第十二章植物的成熟与衰老生理一、教学时数计划教学时数6学时。二、教学大纲基本要求了解花粉的构造、主要成分、花粉萌发和花粉管的生长;掌握被子植物中存在的两种自交不亲和性及其特点,了解克服不亲和的方法;了解胚和胚乳的发育,以及种子中贮藏物质的积累过程;熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化;掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法;熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素;掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程,并了解影响脱落的内外因素及调控方法。三、教学重点和难点(一)重点1.精细胞有二型性和偏向受精的特性。花粉的主要成分,特别是脯氨酸、蔗糖或淀粉等与花粉的育性有关。花粉管的定向生长与Ca2+梯度有关。花粉和柱头的相互识别,被子植物的自交不亲和性以及克服方法。影响受精的因素。2.种子的形成与成熟,外界条件对种子形成的影响。3.果实成熟时内部发生的生理生化变化。4.引起种子休眠的三个原因,以及种子休眠的解除或延长方法。种子活力与种子的保存方法。引起芽休眠的原因及调控方法。5.植物衰老时的生理生化变化。解释引起植物衰老原因的几个学说。衰老的遗传调控、激素调控以及环境调控。6.脱落的细胞学和生物化学过程。影响器官脱落的内外因素。(二)难点1.果实成熟时的生理生化变化及其与果实品质的关系。2.植物衰老的生理机理与调控。3.植物激素与脱落的关系。四、本章知识要点(一)名词解释1.雄性生殖单位(malegeremunit,MGU)包含两个相互连接的精细胞和一个营养核,它作为一个功能团,经花粉管传递到胚囊,与雌性生殖单位发生双受精。2.精细胞的二型性(heteromorphism)指同一花粉粒中的两个精细胞在形态、大小及内含的细胞器等方面有差异的特性。3.偏向受精(preferentialfertilization)同一花粉粒中的两个精细胞在双受精过程中,其中一个精细胞只能与卵细胞融合,而另一个精细胞只能与中央细胞融合的现象。4.配子体型不亲和(gamatophyticself-incompatibility,GSI)受花粉本身的基因控制的不亲和,引起自交不实。5.孢子体型不亲和(sporphyricself-incompatibility,SSI)受花粉亲本基因控制的不亲和,引起自交不实。6.识别反应(recognitionresponse)识别(recognition)是细胞分辨“自己”与“异己”的一种能力,表现在细胞表面分子水平上的化学反应和信号传递。本文中的识别反应是指花粉粒与柱头间的相互作用,即花粉壁蛋白和柱头乳突细胞壁表层蛋白薄膜之间的辨认反应,其结果表现为“亲和”或“不亲和”。亲和时花粉粒能在柱头上萌发,花粉管能伸入并穿过柱头进入胚囊受精;不亲和时,花粉则不能在柱头上萌发与伸长,或不能发生受精作用。7.蒙导花粉(mentorpollen)亲和的花粉可使柱头不能识别不亲和的花粉,以克服杂交不亲和性,实现受精。8.集体效应(groupeffect)在一定面积内,花粉数量越多,花粉的萌发生长越好的现象。9.胚胎发育晚期丰富蛋白(lateembryogenesisabundantprotein,LEA)种子发育晚期生成的蛋白,特点是具有很高的亲水性和热稳定性,并可被ABA和水分胁迫等诱导合成,在种子成熟过程中起到保护细胞免受脱水伤害的作用。10.无融合生殖(apomixis)被子植物中由未经受精的卵或胚珠内某些细胞直接发育成胚的现象。11.单性结实(parthenocarpy)不经过受精作用,子房直接发育成果实的现象。单性结实一般都形成无籽果实,故又称“无籽结实”。12.多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)催化多聚半乳糖醛酸α-1,4键的水解的酶,促使果实软化。13.休眠(dormancy)植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境。14.强迫休眠(epistoticdormancy)指由于不利于生长的环境条件引起的植物休眠。如秋天树木落叶后芽的休眠。15.生理休眠(physiologicaldormancy)在适宜的环境条件下,因为植物本身内部的原因而造成的休眠。如刚收获的小麦种子的休眠。16.层积处理(stratification)...