植物生理练习题2 下载本文

温条件下,幼胚继续从胚乳中吸取营养,完成发育后,才能萌发。 (3)种子未完全成熟

有些种子的胚已经发育完全,但在适宜的条件下仍不能萌发,它们一定要经过一段时间休眠,在胚内部发生一些生理生化变化,才能萌发,通常称之为后熟(afterripening)过程。苹果、桃、梨、樱桃等蔷薇科的植物和松柏类植物的种子就是这样。 (4)化学抑制物质的存在

番茄种子在成熟果实中不萌发,是因为番茄果实的汁液含大量糖和有机酸,渗透势太低,将种子从果实中取出冲洗后很容易萌发。许多种子中存在萌发抑制物质,包括释放HCN的扁桃苷和芥子油;释放NH3的含氮化合物;水杨酸、阿魏酸等有机酸;香豆素等不饱和内酯;醛类、生物碱和酚类化合物。

10、讨论植物器官脱落的调控机制。

Reid(1995)提出激素控制脱落的模型:

叶片脱落分三个步骤,(1)在接收到脱落信号之前,叶片保持健康和正常功能,叶片中合成的生长素不断向外运输,保持叶片和茎之间的生长素浓度梯度,离层区细胞处于非敏感状态。(2)叶片衰老或环境信号干扰生长素的合成和运输,不能维持生长素浓度梯度,甚至形成反向的浓度梯度,同时,乙烯的含量也增加,又反过来降低生长素的活性,离区细胞对乙烯敏感性增加,进入器官脱离诱导相。(3)离区细胞对低浓度的乙烯反应而诱导合成和分泌果胶酶、纤维素酶等降解壁的酶,水解细胞壁而导致器官脱落。

GA和CTK不是直接减少脱落,可能因为延缓衰老而减少脱落。

果实和叶片脱落之前先进入衰老进程,Osborn(1972)提出,衰老是诱导脱落的信号,衰老时激素的比例和器官对激素的敏感性发生变化,而导致脱落。但衰老的器官却不一定都脱落。

环境信号对脱落的调控:

光强度和日照长度影响器官的脱落。光照充足时可抑制或延缓器官的脱落,而在弱的光照下,器官容易脱落。在大田生产中,如作物密度过大、光照不足,常使中下部叶片过早脱落。一般情况下长日照延缓脱落,而短日照是脱落的信号。

水分胁迫会导致器官脱落,树木在干旱时落叶,可减少水分的消耗,这是植物的保护性反应。缺水干旱时IAA和CTK活性降低,而ABA和乙烯含量大大增加,这样一种新的激素平衡启动脱落过程。淹水使土壤中缺氧,乙烯大量合成,也导致器官的脱落。

异常的温度加速器官脱落。温度升高时,提高呼吸速率,生化反应加快,加速物质消耗,同时高温常导致干旱,因而引起器官脱落。低温是秋天树木落叶的信号之一。 当氧浓度增高时,器官脱落率增加,氧气和脱落的关系与乙烯有关,高氧促进乙烯合成,而诱导脱落。

矿质缺乏时,代谢失调,器官易于脱落。糖等有机营养供应不足也会增加花和果实的脱落率。

植物逆境生理

1、 如何理解逆境或胁迫(stress)的生物学意义?何谓生物性胁迫、非生物性胁迫?

自然界中的植物并非总是生活在适宜的条件下,经常会遭遇到冷、热、旱、涝、盐碱、大气污染等不良环境因素的影响,凡对植物生存或生长不利的环境因子统称为“逆境”(stress)。而对于植物而言,逆境也就是环境胁迫。因此,“stress”一词也被译为“胁迫”。

相对于植物的环境胁迫可分为生物性胁迫(biotic-stress)(如病害、虫害、杂草等)和非生物性胁迫(abiotic-stress)(物理、化学胁迫;如干旱、盐害、高温、低温、辐射等)。

2、 植物是如何感知和传递逆境胁迫信号的?

一般来讲,当胞外信号将逆境胁迫信息传递至某一活细胞时,受胞外信号作用的活细胞通过其膜上的受体及其下游的膜蛋白(如G蛋白等)将逆境信息传递至胞内,作为胞内信号的胞内第二信使系统(如Ca2+、IP3、cAMP)再将逆境信息进一步传递下去,或是影响基因的表达及其调控、或是更为直接地引起胞内生理生化过程的变化。

3、 水分胁迫和盐胁迫对植物的影响有那些异同?

4、 植物对逆境胁迫的响应主要包括那些方面?

生长发育调节:生长减缓、老叶脱落—降低蒸腾,,冠比↗以改善植株的水分平衡及营养利用。提早开花和结籽,加快发育进程来尽快使植物度过难关,以保证繁衍后代。 植物激素在抗逆中的作用:ABA——胁迫激素,增强抗性;促进气孔关闭,蒸腾减弱,减少水分丧失;增强根的透性,提高水的输导性。乙烯— 促进衰老、脱落,减少蒸腾面积,利于保持水分。提高相关酶的活性,影响呼吸。

代谢调节:有些植物的光和代谢从C3途径转变为C4或CAM途径。

渗透调节:植物通过调节细胞内渗透势来维持压力势的作用称为渗透调节。

膜保护物质与自由基平衡:质膜的透性对逆境的反应非常敏感,逆境下自由基、活性氧积累,引起脂质过氧化,是造成膜损伤的重要原因,是逆境伤害的共同机制。植物体内有活性氧清除系统,包括一些保护酶和抗氧化剂。

由逆境诱导产生的蛋白质统称为逆境蛋白。

植物的交叉适应,植物经历了某种逆境后,能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对不良环境之间的相互适应作用,称为交叉适应(cross adaptation)。 5、 水分胁迫与盐胁迫对植物的影响有哪些异同?植物对两种不同胁迫的共同相应机制为何?

水分胁迫对植物的影响:

原生质脱水是旱害的核心,膜的选择透性丧失,透性增加,电解质外流; 对细胞器的伤害包括叶绿体、线粒体、细胞核的伤害。

破坏正常代谢过程 水分重新分配,从老叶到幼叶,从花蕾到幼叶。 破坏正常的物质代谢 蛋白质分解,脯氨酸积累;破坏核酸代谢。 激素的变化 CTK/ABA↙

酶活性变化 水解酶,氧化酶和清除自由基的酶增加 对呼吸作用的影响 使光合作用下降, 盐胁迫对植物的影响:

1离子(单盐)毒害 由于高浓度的Na+ 造成的。

2 活性氧伤害;

3 生理代谢紊乱 膜透性增加,蛋白质分解加速,有毒代谢物积累;光合速率下降;呼吸作用 低盐时促进,高盐时则受到抑制。物质消耗>合成。 4渗透胁迫,生理干旱;

5营养缺乏胁迫,直接影响 P,K,Ca的吸收,导致营养缺乏。

两种胁迫的共同机制是,无论是水分胁迫还是盐胁迫,一都会对植物产生渗透胁迫,影响膜的透性。盐胁迫会使植物产生生理干旱反应;二都会产生活性氧的伤害;

6、 植物的抗寒生理和分子基础?

1经过抗寒锻炼后,膜及膜组分发生了变化,磷脂不饱和脂肪酸含量增加; 2细胞含水量下降 束缚水的含量↗; 3 呼吸作用减弱

4 激素变化 IAA和GA含量下降,ABA含量上升。

5经抗寒锻炼后细胞中保护物质增多 含糖量增加,冰点下降;可溶性蛋白质含量的增加 ;