植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材
第三篇 植物的生长发育和繁殖
退 出
第十二章
植物的生
长发育 ?
生长分化
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材
种子生理
生长分化
生长物质
种子生理
生长分化
本章小结
生长物质
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植物的生长发育是一系列极其复杂的生命活动过程, 不但
需要水分和营养物质的供应, 还要受到植物体内一些生理
活性物质的调节与控制, 这些调节和控制植物生长发育的物质称为植
物生长物质 。 植物生长物质包括两大类, 一是植物自身代谢过程产生
的, 称植物激素 。 目前国际上公认的植物激素有五大类:生长素, 赤
霉素, 细胞分裂素, 乙烯和脱落酸 。 二是通过人工手段合成的具有相
应生理活性的有机物, 称植物生长调节剂 。 日前生产上经常使用的植
物生长调节剂有矮壮素, 缩节安,
多效唑, 三碘苯甲酸, 整形素和
马来酰肼等 。 油菜素内酯, 月光
花素, 长蠕孢醇, 壳梭霉素和多
胺等也对植物的生长发育起到调
节的作用 。
退 出
第十二章
第一节
植 物 的
生长物质
概 述 植物生长调节剂 植物激素
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材
退 出
第十二章
第一节
植 物 的
生长物质
概 述 植物生长调节剂 植物激素
一、植物激素
植物激素,植物体内产生的,由产生部位
运往作用部位,在低浓度时调节植物生理进
程的有机物质。
激素特点:内生性,调节性,可移动性。
激素种类:生长素 ? IAA 赤霉素 ? GA
乙 烯 ? ETH 脱落酸 ? ABA
细胞分裂素 ? CTK
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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退 出
第十二章
第一节
植 物 的
生长物质 1,生长素 -IAA
概 述 植物生长调节剂 植物激素
化学本质,吲哚乙酸
生理作用,
促进伸长生长(低促进,中抑制,高伤害)
促使细胞分化 ( 根, 维管束 )
刺激果实生长 ( 单性结实 )
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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第十二章
第一节
植 物 的
生长物质 2,赤霉素 -GA
概 述 植物生长调节剂 植物激素
化学本质:赤霉酸
生理作用,
促进伸长生长
解除休眠 ( α-淀粉酶 )
促使开花 ( 雄花分化 )
诱导单性结实
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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退 出
第十二章
第一节
植 物 的
生长物质 3,细胞分裂素 -CTK
概 述 植物生长调节剂 植物激素
化学本质,
异戍烯基腺苷( iPA)
生理作用,
促进细胞分裂 诱导器官分化
促使侧芽生长 延缓叶片衰老
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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第十二章
第一节
植 物 的
生长物质 4,乙烯 -ETH
概 述 植物生长调节剂 植物激素
化学本质,乙烯
生理作用,
抑制伸长生长 促进加粗生长
诱导偏上生长 加速果实成熟
促使器官脱落
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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第十二章
第一节
植 物 的
生长物质 5,脱落酸 -ABA
概 述 植物生长调节剂 植物激素
化学本质,
3-甲基 -5( 1’-羧基 -4’-
氧 -2’,6’,6’-三甲基 -2’-环乙
烯 -1’基 ) -2,4 –戍二烯酸 。
生理作用,
诱导休眠
促进脱落
ABA
CTK
GA
IAA
ETH
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退 出
第十二章
第一节
植 物 的
生长物质
概 述 植物生长调节剂 植物激素
二、植物生长调节剂
植物生长调节剂,人工手段合成的具有相应生理活性的有机
物,亦称激素类似物。
吲哚丙酸 吲哚丁酸 萘乙酸 萘乙酸钠
2,4-D 九二零( GA3) 激动素( KT)
2,6-苄基氨基嘌呤( 6-BA) 乙烯利( CEBA)
青鲜素(马来酰肼,MH) 茉莉酸( JA)
矮壮素 (氯化氯胆碱,CCC) 多效唑( PP333)
缩节安(助壮素,Pix) 比久(阿拉,B9)
2.3.5-三碘苯甲酸( TIBA)整形素(形态素)
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退 出 概 述 种子萌发 种子休眠
高等植物的生长发育都要经历种子萌发, 幼苗成长, 开花
结实和衰老死亡的基本过程, 种子的萌发是植物生长的开
始 。 绝大部分种子成熟后, 在适宜的条件下便可以萌发, 但有些种子
即使条件适宜也不萌发, 必须经过一个时期后才能萌发 。 植物的这种
生长暂时停滞的现象称为休眠, 休眠是植物在长期进化过程中形成的
一种对不良环境的适应, 处于休眠状态的种子抗性增强, 所以休眠有
利于种族的生存和延续 。 种子休眠的原因很多, 生产上常因此采取不
同的办法打破休眠 。 解除休眠后,
在合适的条件下种子才能萌动发
芽 。 水分, 温度, 氧气和光照都
对种子的萌发产生作用和影响 。
生产上为保存种子要设法延长其
休眠, 为抢季节又要打破休眠 。
第十二章
第二节
种 子
生 理
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退 出
一、种子的休眠
第十二章
第二节
种 子
生 理
休眠,植物整体或某一部分停止生长的现象。
休眠的意义,适应不良环境 维持生命存在
休眠的类型,
季节 ----冬眠(温带地区)
夏眠
生理 ----强迫休眠
熟休眠
概 述 种子萌发 种子休眠
休眠原因
打破休眠
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退 出
1,休眠的原因
第十二章
第二节
种 子
生 理
种皮透性差(桃,杏,李)
胚未发育成熟
胚生长发育未结束(银杏,人参)
胚生理过程未完成(苹果,梨,桃)
抑制物质存在(氢氰酸,酚,有机酸)
概 述 种子萌发 种子休眠
休眠原因
打破休眠
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2,打破休眠的方法
第十二章
第二节
种 子
生 理
退 出
机械破伤 硫酸腐蚀 脂溶
低温处理(层积)
激素处理(赤霉素)
概 述 种子萌发 种子休眠
休眠原因
打破休眠
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退 出
二、种子的萌发
第十二章
第二节
种 子
生 理
概 述 种子萌发 种子休眠
萌发过程
物质转化
萌发条件
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退 出
1,种子萌发的过程
第十二章
第二节
种 子
生 理
吸水:急剧吸水 --吸水缓慢 --急剧吸水
萌动:束缚酶活化 诱导酶合成 呼吸增强
有机物分解 激素量增加
发芽:胚根突破种皮 。
概 述 种子萌发 种子休眠
萌发过程
物质转化
萌发条件
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退 出
2,种子萌发的条件
第十二章
第二节
种 子
生 理
在种子的寿命期限内, 具有生活力的
种子, 给以适当的萌发条件就会正常萌发,
种子萌发要求具备足够的水分, 适宜的温
度和充足的氧气, 有些种子还受光的影响 。
概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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2,种子萌发的条件
第十二章
第二节
种 子
生 理 寿 命
种子寿命,种子从完全成熟到丧失生活力所经
历的时间,即种子保持发芽力的年限。
不同植物种子的寿命长短各不相同。种子贮藏
期间生长虽然处于停止
状态,但生命活动并未
停止,代谢仍然存在,
呼吸照常进行,不过是
处于很微弱的状态而已。
退 出 概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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2,种子萌发的条件
第十二章
第二节
种 子
生 理 水 分
水分 ---原生质转变状态 ( 凝胶 --溶胶 )
激素解除束缚 ( 束缚态 --活化态 )
吸水量 ( 大豆 120%,小麦 60%,
水稻 30-40 % )
土壤含水量以饱和含水量的 60-70%为宜 。
退 出 概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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2,种子萌发的条件
温度作用:增强酶活性 。
作物种类 最低温度 最适温度 最高温度
大、小麦类 0-4℃ 20-28℃ 30-38℃
大 麻 0-2℃ 37-40℃ 50-51℃
高梁,谷子 6-7℃ 30-33℃ 40-45℃
大 豆 6-8℃ 25-30℃ 39-40℃
玉 米 5-10℃ 32-35℃ 40-45℃
水 稻 8-12℃ 30-35℃ 38-42℃
烟 草 10-12℃ 25-28℃ 35-40℃
棉 花 10-12℃ 25-32℃ 40℃
第十二章
第二节
种 子
生 理 温 度
退 出 概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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2,种子萌发的条件
第十二章
第二节
种 子
生 理 氧 气
氧气 ----增加呼吸供能
种子萌发需空气含氧量 ≥10%, < 5% 影响萌发 。
土壤空气的含氧量常在 20% 以上 。
土壤 [CO2]> 0.03%, 抑制种子萌发 。
乙烯能够促进种子的萌发 。
水分, 温度和氧气对种子萌发的作用不是孤立的, 土壤
水分过多会造成氧不足, 土温降低;空气过于流动会引起土
壤水分散失但在某一阶段某一条件会起主导作用, 种子吸水
期间水分是主要条件, 胚根突破种皮后氧气即占主导地位 。
退 出 概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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退 出
2,种子萌发的条件
第十二章
第二节
种 子
生 理 光 照
需光种子,萌发需要光照, 如莴苣, 烟草 。
需暗种子,光照抑制萌发, 如茄子, 番茄 。
光照影响种子萌发,
红光 ( 690nm) 促进萌发,
远红光 ( 730nm) 抑制萌发,
红光和远红光的效应可以相互抵消 。
概 述 种子萌发 种子休眠
物质转化
光 照
氧 气
水 分
温 度
寿 命
萌发过程
萌发条件
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退 出
3,种子萌发时的物质转化
第十二章
第二节
种 子
生 理
概 述 种子萌发 种子休眠
萌发过程
物质转化
萌发条件
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退 出 概 述 植物运动 细胞基础
生长发育是植物十分重要的生理过程,包括生长、分化和
发育三个既有区别又有联系的生命现象。生长是指由于原
生质的增加而引起植物体的体积或重量的不可逆增加,是量的变化。
分化是指分生细胞转变具有专化的稳定结构和功能的成熟细胞的过程,
可在细胞水平、组织水平和器官水平上表现出来。发育是指个体生命
周期中植物体的构造和机能从简单到复杂的质变过程,是植物体各部
分相互作用的结果,只能在整体上表现出来。生长是量变,是基础;
分化是表现是局部的质变;发育
则是整体的内在质变,是在生长
和分化的基础上进行更深入的变
化。高等植物生长发育的基本历
程包括种子萌发、幼苗成长、开
花结实和衰老死亡四个阶段。
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化
生长规律 影响因素
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材
退 出
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化


生 长
分 化
植物
生长
组织培养
一、植物生长发育的细胞学基础
概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
组织培养
细胞生长
植物生长
细胞分化
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1,细胞学基础
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化
分生区
伸长区
成熟区
细胞生长,
分生期 --细胞分裂
伸长期 --细胞体积增大
分化期 --细胞转化为组织
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
组织培养
细胞生长
植物生长
细胞分化
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材
2,细胞分化
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化
细胞分化 ( 控制因子 ),
植物形态建成的基础
基 因 ( 程序 )
极 性 ( 诱导 ? 胚 → 上芽下根 )
激 素 ( 诱导 ? CTK/ IAA→ 高芽低根 )
营 养 ( 诱导 ? 糖 → 高韧低木 )
细胞群 ( 诱导 ? 原基 → 器官 )
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
组织培养
细胞生长
植物生长
细胞分化
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 3,植物生长
顶 生
顶 生
侧 生
间生 基生
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
组织培养
细胞生长
植物生长
细胞分化
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化
退 出
4,组织培养
组织培养,
在含有物质和植物生长物质的培养基中培养
离体植物组织 ( 器官或细胞 ) 的技术 。
基础:植物细胞全能性
概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
组织培养
细胞生长
植物生长
细胞分化
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二、植物生长发育的基本规律
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化
生长大周期,
1,植物生长大周期
生长大周期,
植物生长开始较慢,
然后变快, 最后又变
慢的周期性变化 。
生长大周期,
植物生长开始较慢,
然后变快, 最后又变
慢的周期性变化 。
意义,
生长大周期,
植物生长开始较慢,
然后变快, 最后又变
慢的周期性变化 。

不可逆性
生长大周期,
植物生长开始较慢,
然后变快, 最后又变
慢的周期性变化 。

不可逆性
时间性 数量感
生长大周期,
植物生长开始较慢,
然后变快, 最后又变
慢的周期性变化 。

不可逆性
器官之间差异
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 2,植物生长周期性

冬 秋

季节周期性:植物生长随季节变化而表现
快慢节奏的现象 。
季节周期性:植物生长随季节变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( 四季 → 春发 ? 夏长 ? 秋
止 ? 冬眠 )
季节周期性:植物生长随季节变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( → 夏长 秋
止 )
昼夜周期性:植物生长随昼夜变化而表现
快慢节奏的现象 。
季节周期性:植物生长随季节变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( → 夏长 秋
止 )
昼夜周期性:植物生长随昼夜变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( 夏季 → 昼慢夜快 )
季节周期性:植物生长随季节变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( → 夏长 秋
止 )
昼夜周期性:植物生长随昼夜变化而表现
快慢节奏的现象 。 ( 夏季 → 昼慢夜快 )
意义:植物在昼夜温度差异较大的条件下
生长较好 。
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 3,植物生长无限性 参天树木(世界爷)
分生组织,
顶端分生组织 -→ 长高
侧生分生组织 -→ 增粗
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 4,植物生长的极性
现象,
生态学上端发芽
下端生根
现象:
原因,
生长素极性运输
现象:
原因:
意义,
扦插注意极性颠倒
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 5,植物生长再生性
植物生长再生性,植物体的离
体部分在适宜的环境条件下能恢
复缺损的部分,重新形成完整植
株的现象。
原因,植物细胞全能性
意义,营养繁殖
退 出 概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化
退 出
6,植物生长相关性
植物生长相关性,植物生长各
器官间互相促进、彼此制约的关
系。
植物生长相关性,植物生长各
器官间互相促进、彼此制约的关
系。
主枝与侧枝 --顶端优势,顶芽
生长抑制侧芽生长。(生长素浓
度,营养分配)
植物生长相关性,植物生长各
器官间互相促进、彼此制约的关
系。
主枝与侧枝 顶端优势,顶芽
生长抑制侧芽生长。(生长素浓
度,营养分配)
地下与地上 --根深叶茂,本固
枝荣。
植物生长相关性,植物生长各
器官间互相促进、彼此制约的关
系。
主枝与侧枝 顶端优势,顶芽
生长抑制侧芽生长。(生长素浓
度,营养分配)
地下与地上 根深叶茂,本固
枝荣。
营养与生殖 -- 营养生长促进生
殖生长,生殖生长抑制营养生长。
概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
相 关 性
再 生 性
无 限 性
周 期 性
大 周 期
极 性
植物生长与环境 新世纪高职高专教改项目成果教材 第十二章 第三节
植物生长
与 分 化 三、植物生长发育的影响因素
退 出
遗传特性 ----表现形式
营养状况 ----能量基础
植物激素 ----调控物质
温度 ----有一定昼夜温差的变温 ( 日高夜低 )
温周期现象:植物生长要求昼夜温度周期性变
化的现象 。
光照 ----短波光抑制生长 ( 光范型作用 黄化现象 )
水分 ----足够
概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
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四、植物运动
第十二章
第三节
植物生长
与 分 化
退 出
向性运动 ----生长性运动
向地性 ( 根向下生长 )
向光性 ( 幼茎顶端向光弯曲 )
向水性 ( 根趋向潮湿处生长 )
向化性 ( 根趋向土壤肥沃处生长 )
感性运动 ----膨压运动
概 述 植物运动 细胞基础 生长规律 影响因素
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植物生长物质是调节和控制植物生长发育的物
质, 有植物激素和植物生长调节剂两大类 。
植物激素是植物体自身合成的, 有生长素,
赤霉素, 细胞分裂素, 脱落酸和乙烯 。 生长调节剂是人
工合成的激素类似物 。 休眠是指植物生长暂时停滞的现
象, 包括熟休眠和强迫休眠两种类型 。 休眠的原因有种
皮的影响, 胚的影响, 抑制萌发物质的存在等, 在生产
上要采取相应的措施人为地破除或延长休眠 。 充足的水
分, 适宜的温度, 足够的氧气是种子萌发形成幼苗的必
要条件 。 植物生长是以细胞生长为基础的, 植物生长表
现出生长大周期, 生长的周期性, 相关性, 极性和再生
等基本规律 。
退 出
第十二章
植物的生
长 发 育
本章小结
种子生理
生长分化
本章小结
生长物质