植物的成熟和衰老生理

植物的成熟和衰老生理

外界条件对种子主要化学成分及成熟过程的影响

1.     光照

光照强度直接影响种子内有机物质的积累。

2.     温度

温度过高呼吸消耗大，子粒不饱满；温度过低不利于有机物质运输与转化，种子瘦小，成熟推迟；温度适宜利于物质的积累，促进成熟。

3.     空气相对湿度

空气相对湿度高，会延迟种子成熟。若空气湿度较低，则加速成熟。

4.     土壤含水量

干旱会严重影响灌浆，造成子粒不饱满，导致减产。水分过多，由于缺氧使根系受到损伤，光合下降，种子不能正常成熟。

5.     矿质营养

氮肥有利于种子蛋白质含量提高，但氮肥过多会引起贪青晚熟。

果实的生长和成熟生理

有机物质的转化

1.     甜味增加

未成熟果实储存的糖类以淀粉为主，果实趋于成熟过程中，淀粉转化为可溶性的葡萄糖、果糖、蔗糖等并积累在细胞液中，使果实变甜。

2.     酸味减少

3.     酸味来源于果实中的有机酸。随着果实成熟，一些有机酸转变为糖，有些则由呼吸作用氧化为CO2和H2O，还有些被中和生成盐，因此酸味明显减少。

4.     涩味消失

未成熟果实的果肉中的细胞内含有可溶性单宁，所以有涩味。果实成熟过程中，单宁被过氧化物酶氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质，从而使涩味消失。

5.     香味产生

成熟时产生一些具有香味的挥发性物质。

6.     果实变软

未成熟的果实因其初生细胞壁中沉积有不溶于水的原果胶。果实很硬。随着果实成熟，果胶酶和原果胶酶活性增强，将原果胶水解为可溶性果胶、果胶酸和半乳糖醛酸，果肉细胞彼此分离，于是果肉变软。

7.     色泽变艳

未成熟果实的果皮大多为绿水，是因为果皮中含有大量的叶绿素。随着果实的成熟，果皮中的叶绿素逐渐分解，而类胡萝卜素含量仍较多且稳定，故呈现黄色。或由于形成花色素呈现红色。光照可促进花色素苷的合成，因此树冠外围果实或果实的向阳面色泽鲜艳。

8.     维生素含量增高

植物的休眠

种子休眠的成因与调节

1.     种皮限制

2.     胚未完全发育

3.     种子未完成后熟

4.     抑制物的存在

种胚覆被物中抑制物质的存在有其重要的生态学意义。生长在沙漠中的某些植物，在充分降雨后，抑制物质被淋洗掉，种子即发芽并利用尚湿润的环境条件完成其生活周期。如果雨量不足，不能完全冲洗掉抑制物质，种子就不萌发，继续休眠以适应极度干旱的沙漠环境。

环境条件对植物衰老的影响

1.     温度

低温和高温均能诱发自由基的产生，引起生物膜相变和膜脂过氧化，加速植物衰老。

2.     光照

长日照促进GA合成，利于生长，短日照促进ABA合成，利于脱落，加速衰老。

3.     气体

O2浓度过高会加速自由基的形成，自由基的产生超过自身的防御能力时引起衰老。

4.     水分

水分胁迫会促进乙烯和ABA形成，加速蛋白质和叶绿素的降解，提高呼吸速率，促进自由基的产生，加速植物的衰老。

5.     矿质营养

氮肥不足，叶片易衰老；增施氮肥，促进蛋白质合成，则能延缓叶片衰老。

脱落与激素

1.     生长素

将生长素施在离层远茎的一端，可抑制器官脱落；施在离层距茎近的一端，则促进脱落。影响脱落的不是离层内生长素的绝对含量，而是离层两端生长素的浓度梯度。

2.     乙烯

3.     脱落酸