同化物分配调节课件.ppt

有机物的运输、分配 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 一、代谢源与代谢库 (一)源和库的概念 有机物运输的方向取决于提供同化物的器宫与利用同 化物的器官的相对位置，源(source)即代谢源，是产 生或提供同化物的器官或组织，如功能叶，萌发种子 的子叶或胚乳 库(sink)即代谢库，是消耗或积累同化物的器官或组 织，如根、茎、果实、种子等 应该指出的是，源库的概念是相对的，可变的 同化物分配调节课件 1.代谢源（metabolic source） 是指能够 制造并输出同化物的组织、器官或部位如绿 色植物的功能叶，种子萌发期间的胚乳或子叶 ，春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块 茎、种子等 2.代谢库（metabolicsink）是指消耗或贮藏同 化物的组织、器官或部位，例如，植物的幼叶 、根、茎、花、果实、发育的种子等 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 一、代谢源与代谢库 (二)源-库单位 同化物从源器官向库器官的输出存在一定的区域化 ，即源器官合成的同化物优先向其临近的库器官输送 例如，在稻麦灌浆期，上层叶的同化物优先输往籽 粒，下层叶的则优先向根系输送，而中部叶形成的同 化物则既可向籽粒也可向根系输送。

玉米果穗生长所 需的同化物主要由果穗叶和果穗以上的二叶提供通 常把在同化物供求上有对应关系的源与库及其输导系 统称为源-库单位(source-sink unit)如菜豆某一 复叶的光合同化物主要供给着生此叶的茎及其腋芽， 则此功能叶与着生叶的茎及其腋芽组成一个源-库单 位 同化物分配调节课件 同化物分配调节课件 菜豆的源-库单 位模式图 同化物分配调节课件 同化物分配调节课件 番茄的源库单位模式图同化物分配调节课件 一、代谢源与代谢库 (三)源-库关系 源是库的供应者，而库对源具有调节作用库源 两者相互依赖，相互制约 源为库提供光合产物，控制输出的蔗糖浓度、时 间以及装载蔗糖进入韧皮部的数量；而库能调节源中 的蔗糖的输出速率和输出方向一般说来，充足的源 有利于库潜势的发挥，接纳能力强的库则有利于源的 维持源和库内蔗糖浓度的高低直接调节同化物的运 输和分配源叶内高的蔗糖浓度短期内可促进同化物 从源叶的输出速率，例如，短时期增加光强或提高CO2 浓度可提高源叶内蔗糖的浓度，从而加速同化物从这 些叶片内的输出速率但从长期看源叶内高的蔗糖浓 度则抑制光合作用和蔗糖的合成只有在库器官不断 吸收与消耗蔗糖时，才能长期维持高的同化能力。

同化物分配调节课件 源-库关系 源是库的供应者，而库对源具有调节作 用库源两者相互依赖，又相互制约 源强会为库提供更多的光合产物，并控 制输出的蔗糖浓度、时间以及装载蔗糖 进入韧皮部的数量； 而库强则能调节源中蔗糖的输出速率和 输出方向一般说来，源强有利于库强 潜势的发挥，库强则有利于源强的维持 同化物分配调节课件 同化物分配调节课件 库的类型 根据同化物到达库以后的用途不同，可将库分 成代谢库和贮藏库两类前者是指代谢活跃、 正在迅速生长的器官或组织，如顶端分生组织 、幼叶、花器官等；后者是指一些贮藏性器官 或组织，如块根、籽粒等同化物进入代谢库 后，有一半以上将转变为原生质和细胞壁的组 分；而同化物进入贮藏库后则会转化成贮藏性 的物质，如淀粉、蛋白质和脂肪等 同化物分配调节课件 库的类型 根据同化物输入后是否再输出，又可把 库分为可逆库和不可逆库如稻麦等植 物的叶鞘和茎杆在开花前可作为贮存同 化物的器官，但在开花后又将贮存的同 化物向籽粒输送，这些器官为可逆库， 亦称临时库或中间库，而果实、种子、 块根和块茎等则为不可逆库，亦称最终 库 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 二、同化物分配规律 (一)同化物优先向生长中心分配 (二)就近供应 (三)同侧运输 (四)已分配的同化物可进行再分配 同化物分配调节课件 源叶向在同一直列线上的幼叶输送同化物. 如果将同一直 列线上的源叶切去, 维管束间就会发生并接，使源库间的 运输可以继续进行。

同化物分配调节课件 同化物和营养元素的再分配与再利用 当叶片衰老时，大部分的糖和N、P、K等都要 撤离，重新分配到就近的新生器官，营养器官 的内含物向生殖器官转移 花瓣中的原生质体解体，同化物转移到合子， 导致花瓣褪色脱落，而子房迅速膨大通过这 种同化物的再分配再利用，可以使籽粒饱满， 块根、块茎充实，营养充足，提高产量和品质 同化物分配调节课件 同化物分配与产量形成的关系 同化物分配到哪里，分配多少，受源的 供应能力，库的竞争能力和输导系统的 运输能力三个因素的影响 同化物分配调节课件 供应能力是指源的同化物能否输出以及输出 的多少当源的同化物产生较少，本身生长又 需要时，基本不输出；只有同化物形成超过自 身需要时，才能输出且生产越多，外运潜力 越大源似乎有一种“推力”，把叶片制造的光 合产物的多余部分向外“推出” 源器官同化物形成和输出的能力，称源强（ sourcestrength），光合速率是度量源强最直观 的一个指标 同化物分配调节课件 竞争能力是指库对同化物的吸引和争调 的能力生长速度快、代谢旺盛的部位，对养 分竞争的能力强，得到的同化物则多库对同 化物有一种“拉力”，代谢强，拉力就大。

库器官接纳和转化同化物的能力，称为库强（ sinkstrength）表观库强(apparentsink strength)可用库器官干物质净积累速率表示 同化物分配调节课件 运输能力包括与源、库之间的输导系统 的联系、畅通程度和距离远近有关源 、库之间联系直接、畅通，且距离又近 ，则库得到的同化物就多 同化物分配调节课件 根据源库关系，从作物品种特性角度 分析，影响作物产量形成的因素有三 1源限制型 这种类型的品种其特点是 源小而库大，源的供应能力是限制作物产量提 高的主要因素源的供应能力满足不了库的需 要，结实率低，空壳率高 2库限制型 这类品种的特点是库小源大 ，库的接纳能力小是限制产量提高的主要因素 源的供应能力超过库的要求，结实率高且饱 满，但由于粒数少或库容小，所以产量不高 3源库互作型 此类型的品种，产量由源库 协同调节，可塑性大只要栽培措施得当，容 易获得较高的产量 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 同化物运输分配既受内在因素所控制 ，也受外界因素所调节同化物分配是 源、库代谢和运输过程相互协调的结果 因此，植株源、流、库对同化物运输 分配有很大的影响。

另外，植物的生长 状况和激素比例等都会影响同化物的运 输分配 同化物分配调节课件 代谢调节 1细胞内蔗糖浓度的调节 叶片内蔗糖浓度高，在短期内可促进同化物从源 的输出速率例如，通过提高光强或增施CO2的方法来 提高叶片内蔗糖的浓度，短期内可以加速同化物从功 能叶的输出速率但从长期看，叶片内高浓度的蔗糖 则会抑制光合作用 2能量代谢的调节 同化物的主动运输需要消耗代谢能量膜ATP酶的 活性与物质运输关系密切物质出膜、进膜都需要ATP ATP的作用可能有两个方面：一是作为直接的动力； 二是通过提高膜透性而起作用用敌草隆(DCMU)和二 硝基苯酚（DNP）抑制ATP的形成，会对物质运输产生 抑制作用 同化物分配调节课件 激素调节 植物激素对同化物的运输与分配有着重 要影响除乙烯外，其它四种内源激素 都有促进有机物运输与分配的效应例 如，用生长素处理未受精的胚珠或棉花 未受精的柱头，发现生长素有吸引有机 物向这些器官分配的效应又如，正在 发育的向日葵籽实的生长速率与生长素 的含量成正比 同化物分配调节课件 植物激素促进同化物运输机理 生长素与质膜上的受体结合，产生膜的去极化 作用，降低膜势，并可能使离子通道打开，有 利于离子及同化物的运输。

也有人提出生长素 是膜上K+/H+交换泵的活化剂，通过刺激膜上的 K+/H+交换，促进物质运输；植物激素能改变 膜的理化性质，提高膜透性如生长素、赤霉 素、细胞分裂素均有提高膜透性的功能；植 物激素能促进RNA和蛋白质的合成，合成某些 与同化物运输有关的酶，如赤霉素诱导-淀 粉酶合成，细胞分裂素诱导和活化硝酸还原酶 等 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (一)温度在一定范围内，同化物运输速率随温度 的升高而增大，直到最适温度，然后逐渐降低 对于许多植物来说，韧皮部运输的适宜温度在22 25之间 低温降低运输的原因一是由于低温降低了呼吸作 用，从而减少了推动运输的有效能量；二是低温 增加了筛管汁液的粘度，影响汁液流动速度 昼夜温差对同化物分配有明显影响，昼夜温差小 时，同化物向籽粒分配会显著降低 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (二)水分是影响同化物运输和分配的一个重要因素 在水分缺乏的条件下，随叶片水势的降低，植株的总 生产率严重降低其原因可能是： (1)光合作用减弱；(2)同化物在植株内的运输与分配 不畅；(3)生长过程停止。

土壤总含水量减少引起植 株各个器官和组织中的缺水程度不同缺水越严重的 器官，生长越缓慢，对同化物的需求越少，同化物的 输入量也越少因此，土壤缺水时，会造成同化物在 各器官中的分配发生变化 综上所述，水分缺乏一方面通过削弱生长和降低光合 作用对同化物运输起间接作用，另一方面，通过减低 膨压和减少薄壁细胞的能量水平直接影响韧皮部的运 输 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (三)光 光通过光合作用影响到被运输的同化物数 量以及运输过程中所需要的能量光对同化物 由叶子外运也有影响然而，光作为形成同化 物的因素，只是在叶片中光合产物含量很低的 情况下才对外运产生影响而在通常的光合作 用昼夜节律时，在光照充足的条件下同化物的 水平比较高，以致光直接通过光合作用不能控 制外运速度在某些植物(大豆、紫苏、罂粟 等)上甚至发现有相反的关系，短暂缺光时外 运加强 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (四)矿质营 养 几十年来，许多人研究了韧皮部与根系营 养的关系，期望找出控制同化物在株内分配过 程的手段遗憾的是，很难区别开矿质元素 对韧皮部运输的直接影响和它们的间接影响 。

这里着重讨论N、P、K对同化物运输的影响 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 (四)矿质营 养 1.氮素对同化物运输的影响有两个方面，一是在其它元 素平衡时，单一增施氮素会抑制同化物的外运二是 缺氮也会使叶片运出的同化物减少 许多试验表明，增施氮素会抑制同化物的外运，特别 是抑制同化物向生殖器官和贮藏器官的运输例如给 水稻追施硫酸胺使同化物运出大大减少，虽然这时的 光合作用甚至略有提高过多氮素抑制同化物运输的 可能原因是，氮供应充分时，叶片蛋白质合成会消 耗大量同化物；此外，供氮多枝条和根的生长加强， 它们也成为光合产物的积极需求者，而使生殖器官和 贮藏器官不能得到应有的光合产物 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (四)矿质营 养 2.磷素磷营养水平也反映在同化物运输上，但只是在磷 极缺或过多时才表现出来，因此设想磷对同化物的影 响不是专一的，而是通过参加广泛的新陈代谢反应实 现的，其中包括韧皮部物质代谢的个别环节 磷与同化物运输有关的两个功能是，参加糖的磷酸化 作用和参加ATP及其它磷酸核苷系统的能量传递在 缺磷初期，通常是分生组织的活性受限制，从而同化 物向分生组织运输减弱。

进一步缺磷时，则涉及到细 胞膜的磷脂部分，引起新陈代谢的空间结构的广泛破 坏 同化物分配调节课件 第三节有机物的分配与调节 三、同化物运输分配的影响因素及调节 (四)矿质营 养 3.钾素对韧皮部运输的影响与氮、磷相。