第十二章 植物的成熟和衰老生理

内容提要 种子成熟时的生理生化变化 果实成熟时的生理生化变化 种子和延存器官的休眠 植物的衰老 植物器官的脱落

第一节 种子成熟时的生理生化变化 种子成熟期间，植株营养器官的养料，以 可溶性的低分子化合物状态运往种子，在 种子中逐渐转化为不溶性的高分子化合物， 并且积累起来。

一、主要有机物的变化可溶性糖转化为不溶性淀粉 乳熟期以 后淀粉累 积停止， 而颖果中 还有不少 糖分。 淀粉累积 下降或停 止，与光 合产物供 应充分与 否及淀粉 生物合成 能力减弱 有关。

水稻成熟过程中胚乳内主要糖类的变化

水稻开花 后十多天 内，种子 的淀粉磷 酸化酶活 性变化与 种子淀粉 增长相一 致。 说明淀粉 磷酸化酶 在淀粉合 成中起一 定作用。

水稻种子成熟过程中淀粉磷酸化酶活性与淀粉含量变化的关系

非蛋白氮转变为蛋白质 小麦籽粒的氮素 总量，从乳熟初 期到完熟期变化 很小(4)。 但随着成熟度的 提高，非蛋白氮 不断下降，蛋白 氮的含量不断增 加。 这说明蛋白质是 由非蛋白氮化物 转变而来的。

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油菜种子成熟过程中各种有机物变化情况

稻颖果中不同蛋白质在种子发育过程中的含量变化

糖类转化为脂肪

油料种子在成 熟过程中，脂 肪含量不断提 高，而糖类含 量不断下降， 这说明脂肪是 由糖类转化而 来的。 游离脂肪酸合 成油脂；饱和 脂肪酸变为不 饱和脂肪酸。 碘值随种子的 成熟度增加。

油菜种子成熟过程中各种有机物变化情况1. 可溶性糖 2. 淀粉 3. 千粒重 4. 含N物质 5. 粗脂肪

二、其他生理变化种子成熟 过程中， 干物质积 累迅速时， 呼吸速度 亦高；种 子接近成 熟时，呼 吸速度逐 渐降低。

水稻胚发育过程中的呼吸速率

小麦从抽穗到成熟期间，籽粒内源激素含量和种类发 生有规律的变化。种子生长初期，ZT(调节建成籽粒 的细胞分裂过程)、GA和IAA(调节有机物向籽粒的 运输和积累)依次出现高峰；灌浆中 后期ABA(与籽 粒的休眠有关)含量增加。

种子含水量的变化 种子的含水量随着种子的成熟而逐渐减少。 虽然总重量减少了，实际上干物质却在增 加。

三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响 1、湿度 风旱不实现象：干燥与热风使种子灌浆不足。 叶片细胞必须在水分充足时才能进行物质的运 输。在干风袭来造成萎蔫的情况下，同化产物 使不能继续流向正在灌溉的籽粒，水解酶活性 增强，妨碍了贮存物质的积累，籽粒干缩和过 早成熟。 即使干风过后恢复正常供水条

件，植株不能像 正常条件下那样供应营养物质给籽粒，造成籽 粒瘦小，产量大减。

干旱使籽粒的化学成分发生变化 风干不实的种子，在较早时期干缩，可溶 性糖来不及转变为淀粉，被糊精胶结在一 起，形成玻璃状而不呈粉状的籽粒。因蛋 白质累积过程受阻较小，相对含量较高。 干旱、稍盐碱化地带，籽粒淀粉少，蛋白 质多。土壤渗透势高，水分供应不良，灌 浆困难。因北方雨量及土壤水分比南方少， 北方小麦蛋白质含量比南方显著增加。

2、温度对种子含油量及油分性质的影响我国不同地区大豆的品质 不同地区品种 北方春大豆 黄淮流域夏大豆 长江流域春夏秋 大豆 蛋白质(干重%) 脂肪(干重%) 39.9 41.7 20.8 18.0 品种数 东北三省308个品 种 山东省及苏北105 个品种 鄂、湘、苏北、 泸73个品种

42.5

16.7

种子成熟时，适当低温有利于油脂的累积。南方 种子的脂肪含量低，蛋白质含量高；东北地区种 子的脂肪含量高，蛋白质含量较低。 温低、昼夜温差大，利于不饱和脂肪酸的形成。

3、营养条件对种子的化学成分的影响 淀粉种子：氮肥能提高蛋白质含量。钾肥加速糖 类由叶、茎运向籽粒或其他贮存器官(如块茎、 块根),并加速其转化，增加淀粉含量。 油料种子：磷肥对脂肪的形成有促进作用。钾肥 对脂肪的累积也有良好影响，它有助于运输和转 化。氮肥使植物内大部分糖类和氮化合物结合成 蛋白质；糖分少了必然影响到脂肪的合成，使种 子中脂肪含量下降。

第二节

果实成熟时的生理生化变化 1、单“S“形生长 曲线 果实在开始 生长时速度较慢， 以后逐渐加快，直 至急速生长，达到 高峰后又渐变慢， 最后停止生长。 这种慢-快-慢生长 节奏的表现是与果 实中细胞分裂、膨 大以及成熟的节奏 相一致的。

一、果实的生长