植物的生長課程目標了解基本概念掌握植物生長的基本定義與原理掌握主要階段從種子萌發到結果全過程認識影響因素什么是植物生長？體積增加植物體積和重量不可逆增加細胞增殖細胞數量不斷增加體積擴大細胞體積不斷擴大植物生長的特點連續性生命周期內持續生長有極性根向下莖向上定向生長不均勻性不同部位生長速率差異植物生長的基本過程細胞分裂細胞數量增加生長點活躍細胞伸長細胞體積增大植株高度增加細胞分化形成不同功能組織器官細胞分裂有絲分裂核分裂成兩個相同子核染色體復制分離生長點常見分裂方式無絲分裂核直接分裂成兩部分無染色體凝聚復制特殊組織中出現細胞伸長1細胞壁松弛生長素促進細胞壁酸性化2細胞吸水膨脹滲透壓增加水分進入液泡3新壁物質合成纖維素微纖絲堆積固定形態細胞分化形態改變細胞形狀大小變化1功能改變細胞功能逐漸專一化2組織形成形成不同功能組織3器官發育最終形成完整器官4植物生長的主要階段種子萌發休眠種子恢復代謝活動營養生長根莖葉等營養器官發育生殖生長花芽分化開花結果種子萌發吸水種子吸收水分膨脹酶活性增加水解酶活化分解儲存物質胚的生長胚根突破種皮向下生長種子萌發的條件適宜溫度各種植物最適溫度不同充足水分激活酶系統溶解營養物質充足氧氣提供呼吸所需能量支持生長營養生長葉片展開光合作用提供營養莖的生長支撐植物體向上生長根系發育固定植物吸收水分礦物質根系發育主根生長胚根發育形成支撐系統側根形成主根分枝增加吸收面積根毛發育表皮細胞延伸增大吸收能力莖的生長1莖尖分生組織細胞不斷分裂形成新組織2節間伸長細胞伸長增加莖的高度3分枝側芽萌發形成新枝條葉片展開1葉原基形成莖尖分生組織側向分裂2葉片伸展細胞分裂伸長葉面積增大3葉綠素合成光照促進葉綠體發育葉片變綠生殖生長花芽分化由營養生長轉向生殖生長開花花瓣展開雌雄蕊發育成熟結果授粉受精子房發育成果實花芽分化生長轉變從營養生長向生殖生長轉變莖尖分生組織結構變化受光周期溫度等因素影響花器官形成花萼花瓣雄蕊雌蕊依次形成各部分分別由不同區域分化基因表達調控形態建成開花花蕾膨大花器官快速發育花蕾增大花瓣展開花瓣細胞伸長花朵綻放雌雄蕊成熟花粉成熟子房準備受精結果授粉花粉傳遞到柱頭受精精子細胞與卵細胞結合果實發育子房壁發育形成果實植物生長調節物質生長素促進細胞伸長分化赤霉素促進莖伸長種子萌發細胞分裂素促進細胞分裂延緩衰老脫落酸抑制生長誘導休眠乙烯促進果實成熟和器官脫落5生長素促進細胞伸長酸生長理論細胞壁松弛促進側根形成根皮層細胞分裂形成側根原基抑制腋芽生長頂端優勢現象主導生長赤霉素促進莖伸長增強細胞分裂延長節間促進種子萌發激活水解酶分解儲藏物質誘導開花打破某些植物花芽分化障礙細胞分裂素促進細胞分裂刺激DNA復制細胞有絲分裂延緩衰老減少蛋白質降解維持葉綠素促進芽的萌發打破頂端優勢促進側芽生長脫落酸誘導種子休眠抑制胚胎生長維持休眠狀態促進氣孔關閉防止水分流失應對干旱脅迫抑制種子萌發與赤霉素拮抗維持休眠狀態乙烯1促進果實成熟激活果實成熟相關酶類調節落葉和落果形成離層細胞促進器官脫落打破休眠與其他激素協同作用激活生長光對植物生長的影響光周期影響開花時間與花芽分化光形態建成塑造植物形態結構發育光合作用提供生長所需能量物質基礎光合作用能量轉化光能轉化為化學能葉綠素捕獲光能ATP形成提供能量物質合成碳水化合物的合成二氧化碳固定糖類合成儲存生長支持為生長提供能量和物質細胞壁合成材料新組織器官構建光形態建成避蔭反應弱光下莖快速伸長節間增長葉綠素合成光激活原葉綠素轉變為葉綠素莖的伸長光照調節生長素分布影響伸長光周期長日照植物日照時間超過臨界值才開花短日照植物日照時間短于臨界值才開花中性植物開花不受日照長短影響溫度對植物生長的影響酶活性影響生化反應速率代謝速率溫度升高代謝加快生長速度適溫區生長最快最適生長溫度溫度(°C)熱帶植物生長速率溫帶植物生長速率寒帶植物生長速率水分對植物生長的影響細胞膨壓水分進入細胞維持膨壓養分運輸溶解養分在體內移動氣孔開閉調節水分蒸騰和氣體交換植物缺水的影響光合作用降低氣孔關閉二氧化碳吸收減少生長遲緩細胞伸長受限分裂減慢產量下降生物量積累減少經濟產量降低養分對植物生長的影響大量元素氮磷鉀鈣鎂硫微量元素鐵錳硼鋅銅鉬氯缺素癥狀葉片黃化壞死畸形氮素的作用促進莖葉生長蛋白質核酸合成植株茂盛增加葉綠素葉片深綠色光合能力增強提高蛋白質氨基酸合成增加產品營養價值磷素的作用促進根系發育能量轉移增強根系生長活力加速開花結果花芽分化受精過程能量供應提高抗逆性增強細胞膜穩定性抵抗脅迫鉀素的作用增強莖稈強度提高細胞膨壓減少倒伏提高抗病性增強細胞壁強度抵抗病原侵入改善果實品質提高糖分含量改善風味植物生長的周期性晝夜節律生理活動24小時周期變化氣孔開閉有規律變化生長速率晝夜差異明顯季節變化一年中不同季節生長狀態春季萌發夏季快速生長秋季停止生長冬季休眠晝夜節律光合速率蒸騰速率氣孔開度季節變化春季萌芽溫度回升休眠打破芽開始生長夏季快速生長光照充足溫度適宜生長最旺盛3秋季停止生長溫度下降日照減少生長停止冬季休眠低溫抑制生長進入休眠狀態植物生長的測量方法生長量測定測量植物各部分大小記錄形態指標變化計算生物量積累生長速率計算單位時間內增長量絕對增長與相對增長比較不同條件增長差異生長量測定株高直尺測量從地面到頂端高度葉面積葉面積儀測量光合面積大小生物量鮮重干重稱量生長積累物質量生長速率計算絕對生長率單位時間內實際增長量AGR=(W?-W?)/(t?-t?)單位：g/天或cm/天相對生長率單位重量每天增加的比例RGR=(lnW?-lnW?)/(t?-t?)單位：g/g·天植物生長分析凈同化率單位葉面積光合產物積累效率葉面積指數單位土地面積上總葉面積比例2葉面積比單位干重所具有的葉面積植物生長模型時間(天)線性模型S型曲線指數模型植物生長與產量形成收獲指數經濟產量占總生物量比例干物質分配光合產物在各器官分配比例3光能利用效率光能轉化為生物能效率植物生長與品質30%營養成分蛋白質維生素礦物質含量25%風味物質糖酸比揮發性風味物質45%外觀品質大小形狀顏色均勻度植物生長與環境脅迫干旱脅迫水分不足導致生長抑制鹽堿脅迫土壤鹽分過高導致滲透壓增大低溫脅迫酶活性降低代謝減慢高溫脅迫蛋白質變性光合作用抑制4植物生長與病蟲害病原菌感染真菌細菌病毒侵染葉片斑點壞死萎蔫生長發育嚴重受阻蟲害昆蟲取食危害葉片缺失變形組織損傷汁液減少防治措施農業防治耕作栽培改善生物防治天敵捕食化學防治噴施農藥植物生長調節劑的應用促進生長生長素赤霉素促進細胞伸長抑制生長矮壯素減少節間伸長防止徒長調節開花結果催花素促進花芽分化坐果率植物生長與種子處理1種子包衣包裹農藥肥料促進出苗抗逆2種子催芽溫水浸泡激素處理提前發芽3種子消毒藥劑處理防止病原菌感染植物生長與肥料施用基肥播種前施入土壤提供基礎養分追肥生長期間追加養分滿足需求葉面施肥通過葉片吸收補充微量元素植物生長與水分管理灌溉方式溝灌噴灌滴灌微噴灌溉時間關鍵生育期優先保證供水灌溉量根據土壤墑情作物需水量確定植物生長與栽培措施整形修剪調整植株結構光照通風疏花疏果減少營養競爭提高品質植物支撐固定植株防止倒伏折斷植物生長與設施栽培溫室栽培創造適宜生長環境調控溫濕度水培養分液體直接供應根系吸收無土栽培基質替代土壤控制精確穩定植物生長與分子生物學基因工程改造植物基因改善性狀轉基因植物抗病抗蟲抗逆營養改良分子標記輔助育種加速育種過程提高效率植物生長與可持續農業植物生長研究的未來方