文档介绍：第九章生殖、衰老与脱落
赵国锦
生物工程系园林教研室
滨州职业学院
第一节授粉与受精
一、花粉的生理特点
花粉的化学组成极为丰富,含有碳水化合物、油脂、蛋白质、各类大量元素和微量元素。
花粉中还含有合成蛋白质的各种氨基酸,其中游离的脯氨酸含量特别高,其与花粉的育性有关。
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二、花粉和柱头的生活力
1、不同植物花粉的生活力存在很大差异。      禾谷类作物花粉的生活力较短:如水稻花药开裂后,花粉的生活力在5min后即下降50%以上,%,玉米花粉的生活力较前二者长,但也只能维持1~2d。      果树花粉的生活力较长:如苹果、梨可维持70~210d,向日葵花粉的生活力可保持一年。
植物的花粉一般较小,贮藏的营养物质有限,而花粉的呼吸作用又比较强烈,花粉生活力的降低就是由于高强度的呼吸导致花粉的养分消耗过度所致。
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2、花粉中内含物的数量和组分与花粉育性密切相关。      可育花粉,其内含物中淀粉、蔗糖特别是脯氨酸的含量较高。
而遇碘不变蓝色的,则为未发育花粉,蔗糖的缺乏可引起花粉退化,而不育花粉中脯氨酸往往缺乏或含量很少。
     3、柱头的生活力一般能维持一周左右。
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三、影响花粉生活力的外界条件       花粉的生活力还受到环境条件的影响,一般干燥、低温、空气中CO2浓度增加和氧气减少的情况下,有利于保持花粉的活力。
在相对比较干燥的环境下,花粉代谢强度减弱、呼吸作用降低,有利于花粉较长时间保持活力。      对大多数花粉来说,20%~50%相对湿度,对花粉贮藏比较适合。
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,贮藏花粉的最适温度为1~5℃。      适当低温延长花粉寿命,主要是降低花粉的代谢强度,减少贮藏物质的消耗。      如小麦花粉在20℃时,只能存活15min左右,在0℃下可存活48h;玉米花粉在20℃时,只能存活25h,在5℃时,可存活56h,在2℃时则可存活120h。某些果树的花粉在贮藏时则要求更低的温度,如苹果花粉在-15℃下贮藏9个月,仍有95%的萌发率。      ,可延长花粉寿命。      4. 光线
一般以遮荫或在暗处贮藏较好。
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四、花粉和柱头的相互识别与受精
1、花粉的萌发和生长      花粉的萌发:从雌蕊柱头上吸水萌发。      过于干旱,花粉吸水困难,难以萌发;过于湿度,花粉过度吸水而胀裂,都不利于花粉的萌发。此外,温度过低或较高,也影响花粉萌发。(低温影响花药开裂,高温引起柱头干枯、花粉失活)      花粉的萌发和花粉管的生长,表现出群体效应(population effect),即单位面积内,花粉的数量越多,花粉管的萌发和生长越好
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2、花粉和柱头的相互识别      花粉落在柱头上能否顺利萌发,受环境条件的影响很大。但花粉萌发后,能否最终完成受精过程,还受到花粉和柱头之间“亲和性”的影响。自然界中有许多植物都表现出自交不亲和性,而在远缘杂交中出现不亲和的现象更是非常普遍。从进化角度来看,自交不亲和性是植物丰富变异以增强对环境适应能力的基础,而杂交不亲和性则是植物在繁衍过程中保持物种相对稳定的基础。      花粉的识别物质: 外壁蛋白中的糖蛋白;      柱头的识别感受器:柱头表面的亲水性蛋白质薄膜。       如果双方是亲和的,花粉管尖端产生能溶解柱头薄膜下角质层的酶(角质酶, cutinase),使花粉管穿过柱头而生长,直至受精。     如果是不亲和的,柱头的乳突细胞立即产生胼胝质(callose),阻碍花粉管穿入柱头,且花粉管尖端也被胼胝质封闭,花粉管无法继续生长,使受精失败。
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五、受精过程中雌蕊的生理生化变化      呼吸速率明显增加(~1倍);      吸收水分和无机盐的能力增强;      糖类和蛋白质代谢加快;      生长素含量剧烈增加(从而使更多的有机物被“吸引”到雌蕊组织中,子房便迅速生长发育成果实)。      受精后子房中生长素含量剧增是引起子房代谢剧烈变化的原因之一。生产中用生长素类处理未受精的雌蕊,可得到无籽果实。      自然界中,香蕉、柑桔和葡萄等一些品种存在单性结实现象,就是由于其未受精的子房中含有高浓度的生长素所致。
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第二节果实与种子成熟
一、种子的成熟生理
发育过程中有机物质的变化     1、糖类的变化淀粉种子成熟过程中,可溶性糖含量逐渐降低,淀粉的积累迅速增加,表明淀粉是由糖类转化而来的,催化淀粉合成的酶类活性增强。淀粉的积累,以乳熟期和糊熟期最快。在