第十章植物的生殖与成熟

第十章植物的生殖与成熟

第一节花粉生理

车前草

春白菊

荷花

牵牛花

蜀葵

豚草

罂栗

一.花粉的化学组成 1.壁物质（ 65% ）①外壁(厚）：纤维素、角质、花粉素（孢粉素，特有成分）、外壁蛋白质(有识别作用). ②内壁(薄）：果胶质、胼胝质、内壁蛋白质（有识别作用）;

2.色素：类胡萝卜素、类黄酮等. 3.碳水化合物与脂类 4.氨基酸（6%~28%）脯氨酸含量较高,与育性有关;可提高花粉抗性。 5.酶类：水解酶含量高，其最适pH偏酸性 6.植物激素：IAA、GA、CTK、ETH、BR 7.维生素：B、C、E 8.无机物：2.5%~6.5%，含硼。

二.花粉的寿命与贮藏(自学) 1.花粉的寿命禾谷类作物花粉的生活力较短：果树花粉的生活力较长： 2.花粉的贮藏：延长花粉保存期的条件：低温、干燥、低O2、高CO2、避光。

3.花粉生活力测定（不讲） （1）显色法（TTC显色法）（2）人工培养法：培养基：蔗糖10%~20%，100~200mg·L-1硼酸。温度：20~30 ℃.保湿。

第二节授粉生理 授粉：成熟花粉落在雌蕊柱头上的过程。

自花传粉： 一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在同一朵花雌蕊的柱头上。

借助外力作用，一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在另一朵花雌蕊的柱头上。借助外力作用，一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在另一朵花雌蕊的柱头上。异花传粉：

一.柱头的受粉能力 1.柱头的生理特点湿润型：有分泌物，显酸性，粘着花粉。干燥型：无分泌物，表皮细胞外表面有蛋白质膜，有识别花粉作用。 2.柱头寿命与授粉能力：一周左右

二、花粉与柱头的相互识别（亲和力认定） 识别:一类细胞与另一类细胞在结合过程中要进行特殊的反应，从对方获得必要的信息，这种信息可以通过物理或化学信号加以表达。识别方式: 1.花粉外壁蛋白与柱头外膜蛋白的识别: 亲和的，花粉释放角质酶,消化柱头表面的角质层，花粉管沿花柱延伸; 不亲和，花粉角质酶为花柱所抑制。

2.花粉特定色素与柱头特定酶之间的识别: 连翘的两种花: 长柱花：雌高雄低，花粉中含有槲皮苷色素，柱头中含有分解芸香苷的酶; 短柱花：雌低雄高，花粉中含有芸香苷色素，柱头中含有分解槲皮苷的酶。

芸香苷色素 芸香苷的酶槲皮苷的酶槲皮苷色素长柱花短柱花

三.花粉萌发与花粉管伸长

1.花粉萌发过程

花粉管的生长：内容物进入花粉管的顶端，花粉管进行顶端生长，通过花柱进入子房。花粉管的生长：内容物进入花粉管的顶端，花粉管进行顶端生长，通过花柱进入子房。

花粉为什么能向着胚囊定向生长？ 由花粉管的向化性运动引起的,与Ca2+的浓度梯度有关。。雌蕊组织中产生“向化性物质”控制花粉管的可塑性；同时，雌蕊组织中向化性物质分布的浓度不同，花粉管尖端朝着向化性物质浓度递增的方向（柱头→胚囊）定向延伸。

2.花粉萌发条件（略讲） （1）糖: 维持渗透平衡，营养。（2）硼: 促进花粉管伸长（促进糖吸收与代谢，参与果胶物质的合成）。（3）胡萝卜素、维生素、钙: 促进花粉管伸长。（4）温度（20~30℃）。适当湿度(70-80%),湿度过大时,花粉易涨破。（5）群体效应：落在柱头上的花粉越多，萌发的越多，花粉管生长越快。

四.授粉后花粉与柱头的代谢变化(略讲) 1.花粉的代谢变化:(1)转录转译开始,蛋白质合成加强,用于生长; (2)水解酶活性提高，呼吸加强; (3)高尔基体活跃，产生造壁物质(囊泡)，形成花粉管壁。 2.柱头代谢的变化: (1)呼吸速率提高，并呈一定规律性变化(227); (2)物质代谢加强，雌蕊吸收能力增强;(3)IAA含量提高，来源于花粉管的释放和雌蕊自身的合成。生产中用生长素类处理未受精的雌蕊，可得到无籽果实。

淀粉种子:可溶性糖 淀粉；淀粉磷酸化酶活跃。施磷有使籽粒饱满的作用。第四节成熟生理一.谷物种子成熟时的生理生化变化 (一)贮藏物质的变化: 1.糖类的变化：

2.脂肪的变化: (1)脂肪来源: 可溶性糖→游离脂肪酸和甘油 →脂肪. (2) 成熟过程中酸价降低（中和1克油脂中游离脂肪酸所需KOH的毫克数）,说明游离脂肪酸随种子成熟减少。 (3)碘价升高,（100克油脂所能吸收碘当量的克数）说明随种子成熟不饱和脂肪酸增多。

3. 蛋白质的变化 豆类种子：可溶性氮蛋白质（贮藏状态） 4.非丁物质的变化 (植酸钙镁)合成. Ca、Mg、Pi与肌醇结合形成非丁(phytin，或叫做肌醇六磷酸钙镁，或植酸钙镁) --禾谷类等淀粉种子中磷酸的贮存库与供应源。

4.内源激素变化:CTK、GA、IAA、ABA随种成熟相继出现高峰。4.内源激素变化:CTK、GA、IAA、ABA随种成熟相继出现高峰。 (二)其他生理变化(自学) 1.呼吸强度下降:受精时最高，以后逐渐下降，休眠期降至最低。 2.种子含水量下降，干重增加。 (二)其他生理变化 1.呼吸强度下降:受精时最高，以后逐渐下降，休眠期降至最低。 2.种子含水量下降，干重增加。 3.核酸含量变化: 受精后迅速上升,至干重最大时停止上升,以后稍下降。

(三)环境条件对种子成熟的影响 1.温度：温度适宜有利于成熟,昼夜温差大有利于干物质积累。温度对种子化学成分的影响：成熟期较低温度有利于大豆脂肪的合成，但不利于蛋白质合成，从南向北，大豆脂肪含量逐渐升高，蛋白质含量逐渐下降。

2.水分：湿度适宜促进成熟；湿度过低会严重影响禾谷类种子的灌浆，造成减产2.水分：湿度适宜促进成熟；湿度过低会严重影响禾谷类种子的灌浆，造成减产 ※小麦成熟期的灾害性气候—干热风干热风:日最高气温≥30℃，空气湿度≤30%, 并伴有3m/秒西南风干热风的危害:根系迅速衰老死亡，有机物运输发生障碍，植株早衰甚至青枯。CH2O水解酶活性大于合成酶，种子干缩，产量锐减。但蛋白质合成相对受影响较小。较低湿度有利于蛋白质合成,从南向北，小麦蛋白质含量逐渐升高。

3.光照：光照强有利于干物质积累。 4.矿质营养： N多晚熟，增施P、K肥有利于成熟。N利于提高蛋白质含量；P有效提高单粒重;K能显著促进CH2O的合成和运输。

二.果实的成熟生理

1　果实的生长 A.S形生长曲线：肉质果实，慢－快－慢 B.双S形生长曲线：核果和某些非核果，慢-快-慢-快-慢，缓慢生长期是内果皮木质化、果核变硬和胚迅速发育的时期。

2.　呼吸跃变和乙烯释放 果实在成熟过程中出现的呼吸突然升高的现象称为呼吸跃变(respiratory climacteric)或呼吸峰。跃变型果实：梨、桃、苹果、李、杏、芒果、番茄、西瓜、白兰瓜、哈密瓜等。呼吸跃变产生的原因：果实内产生乙烯，增强膜透性（O2），加强内含物的水解而导致呼吸跃变。

栽培方法是将正在生长的白兰瓜果实放入由铁、木板和玻璃纤维做成的边长约为13厘米的立方体模具中，至其成熟时，便收获了立方体的白兰瓜。

第十章 植物的生殖与成熟