青岛农业大学（莱阳农学院）：《植物生理学》课程教学资源（PPT课件）第十章 植物的生殖和衰老

第十章 植物的生殖与衰老

第十章 植物的生殖与衰老

第十章 植物的生殖与衰老 第一节 授粉授精生理 第二节 种子和果实的成熟生理 第三节 植物的休眠 第四节 植物的衰老生理 第五节 器官脱落的生理

第十章 植物的生殖与衰老 第一节 授粉授精生理 第二节 种子和果实的成熟生理 第三节 植物的休眠 第四节 植物的衰老生理 第五节 器官脱落的生理

本章重点 1. 授粉，授精及克服自交不亲和 2. 种子的形成与成熟，外界条件的影响 3. 果实成熟时生理生化变化 4. 种子休眠原因，解除方法；芽休眠原因和调控 5. 衰老时生理生化变化，解释衰老学说及调控 6. 脱落的细胞学和生物学过程及影响因素

本章重点 1. 授粉，授精及克服自交不亲和 2. 种子的形成与成熟，外界条件的影响 3. 果实成熟时生理生化变化 4. 种子休眠原因，解除方法；芽休眠原因和调控 5. 衰老时生理生化变化，解释衰老学说及调控 6. 脱落的细胞学和生物学过程及影响因素

第一节 授粉授精生理 一 1 花粉化学组成 1）壁物质 内壁： 外壁： 由花粉素（pollenin）、纤维素、角 质构成，其中花粉素是花粉特有的。 果胶质 + 胼胝质 内壁与外壁中均含有活性蛋白： 外壁蛋白由绒毡层合成，属于糖蛋白类，具有种的特异性， 授粉时与柱头相互识别，称为识别蛋白； 内壁蛋白是花粉自身合成，主要是一些与花粉萌发和花粉 管在柱头中伸长有关的水解酶类

第一节 授粉授精生理 一 1 花粉化学组成 1）壁物质 内壁： 外壁： 由花粉素（pollenin）、纤维素、角 质构成，其中花粉素是花粉特有的。 果胶质 + 胼胝质 内壁与外壁中均含有活性蛋白： 外壁蛋白由绒毡层合成，属于糖蛋白类，具有种的特异性， 授粉时与柱头相互识别，称为识别蛋白； 内壁蛋白是花粉自身合成，主要是一些与花粉萌发和花粉 管在柱头中伸长有关的水解酶类

植物的双受精过程 花粉柱头的亲和性

植物的双受精过程 花粉柱头的亲和性

2）碳水化合物和脂类 淀粉型花粉：风媒传粉植物多为此类； 脂肪型花粉：虫媒传粉植物多为此类。 3）色素 花粉中色素的作用： 防止紫外线对花粉粒的破坏； 吸引昆虫传粉 可能与某些植物的自花授粉不亲和性有关 4）氨基酸 脯氨酸的含量特别高—维持花粉活性

2）碳水化合物和脂类 淀粉型花粉：风媒传粉植物多为此类； 脂肪型花粉：虫媒传粉植物多为此类。 3）色素 花粉中色素的作用： 防止紫外线对花粉粒的破坏； 吸引昆虫传粉 可能与某些植物的自花授粉不亲和性有关 4）氨基酸 脯氨酸的含量特别高—维持花粉活性

5）酶类与植物激素 水解酶类，生长素的含量很高。 6）维生素与无机物质 B族维生素较多，维生素E对植物有性过程起重要作用。 主要元素有P、K、Ca、Mg、Na、S等. 2 花粉与柱头的识别反应 识别决定于花粉外壁中的蛋白质(识别蛋白)与柱头乳突表面的 蛋白质膜之间的相互关系，二者是相互识别过程中的感受器

5）酶类与植物激素 水解酶类，生长素的含量很高。 6）维生素与无机物质 B族维生素较多，维生素E对植物有性过程起重要作用。 主要元素有P、K、Ca、Mg、Na、S等. 2 花粉与柱头的识别反应 识别决定于花粉外壁中的蛋白质(识别蛋白)与柱头乳突表面的 蛋白质膜之间的相互关系，二者是相互识别过程中的感受器

Pollen grain Pollen tube Plasma membrane Intine wall Pollen coat Exine wall Stigmatic papilla proteins Pollen ligand Pollen coat adhesion Meniscus molecule Figure 19.33 SLRI The scanning electron micrograph at left shows the surface of a stigma.Stigmatic papillae and pollen grains are visible.The SRK SRK simplified schematic representation at right MOD Stigma cell illustrates the contact zone between a Brassica water channel stigmatic papillar cell and an incompatible pollen grain.Some of the proteins thought to be involved in the interaction are shown(the shapes and sizes of the proteins in this model are hypothetical).S locus receptor kinase (SRK)may bind the pollen ligand,and in some cases this binding might be facilitated by interaction with S locus glycoprotein (SLG).The pollen ligand probably is a com ponent of the pollen coat.SLG-like receptor 1 (SLR1)and other components of the pollen coat probably are involved in pollen adhe- sion to the papillar cell.MOD,modifier of self-incompatibility

自交不亲和性(self-incompatibility) ： 指植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象。 自交不亲和-半数以上； 远缘杂交不亲和性-普遍 受一系列复等位(multiple alleles) 基因的单一基因座(S locus) 控制 ,S 基因座在雌雄生殖组织中表达 1 个或多个 S 基因 , 这些 S 基因编码不同的蛋白质（花粉外壁蛋白）是自交不亲和或 亲和的识别基础。 S 基因相同时-不亲和 S 基因不同-亲和 雌雄双方有 被子植物

自交不亲和性(self-incompatibility) ： 指植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象。 自交不亲和-半数以上； 远缘杂交不亲和性-普遍 受一系列复等位(multiple alleles) 基因的单一基因座(S locus) 控制 ,S 基因座在雌雄生殖组织中表达 1 个或多个 S 基因 , 这些 S 基因编码不同的蛋白质（花粉外壁蛋白）是自交不亲和或 亲和的识别基础。 S 基因相同时-不亲和 S 基因不同-亲和 雌雄双方有 被子植物

自交不亲和性可分 孢子体型不亲和性 (sporophytic self -incompatibility,SSI) -SSI植物（少）,如十字花科、菊科等， 表现在花粉和雌蕊相互作用 , 阻碍花粉水合作用或 不能形成花粉管。发生在柱头表面，表现为花粉管 不能穿过柱头。 配子体型不亲和性 (gametophytic self -incompatibility,GSI) -GSI植物（多）,如茄科、禾本科等, 不亲和发生在花粉管进入花柱后 , 中途生长停顿、破裂

自交不亲和性可分 孢子体型不亲和性 (sporophytic self -incompatibility,SSI) -SSI植物（少）,如十字花科、菊科等， 表现在花粉和雌蕊相互作用 , 阻碍花粉水合作用或 不能形成花粉管。发生在柱头表面，表现为花粉管 不能穿过柱头。 配子体型不亲和性 (gametophytic self -incompatibility,GSI) -GSI植物（多）,如茄科、禾本科等, 不亲和发生在花粉管进入花柱后 , 中途生长停顿、破裂