1.花粉的活力花粉的活力 刚从花药中散发出来的成熟花粉活力最强，随时间延长花粉活力下降。高温、高湿、高氧条件下花粉易丧失活力。干燥、低温、低氧有利于花粉贮存。通常相对湿度在6%40%(禾本科花粉要40%以上)，温度控制在15。第13页，讲稿共41张，创作于星期二2.糖和有机物

6、 糖糖-营养物质及能源物质，维持花粉管的渗透平衡，防止花粉因过度吸水而破裂。维生生素素B1、B2、维生素C和胡萝卜素等都有促进花粉萌发和花粉管生长的作用。3.温湿度 最适温度是2030，最适的相对湿度是70%90%。硼硼能显著促进花粉萌发和花粉管的伸长。第14页，讲稿共41张，创作于星期二三、双受精过程及影响因素三、双受精过程及影响因素(一一)双受精过程双受精过程图12-5 玉米的双受精第15页，讲稿共41张，创作于星期二(二二)授授粉粉受受精精对对雌雌蕊蕊代代谢谢的的影影响响（双双双双受受受受精精精精过过过过程程程程中雌蕊的生理生化变化）中雌蕊的生理生化变化）中雌蕊的生理生化变化）中雌蕊的生

7、理生化变化）1.呼吸速率急剧变化 花粉不断向花柱组织分泌各种酶类，同时雌蕊组织中的糖类和蛋白质代谢都明显加强，授粉后雌蕊的呼吸速率一般要比未授粉时高得多。第16页，讲稿共41张，创作于星期二2.生长素显著增加 授粉后雌蕊中的生长素含量大大增加。花粉中含有促进吲哚乙酸合成的酶系，引起生长素的大量合成。图12-6 烟草授粉后不同时间雌蕊细胞各部分生长素含量的变化第17页，讲稿共41张，创作于星期二2010年考研题年考研题植物传粉受精后，雌蕊组织的主要生理变化为植物传粉受精后，雌蕊组织的主要生理变化为A.IAA含量增加，呼吸作用增强含量增加，呼吸作用增强B.ABA含量增加，呼吸作用降低含量增加，呼吸

8、作用降低C.IAA含量增加，呼吸作用降低含量增加，呼吸作用降低D.IAA含量降低，呼吸作用增强含量降低，呼吸作用增强第18页，讲稿共41张，创作于星期二3.物质的代谢和运输加快 呼吸速率的增加，促进了雌蕊组织内物质的代谢和运输，增强雌蕊组织吸收水分和无机盐的能力。如兰科植物授粉后雌蕊组织吸水增加了1/3，N、P明显增多。第19页，讲稿共41张，创作于星期二第十二章第十二章 植物的生殖和衰老植物的生殖和衰老第一节 受精生理第二节 种子的发育第三节 果实的发育和成熟第四节 植物的休眠第五节 衰老与脱落小 结第20页，讲稿共41张，创作于星期二第二节第二节 种子的发育种子的发育种子的发育，主要包括胚

9、和胚乳的发育，以及种子贮藏物质的积累。拟南芥植物野生型的胚胎发育阶段示意图第21页，讲稿共41张，创作于星期二种子的发育是从受精开始的。一、胚的发育一、胚的发育(一一)胚的发育过程胚的发育过程图9-21 拟南芥的胚胎发生(1)合子；(2)球形胚；(3)心形胚；(4)鱼雷形胚；(5)成熟胚第22页，讲稿共41张，创作于星期二 水稻等单子叶植物，胚胎发生则经历合子、球形胚、胚芽鞘分化、幼胚和成熟胚等阶段图9-22水稻的胚胎胚胎发育图示A.合子阶段，A-1授粉10h后，合子分裂形成；2细胞的原胚；B.球形胚阶段；C.胚芽鞘阶段；D.幼胚阶段；E.成熟胚阶段。第23页，讲稿共41张，创作于星期二大豆胚

10、发育的进程，将胚发育五个阶段，前三个阶段为胚胚胚胚胎胎胎胎发发发发生生生生期期期期，阶段为种子形成时期种子形成时期种子形成时期种子形成时期，阶段为脱水休眠期脱水休眠期脱水休眠期脱水休眠期。图图 大豆胚的发育进程大豆胚的发育进程 阶段：球形期；阶段：心形期；阶段：鱼雷形期；阶段：成熟中期；阶段：休眠期 最上面一行表示胚和种子在一定发育时期的外形，但大小不按比例，否则胚胎发生的早期阶段将看不清第24页，讲稿共41张，创作于星期二二、胚乳的发育二、胚乳的发育(一一)胚乳的概念和功能胚乳的概念和功能受精极核反复分裂而发育起来的胚的营养组织，积累贮藏物质。胚乳早于胚的发育。开花后开花后时间时间(h)(h

11、)242448487272细胞(核)数分裂周期(h)细胞(核)数分裂周期(h)细胞(核)数分裂周期(h)胚乳游离核13107.36058.122449.2胚细胞2.0024.04.61.420.718.74.617.0表表12-1 小麦胚乳游离核和胚细胞的分裂周期比较小麦胚乳游离核和胚细胞的分裂周期比较第25页，讲稿共41张，创作于星期二2011年考研题年考研题淀粉淀粉类种子在成熟种子在成熟过程中，可溶性糖的含量（程中，可溶性糖的含量（）A.逐逐渐增加增加 B.逐逐渐减少减少 C.不不变 D.先减少后增加先减少后增加第26页，讲稿共41张，创作于星期二胚的发育依赖于胚乳细胞的解体所提供的激素和

12、营养物质的哺育。随胚的生长，胚周围胚乳细胞会不断解体和消亡。图小麦胚乳细胞中的蛋白质和淀粉体的降解图小麦胚乳细胞中的蛋白质和淀粉体的降解1.未被分解的胚乳细胞中的淀粉体和蛋白质 2.在胚的发育过程中，蛋白质首先被水解酶降解，淀粉体尚完整。3.淀粉体开始水解时表面出现小孔。4.处于水解中的淀粉体出现许多大孔。5.处于水解后期的淀粉体收缩和消亡。第27页，讲稿共41张，创作于星期二胚乳的生长量胚乳的生长量胚的生长量：有胚乳种子胚的生长量：有胚乳种子胚胚乳乳的的生生长长量量胚胚的的生生长长量量：无无胚胚乳乳种种子子（子子叶叶所所占据）占据）种子种子类类型型代表植物代表植物相相对对数量数量1.单子叶有

13、胚乳种子水稻、小麦、大麦、玉米、百合多2.单子叶无胚乳种子慈姑、泽泻、眼子菜少3.双子叶有胚乳种子蓖麻、柿、烟草、辣椒、番茄少4.双子叶无胚乳种子豆类、瓜类、棉花、油菜、柑橘多表表12-2 被子植物的种子类型被子植物的种子类型第28页，讲稿共41张，创作于星期二(二二)胚乳的发育过程胚乳的发育过程 基本类型有核型核型核型核型和细细胞型胞型胞型胞型。谷类作物均属核型。核期核期核期核期 无细胞壁产生的时期。细细胞期，有胞期，有胞期，有胞期，有细胞壁。第29页，讲稿共41张，创作于星期二由由于于灌灌浆浆物物质质中中的的一一些些矿矿质质、脂脂类类等等物物质质就就积积累累在在胚胚乳乳外外层层细细胞胞中中

14、，胚胚乳乳外外层层细细胞胞因因积积聚聚矿矿质质、脂脂类类以以及及蛋蛋白白质质等等物物质质而而转转化化成成糊糊粉粉层细胞。层细胞。图版图版小麦糊粉层的形成小麦糊粉层的形成16分别为花后7d、9d、13d、20d、25d、30d的颖果横断面切片 灌浆物质进入小麦胚乳的颖果示意图灌浆物质进入小麦胚乳的颖果示意图a.氨基酸；ADPG.腺苷二磷酸葡萄糖；f.脂质；F.果糖；G.葡萄糖；m.矿质；s.蔗糖；st.淀粉；p.蛋白质。第30页，讲稿共41张，创作于星期二三、种子发育和贮藏物质的积累三、种子发育和贮藏物质的积累(一一一一)种子的发育种子的发育种子的发育种子的发育多数种子的发育可分为以下三个时期图

15、图12-9 12-9 种子发育过程示意图种子发育过程示意图第31页，讲稿共41张，创作于星期二2DAF-8DAF:胚分化与快速细胞增殖阶段8DAF-12DAF:细胞增大形成正常的库启动淀粉合成14DAF on:淀粉的快速合成与积累水稻种子发育水稻种子发育王台提供第32页，讲稿共41张，创作于星期二1.1.胚胎发生期胚胎发生期 从受精开始到胚形态初步建成为止，细胞分裂为主。2.2.种子形成期种子形成期 细胞扩大生长为主，淀粉等物质大量积累，迅速生长。早早熟熟发发芽芽或胚胚胎胎发发芽芽简称胎胎萌萌。发生在禾本科植物上则称为穗发芽穗发芽或穗萌穗萌。3.3.成熟休止期成熟休止期 物质积累逐渐停止，含水

16、量降低，溶胶状态变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降低到最低水平，胚进入休眠期。完熟种子之所以能耐脱水，这与LEA基因的表达有关。LEALEALEALEA基基基基因因因因在种子发育晚期表达，其产物被称为胚胚胚胚胎胎胎胎发发育育育育晚晚晚晚期期期期丰丰丰丰富富富富蛋蛋蛋蛋白白白白(LEA)(LEA)(LEA)(LEA)。第33页，讲稿共41张，创作于星期二(二二)种子发育过程中含水量和呼吸速率的变化种子发育过程中含水量和呼吸速率的变化水稻种子发育过程中含水量和呼吸速率的变化水稻种子发育过程中含水量和呼吸速率的变化A.生长曲线 B.呼吸速率变化曲线 C.含水量变化曲线 D.过氧化氢酶活性变化曲线 第34页

17、，讲稿共41张，创作于星期二(三三)贮藏物质的积累贮藏物质的积累淀粉、蛋白质、脂类和矿质分别贮藏在不同组织的细胞器中。贮贮藏物藏物质质名称名称主要主要贮贮藏藏组织组织细细胞器或胞器或颗颗粒名称粒名称淀粉(直链淀粉、支链淀粉)胚乳或子叶淀粉体淀粉体淀粉体淀粉体蛋白质(谷蛋白、球蛋白等)子叶、盾片蛋白体蛋白体蛋白体蛋白体脂类(主要为甘油三脂)子叶、盾片、糊粉层圆圆圆圆球体球体球体球体矿质(主要为植酸盐)糊粉层、子叶、盾片糊粉粒糊粉粒糊粉粒糊粉粒表表12-4 种子中贮藏物质的种类和场所种子中贮藏物质的种类和场所第35页，讲稿共41张，创作于星期二1.淀粉的合成与积累 在种子发育过程中，合成淀粉的场所

18、是淀粉体，合 成 的 原 料 来 自ADPG，而ADPGADPGADPGADPG是由运进胚乳或子叶中的蔗糖或己糖等可溶性糖转化来的。水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化水稻成熟过程中颖果内淀粉和可溶性糖含量的变化第36页，讲稿共41张，创作于星期二2.蛋白质的合成与积累 贮藏蛋白基因大量在种子发育的特定时间及部位特定时间及部位特定时间及部位特定时间及部位表达：初期：初期：初期：初期：与胚分化有关的蛋白质被合成；中期：中期：中期：中期：合成与贮藏物质积累有关的蛋白质；后期：后期：后期：后期：合成的蛋白质与种子休眠和抗脱水性有关。原料：原料：原料：原料：氨基酸和酰胺氨基酸和酰胺氨基酸和酰胺

19、氨基酸和酰胺，经种皮维管束卸出后进入子叶直接合成。第37页，讲稿共41张，创作于星期二3.脂类的合成与积累 直接原料：磷磷磷磷酸酸酸酸甘甘甘甘油油油油和和和和脂脂脂脂酰酰酰酰CoACoACoACoA。部位：内内内内质质质质网网网网，内质网由于积累了脂类和蛋白质而局部膨大出芽，随后芽泡收缩脱离内质网。芽泡相互融合，逐渐扩大成圆球体圆球体圆球体圆球体，脂类积聚在其中。第38页，讲稿共41张，创作于星期二先可溶性糖和淀粉，后转化为脂肪；先形成饱和脂肪酸，然后转变为不饱和脂肪酸。油料种子收获要待种子充分成熟时为好。图10-13 油菜种子在成熟过程中干物质积累1.可溶性糖；2.淀粉；3.千粒重；4.含氮物质；5.粗脂肪第39页，讲稿共41张，创作于星期二4.矿质的积累运进种子的磷磷磷磷、钾钾、钙钙、镁镁等矿质元素主要集中积累在子叶(双子叶植物)或糊粉层与盾片(单子叶植物)中图版图版 水稻糊粉层细胞的超微结构水稻糊粉层细胞的超微结构1.花后10d扫描电镜照片；2.花后15d扫描电镜照片；3.糊粉层细胞透射电镜照片，花后8d；4.糊粉粒透射电镜照片(3局部放大)A.糊粉层；ag.糊粉粒；n.细胞核；NE.珠心；s.圆球体；SA.亚糊粉层；p.淀粉质体；第40页，讲稿共41张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第41页，讲稿共41张，创作于星期二