植物生理学 ——生长生理—— 任课教师： 张 鹏 生命科学与技术学院

第一节 生长、分化和发育的概念 第二节 种子的萌发 第三节 植物生长的相关性 第四节 环境因素对生长的影响 第五节 植物的运动

第一节 生长、分化和发育的概念 生物体从发生到死亡所经历的过程称为生命周期。 生命周期中呈现的个体及其器官的形态结构的形成过程，称作形态发生或形态建成。 1.生长 　　在生命周期中，生物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。它通过原生质的增加、细胞分裂和细胞体积的扩大来实现。 2.分化 　　从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。 3.发育 　　在生命周期中，植物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化过程称为发育。

第一节 生长、分化和发育的概念 第二节 种子的萌发 第三节 植物生长的相关性 第四节 环境因素对生长的影响 第五节 植物的运动

第二节 种子的萌发 习惯上，人们以种子萌发作为个体发育的起点

第二节 种子的萌发 (一)萌发过程与特点 根据萌发过程中种子吸水量，即种子鲜重增加量的“快-慢-快”的特点，可把种子萌发分为三个阶段。 1. 阶段 I ——吸胀吸水阶段 2. 阶段Ⅱ——迟缓吸水阶段 3. 阶段Ⅲ——生长吸水阶段 内源激素的变化对种子萌发起着重要的调节作用。

第二节 种子的萌发 （二）影响种子萌发的外界条件 　(一)水分 水分是种子萌发的第一条件。种子吸水的程度与速率与种子成分、温度以及环境中水分的有效性有关。

第二节 种子的萌发 （二）影响种子萌发的外界条件 　(二)温度 　　种子的萌发是由一系列酶催化的生化反应引起的，因而受温度的影响，并有温度三基点。

第二节 种子的萌发 （二）影响种子萌发的外界条件 (三)氧气 　　休眠种子的呼吸作用很弱，需氧量很少，但种子萌发时，由于呼吸作用旺盛，就需要足够的氧气。 (四)光照 对多数农作物的种子来说，只要水、温、氧条件满足了就能够萌发，萌发不受有无光照的影响，这类种子称为中光种子。有些植物在有光条件下萌发良好，在黑暗中则不能发芽或发芽不好，这类种子称为需光种子。而另一类植物在光下萌发不好，而在黑暗中反而发芽很好，这类种子称喜暗(或嫌光)种子。

第一节 生长、分化和发育的概念 第二节 种子的萌发 第三节 植物生长的相关性 第四节 环境因素对生长的影响 第五节 植物的运动

第三节 植物生长的相关性 （一）地上部分与地下部分的相关 植物的地上部分和地下部分处在不同的环境中，两者之间有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。

第三节 植物生长的相关性 （一）地上部分与地下部分的相关 根冠比(root-top ratio，R/T)是指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值。 影响根冠比的因素 　　(1)土壤水分 (2)光照 (3)矿质营养 (4)温度 (5)修剪与整枝 　 (6)中耕与移栽

第三节 植物生长的相关性 （二）主茎与侧枝的相关 顶端优势：植物的顶芽长出主茎，侧芽长出侧枝，通常主茎生长很快，而侧枝或侧芽则生长较慢或潜伏不长。这种由于植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象。

第三节 植物生长的相关性 （三）营养生长与生殖生长的相关 营养生长 生殖生长 一次开花植物：水稻、小麦、玉米、高粱、向日葵、竹子 花芽分化 营养生长 生殖生长 一次开花植物：水稻、小麦、玉米、高粱、向日葵、竹子 多次开花植物：棉花、番茄、大豆、四季豆、瓜类以及多年生果树

第三节 植物生长的相关性 （三）营养生长与生殖生长的相关 营养生长与生殖生长的关系主要表现为以下两方面： 1.依赖关系 2.对立关系 营养生长与生殖生长的关系主要表现为以下两方面： 　　1.依赖关系 　　2.对立关系 (1)营养生长抑制生殖生长 (2)生殖生长抑制营养生长

第三节 植物生长的相关性 （四）植物的极性与再生 柳树枝条的极性与再生 　　A.正放：上端出芽，下端生根 B.倒置：下端出芽，芽朝上； 上端长根，根朝下

第一节 生长、分化和发育的概念 第二节 种子的萌发 第三节 植物生长的相关性 第四节 环境因素对生长的影响 第五节 植物的运动

第四节 环境因素对生长的影响 （一）物理因子 1. 温度 原产热带或亚热带的植物，温度三基点较高，分别为10℃、30～35℃和45℃左右； 原产温带的植物，生长温度三基点稍低，分别为5℃、25～30℃、35～40℃左右； 原产寒带的植物，生长温度三基点更低 对农作物而言，夏季作物的生长温度三基点较高，而冬季作物则较低。 区 别 最适温度 协调最适温度

第四节 环境因素对生长的影响 （一）物理因子 2.光 光对植物生长有两种作用： （1）间接作用即为光合作用。 （2）直接作用是指光对植物形态建成的作用。 植物在黑暗中也能生长。但与正常光照下生长的植株相比，其形态上存在着显著的差异。 植物体含有各种色素，它们可吸收不同波长的光，而不同波长的光对生长的作用又各不相同。 紫外光对生长有抑制作用，对植物生长影响较大的是UV-B。

第四节 环境因素对生长的影响 （一）物理因子 3.机械刺激 机械刺激是植物生活环境中广泛存在的一种物理因子，植物的生长发育受机械刺激的调节。 3.机械刺激 　　机械刺激是植物生活环境中广泛存在的一种物理因子，植物的生长发育受机械刺激的调节。 机械刺激影响植株生长发育的现象，称为植物的接触形态建成。

第四节 环境因素对生长的影响 （二）化学因子 　　包括各种化学物质，如水分、大气、矿质、生长调节物质等。 　　

第四节 环境因素对生长的影响 （三）生物因子 寄生 共生 生物体也可通过改变生态环境来影响另一生物体。这表现在两个方面： （1）相互竞争 寄生 共生 　　生物体也可通过改变生态环境来影响另一生物体。这表现在两个方面： （1）相互竞争 （2）相生相克 《科学画报》2005年 第12期 《奇妙的植物相生相克现象 》——张鹏

第一节 生长、分化和发育的概念 第二节 种子的萌发 第三节 植物生长的相关性 第四节 环境因素对生长的影响 第五节 植物的运动

第五节 植物的运动 植物运动：高等植物虽然不能象动物或低等植物那样的整体移动，但是它的某些器官在内外因素的作用下能发生有限的位置变化，这种器官的位置变化就称为植物运动。 向光性 感夜性 正运动 负运动 向重性 向性运动 感性运动 感震性 向触性 向化性 感温性

第五节 植物的运动 （一）向光性 植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言，向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。 拟南芥突变体的向光性和向地性反应 　　A.研究向光性和向地性的实验装置示意图，将装有琼脂培养基的透明盒用罩子遮光，仅从一侧给予光照； B.野生种，具有正常的向光性和向地性，根生长受光照和重力两方面影响，表现为向背光侧下斜生长； C.缺乏向重性反应的突变性，根背光横向伸长，具有负向光性； D.缺乏向光性反应的突变体，根仅向重力生长，不表现负向光性。 上述结果表明，根具有负向光性，且负向光性与向重性的控制机构相互独立存在。(石黑和冈田，1994)

第五节 植物的运动 （二）向重性 植物感受重力刺激，并在重力矢量方向上发生生长反应的现象称植物的向重性。种子或幼苗在地球上受到地心引力影响，不管所处的位置如何，总是根朝下生长,茎朝上生长。这种顺着重力作用方向的生长称正向重性, 逆着重力作用方向的生长称负向重性。 通常把植物从感受重力刺激到出现生长反应所需的时间叫反应时间，从感受刺激到引起反应的最短时间称为阈时。 向重性反应一般不受光的影响，但受温度与氧浓度的影响。温度高、氧气充足时，向重性的反应时间缩短。

第五节 植物的运动 （三）向触性 生长器官因到受单方向机械刺激而引起运动的现象。

第五节 植物的运动 （四）向化性 生长器官因到受单方向机械刺激而引起运动的现象。 植物根的生长就有向化性。根在土壤中总是朝着肥料多的地方生长。深层施肥的目的之一，就是为了使作物根向土壤深层生长，以吸收更多的肥料。 根的向水性也是一种向化性。当土壤干燥而水分分布不均时，根总是趋向潮湿的地方生长，干旱土壤中根系能向土壤深处伸展，其原因是土壤深处的含水量较表土高。

第五节 植物的运动 （一）感夜性  感夜性运动主要是由昼夜光暗变化引起的。 感夜运动可以作为判断一些植物生长健壮与否的指标。

第五节 植物的运动 (二) 感震性  由于机械刺激而引起的植物运动。

第五节 植物的运动 （三）感温性 

The end