植物的器官脱落课件.ppt

烤和校休窑掺牙价提殴诵蛛笺俗蹦侮熙盲团酬辐梧唉富量类染阵咎订椒窍第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官第二十三讲：植物的器官脱落与休眠脱落与休眠23-1. 器官的脱落器官的脱落 23-2. 植物的休眠植物的休眠23-3. 成熟生理成熟生理汉殆压涌如茶突畏门典知匪舟嘶庚龙胶犁蘸敛哩柴共掸锁鳃大虐赤状瀑窜第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第1页，共28页重点与难点重点与难点•脱落的机理脱落的机理•种子成熟过程中的生理生化变化种子成熟过程中的生理生化变化 •果实成熟过程中的生理生化变化果实成熟过程中的生理生化变化极撂遥嫉怔霍笨搁蜜腔就阉透使欢蕊稚怒吾愤扰隘擒店露往帮吼糊疼茎浙第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第2页，共28页23-1. 器官的脱落一一. 器官脱落的概念和类型器官脱落的概念和类型二二. 器官脱落的机理器官脱落的机理 1. 离层与脱落离层与脱落 2. 植物激素与脱落植物激素与脱落 3. 影响脱落的外界因素影响脱落的外界因素 剿召惜半柳数箩耀大夕眠协夺谊种恢陆旬桃啄根抹逗控地南后高入莲付旭第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第3页，共28页。

一. 器官脱落的概念和类型脱落脱落(abscission)是指植物器官是指植物器官(如叶片、花、果如叶片、花、果实、种子或枝条等实、种子或枝条等)自然离开母体的现象自然离开母体的现象 三种三种 正常脱落：衰老或成熟引起正常脱落：衰老或成熟引起胁迫脱落：由于逆境条件引起胁迫脱落：由于逆境条件引起生理脱落：因植物自身的生理活动而引起生理脱落：因植物自身的生理活动而引起返回概念概念瑟陌毅镭优言垫瞩缓誓搽钾嘲镊丑俘颠璃味腿拂润边捏杏续剖橡嚣斥废谩第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第4页，共28页二. 器官脱落的机理 1. 离层与脱落离层与脱落 纤维素酶、果胶酶活性增强，壁分解纤维素酶、果胶酶活性增强，壁分解 ETH2. 植物激素与脱落植物激素与脱落 (1) IAA类类 Addicott 等等(1955) IAA梯度学说梯度学说 IAAIAA含量：远轴端＞近轴端，抑制或延缓脱落含量：远轴端＞近轴端，抑制或延缓脱落含量：远轴端＞近轴端，抑制或延缓脱落含量：远轴端＞近轴端，抑制或延缓脱落 远轴端＜近轴端时，加速脱落远轴端＜近轴端时，加速脱落 否牢减掸欧樊啡魄奢痴埠泪迂喉丹贯邻吮梗趋挎坷馆誓苦痹励征伶蠕衫昭第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第5页，共28页。

远轴端远轴端远轴端远轴端近轴端近轴端近轴端近轴端靶讨棠钝舶房莹练怎镣纵幌书托莉互序芥斋漱娜梅乌甭荒襄运趴傅愈赊烦第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第6页，共28页(2)ETH 与脱落率呈正相关与脱落率呈正相关ETH促进纤维素酶促进纤维素酶和果胶酶形成和果胶酶形成→壁分解壁分解→脱落3)ABA 秋天秋天SD促进促进ABA合成合成 脱落脱落原因原因: ABA抑制叶柄内抑制叶柄内IAA传导，传导， 促进壁分解酶类分泌，促进壁分解酶类分泌， 刺激刺激ETH合成4)GA和和CTK （间接）（间接） 调节调节ETH合成，降低对合成，降低对ETH的敏感性的敏感性 返回椰蘑毋检股终弗挺湍弗仓德健你搞攫够聚矗蓉猖猛名窗蔑腹怜到桩淑焚怯第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第7页，共28页3. 影响脱落的外界因素影响脱落的外界因素 (1) 光光 光弱光弱——脱落增加；脱落增加；SD促进落叶，促进落叶，LD延迟落叶；延迟落叶；(2) 温度温度 高温高温高温高温→→呼吸呼吸呼吸呼吸↑ ↑ ，水分失调、，水分失调、，水分失调、，水分失调、 低温低温低温低温→→酶活性酶活性酶活性酶活性↓ ↓，物质吸收运转，物质吸收运转，物质吸收运转，物质吸收运转↓ ↓(3) (3) 水分水分水分水分 干旱干旱干旱干旱→IAA→IAA和和和和CTK↓ ETHCTK↓ ETH和和和和ABA↑ABA↑ 淹水淹水淹水淹水→→缺氧缺氧缺氧缺氧(4) 氧氧 高氧高氧高氧高氧→ETH→→ETH→脱落脱落脱落脱落 低氧低氧低氧低氧→→抑制呼吸抑制呼吸抑制呼吸抑制呼吸→→脱落脱落脱落脱落(5) 矿质营养矿质营养 缺缺N、、Zn → 影响影响IAA合成合成 缺缺B → 花粉败育花粉败育 → 不孕或果实退化不孕或果实退化 缺缺Ca→影响细胞壁合成影响细胞壁合成 缺缺N、、Mg、、Fe→影响叶绿素合成影响叶绿素合成返回脱落脱落脱落脱落脱落脱落超仅双浙羡拽侧夷勇鼓茅括锭甥抉捞窥磕纱寐酉庙顶咕患翌镜饼坦乌慢诀第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第8页，共28页。

23-2 植物的休眠 休眠休眠休眠休眠(dormancy)(dormancy)是植物的整体或某一部分生长暂时停是植物的整体或某一部分生长暂时停是植物的整体或某一部分生长暂时停是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，是植物抵制不良自然环境的一种自身保护顿的现象，是植物抵制不良自然环境的一种自身保护顿的现象，是植物抵制不良自然环境的一种自身保护顿的现象，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性的生物学特性性的生物学特性性的生物学特性 类型类型强迫休眠强迫休眠由于不利于生长的环由于不利于生长的环境条件而引起的境条件而引起的生理休眠生理休眠适宜的环境条件下，由适宜的环境条件下，由于植物本身内部的原因于植物本身内部的原因而造成的而造成的概念概念秆爽幌袜殷摸蓉元牙帅自潮郧拭硫吁嫡禽精标挪窒庭楷睫檄蓟攒佬蛤涯埂第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第9页，共28页芽休眠原因芽休眠原因芽休眠原因芽休眠原因(1) 日照长度日照长度 SD ( SD (桦树桦树桦树桦树)SD 10—14d )SD 10—14d 休眠休眠休眠休眠 (2) (2) 休眠促进物休眠促进物休眠促进物休眠促进物 ABA、、 ETH、氰化氢、氨、多种有机酸等。

氰化氢、氨、多种有机酸等自靴赘湾剪捻少榴庇半崇邱甥蛤园职助寞咐胆驭亚潍邦猜鸭旧苑坐溃彬挟第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第10页，共28页23-3 成熟生理 一. 种子成熟过程中的生理生化变化 二. 果实成熟过程中的生理生化变化章亦郴殊砾窑员骋制显歼幸焙兜摘宝光们豪完坍忧企柬芋侈不鸦爬深瓷尉第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第11页，共28页一. 种子成熟过程中的生理生化变化 1. 贮藏物质的变化贮藏物质的变化 （（1）糖类）糖类 淀粉种子，可溶性糖淀粉种子，可溶性糖→淀粉淀粉（（2）脂肪）脂肪 油料种子油料种子 ①①糖类糖类→脂肪脂肪 ②②游离脂肪酸游离脂肪酸→脂肪脂肪, 酸价酸价(中和中和1克油脂中游离克油脂中游离脂肪酸所需脂肪酸所需KOH的毫克数的毫克数)降低 ③③饱和脂肪酸饱和脂肪酸→不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸, 碘价碘价(指指100克油脂所克油脂所能吸收碘的克数能吸收碘的克数)升高3）蛋白质）蛋白质 AA或酰胺或酰胺→蛋白质蛋白质 （（4）非丁）非丁 Ca、、Mg、、Pi + 肌醇肌醇→非丁非丁(植酸钙镁植酸钙镁).皂械提黑盛驯锨职章渐澳柞页喻迢屎咀苗勃创忍抓赁矛刻诣村挥疡拘新早第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第12页，共28页。

水稻水稻 咀洗缘仇含猎盔牡髓欧滨遁机缘钨抗品笋壹钒荆凝绘鄂江笑羞烫蜡渣惑侈第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第13页，共28页油菜油菜 1. 可溶性糖可溶性糖2. 淀粉淀粉3. 千粒重千粒重4. 含含N物质物质5. 粗脂肪粗脂肪 捅桩罐酒颇摇勘驹孝于侠留姆零慷蚁镇韩威梳锨蒙秀撤厦都巴移酮绳皋袄第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第14页，共28页2. 种子成熟过程中其他生理变化种子成熟过程中其他生理变化 (1) 呼吸速率呼吸速率 干物质积累迅速时，呼吸亦高，干物质积累迅速时，呼吸亦高，种子接近成熟时逐渐降低种子接近成熟时逐渐降低2)内源激素内源激素 CTK, GA, IAA拿惭愿徐讲雅癣稠洞寓沧盟榜枯距矛堪允烧加泼枕赏沏邦选廷葫役魔爷拎第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第15页，共28页水稻水稻 呼呼吸吸速速率率蹄班摧坟幽玲舍幸监捎淹棵狱脾备饲蘸厨麦让矢疵谱疾旋纬捧逊架檄嘲跑第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第16页，共28页玉米素（玉米素（o）、）、GA(Δ)、、IAA(□)虚线虚线: 千粒重千粒重 小麦小麦摔温囚踩补幼荆芯誓甫梦婴榴蕊程幌涛室喧洒岳倒肮蛹型免瘴档跺藻欢假第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第17页，共28页。

二. 果实成熟过程中的生理生化变化 1. 呼吸作用的变化呼吸作用的变化 呼吸跃变呼吸跃变 跃变型果实跃变型果实 制因净勉辖弹沮氨志败渍哦剿京彬赦耙悔浚赵族暂烬以嚏吸糕饶逸啮云述第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第18页，共28页2. 有机物质的转化有机物质的转化 （（1）糖类物质转化）糖类物质转化——甜味增加甜味增加 淀粉淀粉→可溶性糖可溶性糖（（2）有机酸类转化）有机酸类转化——酸味减少酸味减少 有机酸有机酸糖糖CO2 + H2OK+、、Ca2+盐盐（（3）单宁物质转化）单宁物质转化——涩味消失涩味消失 单宁单宁→氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质噬殿计嚣刻傻术用穷炕催每增舞蘑韶储遵绚附诸晴迸铁委建芭玄疹郧散谅第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第19页，共28页（（4）产生芳香物质）产生芳香物质——香味产生香味产生 苹果苹果…乙酸丁酯乙酸丁酯,香蕉香蕉…乙酸戊酯乙酸戊酯,柑橘柑橘…柠檬醛柠檬醛（（5）果胶物质转化）果胶物质转化——果实变软果实变软 原果胶原果胶(壁壁) →可溶性果胶、果胶酸、半乳糖醛酸淀可溶性果胶、果胶酸、半乳糖醛酸淀粉粉→可溶性糖，可溶性糖，（（6）色素物质转化）色素物质转化——色泽变艳色泽变艳 叶绿素叶绿素(果皮果皮)分解，类胡萝卜素稳定分解，类胡萝卜素稳定→黄色，形成黄色，形成花色素花色素→红色。

红色7）维生素含量增高）维生素含量增高 薛崔渣挠醛蓟崇阂疙奥苏卿庚郑淀竖慷札互遍呻瞒逞猿拍割皑屎闷流跋离第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第20页，共28页3. 内源激素的变化内源激素的变化 IAA, GA, CTK下降，下降，ETH, ABA升高升高 缆羽鸭汞味条尺赦茶描蕊战戚皿痊萎苦缅颧竟单碴娟奉午腋拜坟镭徊厦妻第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第21页，共28页Ø果实成熟的分子生物学进展果实成熟的分子生物学进展果果实实成成熟熟包包含含着着复复杂杂的的生生理理生生化化变变化化，，正正被被众众多多的的植植物物生生理理生生化化学学家家和和分分子子生生物物学学家家所所重重视视研研究究表表明明，，果果实实成成熟熟是是分化基因表达的结果分化基因表达的结果果实成熟过程中果实成熟过程中mRNA和蛋白质合成发生变化例如番茄在和蛋白质合成发生变化例如番茄在成熟期有一组编码成熟期有一组编码6种主要蛋白质的种主要蛋白质的mRNA含量下降；另一组编含量下降；另一组编码码4～～8种蛋白质的种蛋白质的mRNA含量增加，其中包括多聚半乳糖醛酸含量增加，其中包括多聚半乳糖醛酸酶酶(PG)的的mRNA。

这些这些mRNA涉及到色素的生物合成、乙烯的涉及到色素的生物合成、乙烯的合成和细胞壁代谢而编码叶绿体的多种酶的合成和细胞壁代谢而编码叶绿体的多种酶的mRNA数量减少数量减少 伦钠恩猖康烧席臻锣叼盒寸闽激喜妈那缄魂曙蓑译败泄裳太光葵络怨趣赋第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第22页，共28页反反义义RNARNA技技术术的的应应用用为为研研究究PGPG在在果果实实成成熟熟和和软软化化过过程程中中的的作作用用提提供供了了最最直直接接的的证证据据获获得得的的转转基基因因番番茄茄能能表表达达PGPG反反义义mRNAmRNA，，使使得得PGPG活活性性严严重重受受阻阻，，转转基基因因植植株株纯纯合合子子后后代代的的果果实实中中PGPG活活性性仅仅为为正正常常的的1%1%在在这这些些果果实实中中果果胶胶的的降降解解受受到到抑抑制制，，而而乙乙烯烯、、番番红红素素的的积积累累以以及及转转化化酶酶、、果果胶胶酶酶等等的的活活性性未未受受到到任任何何影影响响，，果果实实仍仍然然正正常常成成熟熟，，并并没没有有像像预预期期的的那那样样推推迟软化或减少软化程度迟软化或减少软化程度误裁询绵凹镀煽务肠抗侣撵奥家遗罐蛇爆鞘牢哎躇毗辑唉墩生推靖疚腰熊第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第23页，共28页。

这这些些结结果果说说明明，，虽虽然然PG对对果果胶胶降降解解十十分分重重要要，，但但它它不不是是果果实实软软化化的的唯唯一一因因素素，，果果实实的的软软化化可可能能不不仅仅仅仅只只与与果果胶胶的的降降解解有有关关尽尽管管有有实实验验表表明明，，反反义义PG转转基基因因对对果果实实软软化化没没有有多多大大影影响响，，但但转转基基因因果果实实的的加加工工性性能能有有明明显显改改善善，，能能抗抗裂裂果果和和机机械械损损伤伤，，更更能能抵抵抗抗真真菌菌侵侵染染，，这这可可能能与与PG活活性性下下降降导导致致果果胶胶降降解解受受到到抑抑制制有有关关也也有有少少数数报报道道转转PG反反义义基基因因番番茄茄在在果果实实贮贮藏藏期期可可推推迟迟软软化化进进程程PG蛋蛋白白已已从从成成熟熟的的番番茄茄、、桃桃等等果果实实中中得到分离得到分离欠邻少挎纤栅纱欺污券旁藐周膛牲弟奎缆尊恕壁胜全侩梆腕耸氓无数隐稠第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第24页，共28页基基因因工工程程在在调调节节果果实实成成熟熟中中的的应应用用，，不不仅仅有有助助于于对对成成熟熟有有关关生生理理生生化化基基础础的的深深入入研研究究，，而而且且为为解解决决生生产产实实际际问问题题提提供供了了诱诱人人的的前前景景。

一一个个成成功功的的例例子子是是ACCACC合合成成酶酶反反义义转转基基因因番番茄茄，，现现已已投投入入商商业业生生产产将将ACCACC合合成成酶酶cDNAcDNA的的反反义义系系统统导导入入番番茄茄，，转转基基因因植植株株的的乙乙烯烯合合成成严严重重受受阻阻这这种种表表达达反反义义RNARNA的的纯纯合合子子果果实实，，放放置置三三、、四四个个月月不不变变红红、、不不变变软软也也不不形形成成香香气气，，只只有有用用外外源源乙乙烯烯处处理理，，果果实实才才能能成成熟熟变变软软，，成成熟熟果果实实的的质质地地、、色色泽泽、、芳香和可压缩性与正常果实相同芳香和可压缩性与正常果实相同惭妄卉惠甚谷鹤孩背念膏搬哲慰躇圣顾英估衙涎枣探店拙凛慢琅摩鞭寅漆第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第25页，共28页同同样样把把pTOM13(ACC氧氧化化酶酶基基因因)引引入入番番茄茄植植株株，，获获得得反反义义ACC氧氧化化酶酶RNA转转化化植植株株该该植植株株在在伤伤害害和和成成熟熟时时乙乙烯烯增增加加都都被被抑抑制制了了，，而而且且抑抑制制程程度度与与转转入入的的基基因因数数相相关关利利用用基基因因工工程程改改变变果果实实色色泽泽，，提提高高果果实实品品质质方方面面的的研研究究也也已已取取得得一一定定的的进进展展。

将将反反义义pTOM5n导导入入番番茄茄，，转转基基因因植植株株花花呈呈浅浅黄黄色色，，成成熟熟果果实实呈呈黄黄色色，，果果实实中中检检测测不不到到番番茄红素技赊系沈召调邮娥锅快构柱妹橇光丹鸟途骆半阁炸贾犊渺往然钎姐啡然筛第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第26页，共28页烤和校休窑掺牙价提殴诵蛛笺俗蹦侮熙盲团酬辐梧唉富量类染阵咎订椒窍第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落图图 转反义转反义ACCACC合成酶基因的番茄合成酶基因的番茄( (左左) )和其亲本和其亲本( (右右) )同时采摘并贮藏相同时间同时采摘并贮藏相同时间 共讽烁镶井便喂舟谬借蘑枪毕牟徊念址靡悼虫奇唤浙煞橙遏入贩趋未拓辣第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第27页，共28页烤和校休窑掺牙价提殴诵蛛笺俗蹦侮熙盲团酬辐梧唉富量类染阵咎订椒窍第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落傻脱问冒淤歌图剂液瞅佰赴惫沾企胞将叔脂幂正住巧慕乔教迷担自滦募娶第二十三讲：植物的器官脱落第二十三讲：植物的器官脱落第28页，共28页。