第1页：生长素的分布与作用
本章讲授植物激素和生长调节剂的概念与生理作用、种子萌发与幼苗生长、植物生长的相关性和周期性、植物组织培养原理、春化作用与光周期现象，以及种子与果实的成熟、衰老及调控。
- 植物激素
- 指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量有机物，具有内生、能在体内移动、低浓度即有显著调节作用三个特点。
- 五大类激素
- 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯；其中种类最多的是赤霉素，分子结构最简单的是乙烯。
- 生长素
- 主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位，如茎尖、根尖和受精子房。
生长素的生理作用
- 促进植物生长：适宜浓度下对芽、茎、根细胞的伸长有明显促进作用；不同器官适宜浓度不同，一般茎端最高、芽次之、根最低，浓度增大反而抑制
- 促进细胞分裂、果实发育和单性结实
- 保持顶端优势、促进愈伤组织产生、子房膨大和无子果实形成
- 促进插枝生根、与器官脱落有关
第2页：赤霉素与细胞分裂素
- 赤霉素
- 普遍存在于高等植物体内，活性最高的部位是植株生长最旺盛的部位，如营养芽、幼叶、正在发育的种子和胚胎；体内无极性运输，向下通过韧皮部、向上通过木质部随蒸腾流运输。
- 赤霉素的生理作用
- ①促进细胞分裂和茎的伸长，对矮生突变品种效果特别显著，且无高浓度抑制问题；②促进抽薹开花，可替代低温和长日照诱导开花；③打破种子和块茎休眠，促进萌发；④促进雄花分化和提高结实率；⑤促进单性结实，如形成无子葡萄。
- 细胞分裂素
- 普遍存在于正在进行分裂的组织和器官、未成熟种子、萌发种子和正在生长的果实中，运输无极性，可随木质部蒸腾流向上输送。
- 细胞分裂素的生理作用
- ①促进细胞质分裂（生长素主要促进核分裂），缺乏时易形成多核细胞；②促进芽的分化，CTK/IAA高比值有利于芽分化、低比值有利于根形成；③促进细胞扩大；④促进侧芽发育、解除顶端优势；⑤延缓叶片衰老，可用于水果和鲜花保鲜；⑥解除需光种子的休眠。
第3页：脱落酸乙烯与生长调节剂
- 脱落酸（ABA）
- 高等植物各器官和组织中都有，以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，逆境条件下含量迅速增多。
- 脱落酸的生理作用
- ①促进休眠，如桃、蔷薇休眠种子的外种皮中存在脱落酸，需层积处理降低其水平后才能发芽；②促进气孔关闭、降低蒸腾，是最重要的生理效应之一，可作抗蒸腾剂；③抑制生长和种子萌发，其抑制效应可逆；④促进脱落，主要促进离层形成；⑤增加抗逆性，干旱、寒冷、高温、盐渍和水涝都能使ABA迅速增加。
- 乙烯
- 一般在合成部位起作用，生物合成必须在具完整膜结构的活细胞中进行，在植物体内易于移动。
- 乙烯的生理作用
- ①改变生长习性，抑制茎的伸长、促进茎或根横向增粗；②促进成熟，是最重要的催熟激素；③促进脱落，促进纤维素酶合成并引起离区细胞膨胀；④促进开花和雌花分化，与IAA相似而与GA相反。
- 植物生长调节剂
- 凡在低浓度下对植物生长发育具有调节作用的外源有机化合物，为人工合成且与植物激素具相似作用，包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂；应用中应注意适量适时。
激素间的相互作用表现为协同、拮抗、反馈和连锁等方面。
第4页：生长规律运动与相关性
- 种子萌发
- 具有生活力的种子吸水后，胚生长突破种皮并形成幼苗的过程；需要足够的水分、充足的氧气、适宜的温度，部分种子还需适当光照（需光种子）。萌发时吸胀作用显著，呼吸剧烈增强，各种酶迅速形成，有机物质急剧转化并伴随激素参与。
- 生长的基本规律
- 呈“慢—快—慢”的S形曲线，可分为指数期（绝对生长速率不断提高，相对生长速率大体不变）、线性期（绝对生长速率最大且保持不变）和衰减期（绝对与相对生长速率均趋向零）。
- 昼夜周期性与季节周期性
- 植株或器官生长速率随昼夜温度、水分、光照变化而有规律变化的现象称昼夜周期性（温周期现象）；随季节变化而有周期性称季节周期性。
- 向性运动
- 器官受到外界单向刺激而产生的生长性运动，不可逆，包括向光性、向重性、向水性、向化性和向触性；感性运动则由无方向性刺激引起，包括感夜性、感震性和感温性。
- 根冠比
- 地上部分与地下部分相互促进又相互抑制，常用根/冠比衡量其生长状况及环境条件对不同部分的影响。
- 顶端优势
- 主茎顶芽生长占优势而抑制侧枝侧芽发展的现象，产生原因有营养学观点、激素观点、营养转移观点和原发优势观点。
第5页：光温对生长的影响
光的直接作用——对形态建成的作用
- 光对生长的抑制作用：红光、蓝紫光抑制植物生长，紫外光抑制作用更明显
- 光促进组织的分化：黄化现象与光敏色素有关，红光下Pfr水平高则不黄化，暗中Pfr转变为Pr则植物黄化
- 光的间接作用
- 光是光合作用的必要条件，不同波长的光作用效果不同：红光促进叶子伸长、抑制茎过度伸长，对黄化苗恢复正常形态最有效；蓝紫光抑制生长、阻止黄化；紫外光对生长的抑制作用更明显。
- 温度三基点
- 温度通过影响光合、呼吸等代谢功能而影响细胞发育和植物生长，有最低、最适和最高温度三个基点；不同植物种类、同一植物不同器官和不同生育期的三基点都不一样。
- 协调最适温度
- 能使植物生长最健壮的温度，通常低于生长最适温度。
- 春化作用
- 低温促使植物开花的作用；在-3—10℃范围内有效，以1—2℃最有效，还需要水分、氧气和养料供应；高温处理可使春化效果解除，称去春化作用。感受低温的时期为种子萌发到幼苗生长期，部位是有细胞分裂的组织。
第6页：光周期现象与花的诱导
- 光周期现象
- 昼夜的相对长度对植物生长发育的影响；自然界一昼夜间的光暗交替称光周期。
- 短日植物
- 日照长度短于一定的临界值才能开花，一定范围内日照越短开花越早，如大豆、玉米、高粱、菊花、烟草等秋季开花植物。
- 长日植物
- 日照必须长于一定临界值才能开花，光照越长开花越早，如冬小麦等春季开花植物。
- 日中性植物
- 开花对日照长短要求不严格，在自然条件下就能开花，如番茄、黄瓜、辣椒、茄子。
- 临界日长
- 诱导短日植物开花所需的最长日照时数，或诱导长日植物开花所需的最短日照时数。
- 临界暗期
- 短日植物开花所必需的最短暗期长度，或长日植物开花所必需的最长暗期长度。
- 光周期诱导
- 敏感植物只要在一定时期中接受一定天数的光周期刺激就可以进行花芽分化；暗期比光期更重要，短日植物要求连续长黑暗，暗期被短时闪光间断即失效。感受光周期刺激的部位是成熟叶片，发生反应的部位是芽，二者之间有开花刺激物传导。
第7页：光周期应用与光敏色素
光周期现象的应用
- 引种：长日植物北种南引生育期延长，应引早熟种；短日植物北种南引生育期缩短，应引晚熟种。一般东西引种较南北引种容易成功，但需注意海拔高度
- 育种：通过调整光周期解决杂交育种中雌雄花期不遇的问题，短日植物如玉米可到海南岛育种加快繁殖速度
- 控制花期：人工控制光周期可促进或延迟开花，如菊花通过早晚遮光提早开花
- 调节营养生长和生殖生长：收获营养体的可抑制开花
- 红光、远红光的可逆现象
- 抑制短日植物开花、诱导长日植物开花都以红光最有效；红光照射后立即再照远红光，夜间断作用即被抵消。Pfr/Pr比值高时长日植物开花，比值低时短日植物开花。
- 光敏色素
- 植物体内吸收红光和远红光并可相互转换的光受体，是一种易溶于水的色素蛋白，由蛋白质和生色团组成，生色团为开链的四个吡咯环；分布于高等植物所有器官的膜系统中。
- 种子的成熟
- 可溶性低分子化合物运往种子并转化为淀粉、蛋白质和脂肪等不溶性高分子化合物；有机物积累迅速时呼吸旺盛，接近成熟时呼吸降低，含水量逐渐减少，赤霉素和生长素含量增加。
第8页：果实成熟与植物衰老
- 果实生长的模式
- 大部分果实呈S型生长曲线，一些核果等呈双S型曲线。
- 呼吸骤变
- 果实成熟到一定程度时呼吸速率先降低、突然增高、最后又下降，这个呼吸高峰称呼吸骤变（呼吸峰）；出现呼吸骤变期间果实内部的变化称后熟作用，原因是果实中产生了乙烯。
肉质果实成熟时的生理生化变化
- 果实变甜：淀粉转变为可溶性糖
- 有机酸减少：合成被抑制、部分转变成糖、部分用于呼吸消耗、部分与K+、Ca2+等结合生成盐
- 果实软化：细胞壁中层的果胶质变为可溶性果胶，淀粉粒消失
- 香气产生：主要为酯类，其次为醛类
- 涩味消失：单宁被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物并凝结成不溶于水的胶状物质
- 色泽变艳：叶绿素被破坏，类胡萝卜素显现呈黄色，或形成花色素呈红色
- 衰老
- 生物体或其一部分的机能衰退并逐渐趋向死亡的现象。
- 衰老的原因
- 营养亏缺理论：生殖器官获得大量营养致使其他器官缺乏营养而死亡；植物激素调控理论：认为衰老是多种激素综合作用的结果。
- 衰老的调控
- 包括衰老的遗传调控（使用基因工程）、植物生长物质对衰老的影响，以及光、水分、矿质营养、气体等环境因素对衰老的影响。
