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| 第九章 植物的成熟和衰老生理复习题及参考答案 |
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作者:
来源:本站 时间:2006-2-22 |
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第九章 植物的成熟和衰老生理复习题
一、名词解释：
1、单性结实；2、天然单性结实；3、刺激性单性结实；4、假单性结实；5、顽拗性种子；6、休眠；7、强迫休眠；8、生理性休眠；9、硬实；10、后熟；11、层积处理；12、呼吸高峰；13、跃变型果实；14、非跃变型果实；15、反义转基因果实；16、非丁；17、衰老；18、老化；19、脱落；20、离区与离层；21、自由基；22、程序性细胞死亡 。
二、缩写符号翻译
１、LOX；2、PCD；3、GR；4、LEA；5、GPX；6、SSGS；7、IPT；8、PME；9、PG；10、STS 。
三、填空题
1、种子成熟过程中，脂肪是由______转化来的。
2、风旱不实的种子中蛋白质的相对含量______。
3、籽粒成熟期ＡＢＡ的含量______。
4、北方小麦的蛋白质含量比南方的______。北方油料种子的含油量比南方的______。
5、温度较低而昼夜温差大时有利于______脂肪酸的形成。
6、人们认为果实发生呼吸跃变的原因是由于果实中产生______结果。
7、核果的生长曲线呈______型。
8、未成熟的柿子之所以有涩味是由于细胞液内含有______。
9、果实成熟后变甜是由于______的缘故。
10、用______破除马铃薯休眠是当前有效的方法。
11、叶片衰老时，蛋白质含量下降的原因有两种可能：一是蛋白质_____；二是蛋白质_____。
12、叶片衰老过程中，光合作用和呼吸作用都______。
13、一般来说，细胞分裂素可______叶片衰老，而脱落酸可_____叶片衰老。
14、叶片和花、果的脱落都是由于______细胞分离的结果。
15、种子成熟时，累积的磷化合物主要是______。
16、油料种子成熟时，油脂的形成有两个特点：______；______。
17、小麦种子成熟过程中，植物激素最高含量出现顺序是：______、______、______、______。
18、油料种子成熟过程中，其酸价______。
19、果实成熟时酸味的减少是因为______、______、______。
20、将生长素施于叶柄的______端，有助于有机物从叶片流向其他器官。
21、整株植物最先衰老的器官是______和______。
22、在不发生低温伤害的条件下，适度的低温对衰老的影响是______。
23、种子成熟时最理想的温度条件是______。
24、在未成熟的柿子中，单宁存在的部位是______。
25、果实含有丰富的各类维生素主要是______。
四、选择题（单项和多项）
1、下列果实中，有呼吸跃变现象的有（ ）。
A、桃；B、葡萄；C、番茄；D、草莓 。
2、叶片衰老时，（ ）。
A、RNA含量上升；B、蛋白质合成能力减弱；C、光合速率下降 D、呼吸速率下降 。
3、在豌豆种子成熟过程中，种子最先积累的是（ ）。
A、以蔗糖为主的糖分；B、蛋白质；C、脂肪；D、含氮化合物。
4、在生产上，可以用作诱导果实单性结实的植物生长物质有（ ）。
A、生长素类；B、赤霉素类；C、细胞分裂素类；D、乙烯利 。
5、在果实呼吸跃变正要开始之前，果实内含量明显升高的植物激素是（ ）。
A、生长素；B、乙烯；C、赤霉素；D、脱落酸 。
6、植物休眠器官有（ ）。
A、种子；B、休眠芽；C、块根；D、块茎 。
7、破除马铃薯块茎休眠最有效的方法是使用（ ）。
A、生长素；B、2，4－D；C、乙烯利；D、赤霉素 。
8、叶片衰老时，植物体内发生一系列生理生化变化，其中蛋白质和RNA含量（ ）。
A、显著上升；B、显著下降；C、蛋白质下降，RNA升高；D、蛋白质升高，RNA下降。
9、在下列四组酶中，与脱落有关的一组酶是（ ）。
A、核酸酶和蛋白酶；B、淀粉酶和脂酶；C、果胶酶和脂酶；D、纤维素酶和果胶酶。
10、在不发生低温伤害的条件下，适度的低温对衰老的影响是（ ）
A、促进衰老；B、抑制衰老；C、不影响衰老；D、可能促进也可能抑制衰老。
11、种子成熟时最理想的温度条件是（ ）。
A、昼夜高温；B、昼夜低温；C、昼夜温差较大；D、恒温。
12、油料种子发育过程中，最先累积的储藏物质是（ ）。
A、淀粉；B、油脂；C、脂肪酸；D、蛋白质。
13、在衰老的植物组织或器官中，蛋白质含量明显下降，其原因是（ ）。
A、蛋白质合成能力减弱；B、氨基酸的生物合成受阻；C、蛋白水解酶活性增加；D、土壤中氮素含量下降。
14、有些植物的种子不能萌发是由于抑制萌发的物质存在于（ ）。
A、胚；B、果肉；C、种皮；D、子叶。
15、当叶柄离层远基端生长素浓度高于近基端时，则叶片（ ）。
A、会脱落；B、不脱落；C、很少脱落；D、大半脱落。
五、是非判断题
1、衰老的最早信号表现在叶绿体的解体上，但衰老并不是叶绿体启动的。（ ）
2、苹果成熟时，乙烯的含量达到最低峰。（ ）
3、银杏、人参的果实或种子已完全成熟，但不能萌发，这是因为胚的发育尚未完成之故。（ ）
4、红光能加速叶片衰老。（ ）
5、缺钙植株的营养器官很容易脱落，而CaCl2处理可延缓或抑制脱落。（ ）
6、幼果和幼叶的脱落酸含量高。( )
7、在淀粉种子成熟过程中，可溶性糖不断减少的。( )
8、随着小麦籽粒成熟度的提高，非蛋白态氮不断增加。( )
9、适当降低温度和氧的浓度可以延迟呼吸跃变的出现。( )
10、未成熟果实有酸味，是因为果肉中含有很多抗坏血酸的缘故。( )
11、未成熟的柿子、杏子等果实有涩味，是由于细胞液内含有单宁。( )
12、香蕉成熟时产生特殊的香味是乙酸戊酯。（ ）
13、苹果、梨等果实成熟时，RNA含量明显下降。（ ）
14、干旱地区生长的小麦种子，其蛋白质含量较低。（ ）
15、对淀粉种子来说，磷钾肥可提高蛋白质含量，氮肥可增加淀粉含量。（ ）
六、简答题
1、植物器官脱落与植物激素有何关系？
2、油料种子的油脂形成有什么特点？
3、北方小麦与南方小麦相比，哪个蛋白质含量高？为什么？
4、导致脱落的外界因素有哪些？
5、到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？
6、气象条件如何影响种子的化学成分？
7、跃变型果实与非跃变型果实有何区别？
8、目前有关植物衰老机理的假说有哪些，并叙述自由基伤害假说的基本内容。
9、影响果实着色的因素有哪些？
10、顽拗性种子不耐脱水的主要原因有哪些？如何保存？
11、简述果实个体发育中呼吸速率有哪些变化?
12、器官脱落有哪些类型? 器官脱落有什么生物学意义？
七、论述题
1、种子休眠的原因是什么？人工如何控制？
2、肉质果实成熟时，有哪些生理生化变化？发生变化的原因是什么？
3、试述果实成熟调控的分子生物学进展。
4、试述衰老过程中植物细胞结构、生理生化的变化。
5、器官脱落过程的解剖学特点及主要生理生化变化。
6、试述调控植物器官脱落和衰老的途径。
第九章 植物的成熟和衰老生理复习题参考答案
一、名词解释
1、单性结实(parthenocarpy)：有些植物的胚珠不经受精，子房仍然能继续发育成为没有种子的果实，称为单性结实。
2、天然单性结实(natural parthenocarpy) ：不经授粉、受精作用或其他任何外界刺激而形成无籽果实，称为天然单性结实。
3、刺激性单性结实(irritative parthenocarpy)：在外界环境条件的刺激下而引起的单性结实，称为刺激性单性结实。
4、假单性结实 (pseudo-parthenocarpy)：些植物授粉受精后由于某种原因而使胚败育，但子房和花托继续发育成无籽果实，称为假单性结实。
5、顽拗性种子(recalcitrant seed )：指成熟时有较高的含水量，贮藏中忌干燥和低温的种子，如椰子、龙眼种子等。
6、休眠(dormancy)： 休眠是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的一种现象。它是植物抵抗和适应不良环境的一种保护性的生物学特性。
7、强迫休眠(epistotic dormancy)：由于环境条件不适宜而引起的休眠称为强迫休眠。
8、生理性休眠(physiological dormancy)：在适宜的环境条件下，因为植物本身的原因引起的休眠称为生理性休眠或深沉休眠，如刚收获的小麦种子的休眠。
9、硬实(hard seed)：有些豆科植物种子的种皮厚而坚实，不透水、不透气，称为 “硬实 ”。
10、后熟(after-ripening)：是指成熟种子离开母体后，需要经过一系列的生理生化变化后才能完成生理成熟，而具备发芽的能力。
11、层积处理(stratification)：解除种子休眠的方法，即将种子埋于湿沙中置于5℃左右环境中１～３个月的处理，可使一些木本植物种子中抑制发芽的物质含量下降，而促进发芽的ＧＡ和ＣＴＫ等物质含量升高，萌发率提高，并有促进胚后熟的作用。
12、呼吸高峰(respiratory climacteric)：在果实成熟之前，呼吸速率达到最高峰，称为呼吸高峰。
13、跃变型果实(climacteric fruits)：指在成熟期出现呼吸跃变现象的果实。如：香蕉、苹果等。
14、非跃变型果实(nonclimacteric fruits)：指在成熟期不出现呼吸跃变现象的果实。如：柑桔、柠檬等。
15、反义转基因果实(antisense transgenic fruits)：用反义RNA技术将ACC合成酶或ACC氧化酶cDNA的反义系统导入番茄而获得的耐贮藏的转基因果实。
16、非丁(phytin)：在成熟种子中，植酸与Ca、Mg等结合形成植酸钙镁盐，称为非丁
17、衰老(senescence)：衰老是植物生命周期的最后阶段，是成熟的细胞、组织、器官和整个植株自然地终止生命活动的一系列机能衰败过程。
18、老化(aging)：老化是指有机体发育过程中，在结构和生理功能方面出现进行性的衰退变化，其特点是机体对环境的适应能力逐渐减弱，但不立即死亡。
19、脱落(abscission)：脱落是指植物细胞、组织或器官（如叶片、花、果实、种子或枝条等）自然离开母体的现象。
20、离区(abscission zone)与离层(abscission layer)：离区指的是分布在叶柄、花柄、果柄等基部一段区域中经横向分裂而形成的几层细胞。离层是离区中发生脱落的部位。
21、自由基(free radical)：带有未配对电子的离子、原子、分子以及基团的总称。根据自由基中是否含有氧，可将自由基分为氧自由基和非氧自由基。
22、程序性细胞死亡(programmed cell death，PCD)：是指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中，细胞遵循其自身的“程序”，主动结束其生命的生理性死亡过程。
二、缩写符号翻译
1、LOX-脂氧合酶；2、PCD-程序性细胞死亡；3、GR-谷胱甘肽还原酶；4、LEA-胚胎发育晚期丰富蛋白；5、GPX-谷胱甘肽过氧化物酶；6、SSGS-衰老特定基因；7、IPT-编码异戊烯基转移酶；8、PME-果胶甲酯酶；9、PG-多聚半乳糖醛酸酶；10、STS-硫代硫酸银。
三、填空题
1、糖类；2、较高；3、增加；4、高，高；5、不饱和；6、乙烯；7、双S；8、单宁；9、淀粉转变为糖；10、赤霉素；11、合成能力减弱，分解加快；12、迅速下降；13、延缓，加速；14、离层；15、非丁（植酸钙镁）；16、①最初形成较多的脂肪酸，以后逐渐减少；②先形成饱和脂肪酸，再转变成不饱和脂肪酸。17、玉米素，赤霉素，生长素，脱落酸；18、逐渐降低；19、一部分用于供给结构物质的合成，有些转变为糖用于呼吸消耗，一部分被钾、钙等中和形成有机酸盐；20、近轴；21、根，叶；22、抑制；23、昼夜温差较大；24、液泡；25、维生素C 。
四、选择题(单项或多项)
1、A,C；2、B,C,D；3、A,D；4、A,B；5、B；6、A,B,C,D；7、D；8、B；9、D；10、B；11、C；12、A；13、A,C；14、B,C,D；15、B 。
五、是非判断题
1、√；2、×（达到最高峰）；3、√；4、×（延缓衰老）5、√；6、×（含量低）；7、√；8、×（不断减少）；9、√；10、×（有机酸）；11、√；12、√；13、×（RNA上升）；14、×（较高）；15、×（淀粉含量，蛋白质含量） 。
六、简答题
1、植物器官脱落与植物激素有何关系？
答：（1）生长素：试验证明，叶片年龄增长，生长素含量下降，便不能阻止脱落的发生。
Addicott等（1955）提出脱落的生长素梯度学说，认为不是叶片内生长素的绝对含量，而是横过离层区两边生长素的浓度梯度影响脱落。梯度大，即远轴端生长素含量高，不易脱落；梯度小时，即近轴端生长素含量高于或等于远轴端的量，则促进脱落。此外，已证明有些果实的自然脱落与生长素含量的降低也密切相关。在生长素产生少的时期，往往引起大量落果。
（2）脱落酸：幼果和幼叶的脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。主要原因是可促进分解细胞壁的酶的活性，抑制叶柄内生长素的传导。
（3）乙烯：棉花子叶在脱落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株乙烯适放量增多，会促进脱落。
（4）赤霉素：促进乙烯生成，也可促进脱落。细胞分裂素延缓衰老，抑制脱落。
2、油料种子的油脂形成有什么特点？
答：有两个特点。首先是成熟期所形成的大量游离脂肪酸，随着种子的成熟逐渐合成复杂的油脂。其次是种子成熟时先形成饱和脂肪酸，然后再转变成不饱和脂肪酸。
3、北方小麦与南方小麦相比，哪个蛋白质含量高？为什么？
答：北方小麦蛋白质含量高。因为水分供应不良对淀粉合成的影响比对蛋白质的影响大。在小麦成熟期，北方雨量及土壤水分比南方少，所以北方小麦蛋白质含量高。
4、导致脱落的外界因素有哪些？
答：（1）氧浓度 氧分压过高过低都能导致脱落。高氧促进乙烯的形成，低氧抑制呼吸作用。（2）温度 异常温度加速器官脱落。高温促进呼吸消耗。此外，高温还会引起水分亏缺 ，加速叶片脱落。（3）水分 干旱缺水会引起叶、花、果的脱落。这是一种保护性反映，以减少水分散失。干旱会促进乙烯、脱落酸增加，促进离层形成引起脱落。（4）光照 光照弱脱落增加，长日照可以延迟脱落，短日照促进脱落。（5）矿质元素 缺Zn、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｆe等都可能导致脱落。
5、到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？
答：到了秋天，导致树木形成休眠芽进入休眠状态的原因主要是由于日照时数的缩短。秋天的短日照作为进入休眠的信号，这一信号由叶片中的光敏色素感受后，便促进甲羟戊酸合成ABA，并转移到生长点，抑制mRNA和tRNA的生物合成，因而也就抑制了蛋白质与酶的生物合成，进而抑制芽的生长，使芽进入休眠状态。
6、气象条件如何影响种子的化学成分？
答：(1)风旱不实现象，就是干燥和热风使种子灌浆不足而减产的现象。因为叶细胞必须在水分充足时才能将制造光和产物运输到种子，在“干热风”袭来造成萎蔫的情况下，同化物便不能继续流向正在灌浆的籽粒；干旱缺水时，籽粒中合成酶活性降低，而水解酶活性增强，妨碍贮藏物质的积累；由于水分向籽粒运输与分配减少，使籽粒过早干缩和过早成熟，造成籽粒瘦小，产量大减。“干热风”也可使种子在较早时期干缩，合成过程受阻，可溶性糖来不及转变为淀粉即被糊精粘结在一起，形成玻璃状而不成粉状的籽粒。
(2)温度 温度对油料种子的含油量和油脂品质的影响也很大。种子成熟期间，适当的低温有利于油脂的累积，温度较低而昼夜温差大时，有利于不饱和脂肪酸的形成。所以，一般产于南方高温条件下的油料种子，含油率较低，油脂中的饱和脂肪酸含量高，故碘值、蛋白质含量较高；北方较低温度条件下的油料种子则相反。由于干性油的油脂中不饱和脂肪酸含量高，油脂品质好。又如水稻在高温下成熟时米质疏松，腹白大，质量差；相反，温度较低时，有机物质累积较多，质量较好，所以一般晚稻米的质量要比早稻米的好。
7、跃变型果实与非跃变型果实有何区别？
答：（1）在果实是否表现呼吸跃变现象方面：①跃变型果实，在成熟期出现呼吸跃变现象，属于这一类的果实有苹果、梨、杏、无花果、香蕉、番茄等。②非跃变型果实 在成熟期不发生呼吸跃变现象。这类果实又可分为呼吸渐减型(如柑橘、葡萄、樱桃等)和呼吸后期上升型(如某些品种柿子、桃等)。
（2）乙烯生成的特性不同：跃变型果实中乙烯生成有两个调节系统：系统Ⅰ负责跃变前果实中低速率的基础乙烯生成；系统Ⅱ负责伴随成熟过程（跃变）乙烯自我催化大量生成。非跃变型果实乙烯生成速率相对较低，变化平稳，整个过程中只有系统Ⅰ活动，缺乏系统Ⅱ。
(3) 两类果实对乙烯反应不同：对于跃变型果实，外源乙烯只在跃变前起作用，诱导呼吸上升；同时启动系统Ⅱ，形成乙烯自我催化，促进乙烯大量增加，但不改变呼吸跃变顶峰的高度；它所引起的反应是不可逆的，一旦反应发生后，即可自动进行下去，即使将乙烯除去，反应仍可进行，而且反应的程度与所用乙烯的浓度无关。
非跃变型果实相反，外源乙烯在整个成熟期间都能起作用，促进呼吸增加，其反应大小与所用乙烯浓度高低成比例；是可逆的，当处理乙烯除去后，其影响也就消失，呼吸下降恢复原有水平，同时不会促进乙烯增加。
8、目前有关植物衰老机理的假说有哪些，并叙述自由基伤害假说的基本内容。
答：关于植物衰老机理的假说有三种：一是营养亏缺假说；二是植物激素调控理论;三是自由基伤害假说。
自由基伤害假说是人体和动物衰老机理的众多学说之一。该学说认为衰老过程即氧代谢失调、自由基累积的过程。研究表明，植物细胞通过多种途径产生超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢、单线态氧等活性氧。同时，植物细胞本身具有清除自由基活性氧的酶保护系统和非酶保护系统。在正常情况下，细胞自由基活性氧的产生与清除处于动态平衡状态，自由基活性氧浓度很低，不会引起伤害。但在植物衰老劣变过程中，特别是处于干旱、高盐、SO2等逆境条件下，这种平衡遭到破坏，结果自由基活性氧的浓度超过了伤害“阈值”导致蛋白质、核酸的氧化破坏，特别是膜脂中的不饱和双链酸最易受自由基的攻击发生过氧化作用；过氧化过程产生新的自由基，会进一步促进膜脂质过氧化，膜的完整性受到破坏，最后导致植物伤害或死亡。
9、影响果实着色的因素有哪些？
答：果实着色与花色素苷、类胡萝卜素等色素分子在果皮中积累有关，因而凡是影响色素分子合成与积累的因素都会影响果实着色，主要的影响因素有：
（1）碳水化合物的积累 花色素苷的生物合成与碳水化合物的转化有关，因此促进光合作用以及有利于糖分积累的因素都能促进果实着色。
（2）温度 高温往往影响花色素苷的合成，因而不利于果实着色。我国南方苹果着色很差的原因主要就在于此。
（3）光 类胡萝卜素和花色素苷的合成需要光，如紫色的葡萄只有在阳光照射下才能显色，苹果也要在直射光下才能着色。
（4）氧气 果实的褐变主要是由于酚被氧化生成褐黑色的醌类所致。
（5）植物生长物质 乙烯、2,4-D、多效唑、B9、茉莉酸甲酯等都对果实着色有利。
10、顽拗性种子不耐脱水的主要原因有哪些？如何保存？
答：顽拗性种子成熟时有较高的含水量，贮藏时不耐干燥与低温。顽拗性种子不耐脱水的主要原因可能与缺少LEA蛋白有关，LEA蛋白有很高的亲水性，易被干旱诱导合成，推测LEA蛋白可作为脱水保护剂稳定细胞的结构。由于顽拗性种子植物大多生长在温湿地区，体内LEA蛋白合成与积累不多，因而表现出对脱水的敏感性。一旦脱水，细胞的结构被破坏，影响萌发，导致生活力的迅速丧失。
目前贮存顽拗性种子主要采用适温保湿法，以防止脱水伤害和低温伤害，使种子寿命延长至几个月甚至一年。另一种比较有希望的方法是用液氮贮藏离体胚（或胚轴）
11、简述果实个体发育中呼吸速率有哪些变化？
答：果实个体发育期中呼吸速率的变化可分为三个时期：
（1）呼吸强盛期：这是细胞分裂正在迅速进行时的幼果所特有的，在苹果上这一时期发生在受精后3～4周的时期内。（2）呼吸降落期：在这一时期的果实，细胞分裂已基本停止，已形成的细胞正在迅速膨大并出现细胞间隙，这时果实的体积增大很快，但呼吸速率则逐渐下降。（3）呼吸跃变期：果实体积长成后，果实即开始进入成熟阶段。当果实采收后，呼吸即降到最低水平；但在成熟之前，呼吸又进入一次高潮，几天之内到最高峰，称做呼吸高峰；然后又下降直至很低的水平。果实成熟前出现呼吸高峰的现象，称为呼吸跃变。发生呼吸跃变的时期，称为呼吸跃变期。
12、器官脱落有哪些类型?器官脱落有什么生物学意义？
答：器官脱落有三种类型：一是正常脱落，由于衰老或成熟引起的脱落，比如果实和种子的成熟脱落。二是胁迫脱落，由于逆境引起的脱落。三是生理脱落，因植物自身的生理活动而引起的脱落，如营养生长与生殖生长竞争而造成的脱落。器官脱落具有重要的生物学意义，是植物在一定环境条件下的自我调控手段。如干旱、结果太多、矿质营养亏缺等引起的落花落果，有利于淘汰掉发育不良的果实，保证留存果实的营养供给。干旱引起的落叶，可减少蒸腾，增强抗旱力。从农业生产的角度看，脱落给生产带来损失。所以，过多的脱落是要防止和避免的。
七、论述题
1、种子休眠的原因是什么？人工如何控制？
答：(1)种子休眠的原因 ① 种皮障碍有三方面影响种子休眠：不透水，不透气，对胚具有机械阻碍作用。② 胚未发育完全。一般植物种子成熟时，胚已分化发育完全。但有些植物如白腊、银杏、人参等种子，虽然完全成熟，并已脱离母体，但胚的生长和分化未完成，采收后胚尚需要吸收胚乳中养料，继续生长，达到发育完全方能萌发。③ 种子未完成后熟。某些植物种子如蔷薇科的苹果、桃、樱桃和松柏类种子，胚的分化发育虽已完成，但生理上尚未成熟，经一段后熟期后，才能破除休眠。④ 种子内含有抑制萌发的物质。有些植物种子不能萌发，是由于种子或果实内含有抑制物质。这些物质种类很多，因植物而异。如ABA、水杨酸、香豆素、氨、氰化物、芥子油、植物碱及醛酚等。如梨、柑桔等果实的果肉，甘蓝种子的种皮，苹果种子的胚乳及菜豆种子的子叶中均含有抑制物质。
还应指出，不少种子休眠不止是某一个原因，如松柏类种子的种皮不透氧，同时胚也需要经过后熟。不适宜的环境条件也是种子休眠的原因。
（2）种子休眠的破除 ① 机械破损 ：对种皮过厚或紧实不透水的种子，可用碾擦破种皮，例如苜种子。② 低温湿沙层积法（沙藏法）：对于胚已长成或胚已分化完成，但需要完成生理后熟的种子，如苹果、桃、梨及松柏类种子。③ 晒种或加热处理：棉花、小麦等种子，在播种前晒种或在35~40℃高温下经一定的时间，可促进后熟，提高发芽率。④ 化学药剂处理：可以用生长调节剂处理，如刚收获的马铃薯块茎切块，冲洗过后，用0.5～1mg•L-1的GA3处理10～30min，就能破除休眠，使其萌发。⑤ 清水冲洗：如番茄、西瓜等种子，从果实中取出后，用水冲洗干净，以除去附着在种子上的抑制物质而解除休眠。
（3）延长休眠、抑制发芽
除打破植物的休眠外，在生产实践中，也有需要延长休眠防止发芽的问题。在生产上，某些作物种子的休眠期是较短的，可在成熟时喷施ABA或PP333等植物生长延缓剂，延缓种子萌发。
2、肉质果实成熟时，有哪些生理生化变化？发生变化的原因是什么？
答：（1）果实色泽的变化：未熟果实表皮细胞具有叶绿体、呈现绿色。成熟时叶绿素消失，类胡萝卜素的颜色呈现出来，因而果实底色由绿变黄。同时，由于花青素的新合成，它在酸性溶液中呈红色，在碱性中呈蓝色，中性时呈紫色；因不同果实细胞液pH不同，而呈现不同色泽。在足够的糖、较高温度和一定光照下形成花青素较多，因而光照充足、日夜温差较大的地区有利果实着色。
（2）果实硬度的变化：果肉细胞具有由纤维素等组成的紧硬细胞壁，其中沉积了不溶于水的原果胶。成熟时水解酶类形成，原果胶酶水解原果胶产生可溶性果胶，果胶酶分解果胶形成果胶酸，果胶酸酶又分解果胶酸或果胶形成半乳糖醛酸。同时，胞间层的果胶酸钙也进行分解，使细胞彼此分离，组织软化。
另外，细胞壁纤维素长链水解变短、果实内含物由不溶态变为可溶态（如淀粉转变为可溶性糖）等也与软化有关。
（3）果实香气的形成
果实成熟时常常有芳香气散发出来。这些物质主要是酯类，包括脂肪族和芳香族的酯；另外还有一些特殊的醛类和酮类，苹果为乙基-2-甲基丁酯，柠檬、桔子为柠檬醛，香蕉为乙酸戊酯等。
（4）果实味道的变化
果实成熟时甜味增加、酸味减少、涩味消失，是良好食用品质的重要标志，与果实内碳水化合物、有机酸、单宁变化密切相关。
① 碳水化合物的转化：由叶子运来的糖，主要以淀粉形式贮存于果肉细胞中，因而果实生硬而无甜味。伴随成熟，淀粉降解，果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖增加，因而果实甜味增加。
② 有机酸的变化
未成熟的果实含有很多有机酸，因而具有酸味。果实中主要是柠檬酸、苹果酸、酒石酸，以上三种酸称为果酸。此外，果实中还含有少量琥珀酸、延胡索酸、草酸、和水杨酸等。
果实成熟过程中含酸量的减少，是因一部分用于供给结构物质的合成，有些转变为糖，或因呼吸氧化分解，或为钾、钙等中和形成有机酸盐所致。因此，果实酸味减少而甜味相对增加，糖酸比提高。
③ 单宁的变化
未成熟的果实往往具有涩味，这是由于细胞中糖类经不完全氧化形成单宁的缘故。成熟后期，单宁被氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，因而涩味消失。
3、试述果实成熟调控的分子生物学进展。
答：目前对果实成熟分子水平上的研究工作主要是以番茄为材料并围绕调控乙烯等几个主要影响果实成熟衰老的因子进行的。
Rattenapanone等（1978）最先证明番茄果实成熟中mRNA发生变化，发现至少有6种存在于未成熟果实中的mRNA。后来的研究确认这些新增加的mRNA中被鉴定为PG基因，ACC氧化酶基因，ACC合成酶基因。这几个基因成为目前研究果实乙烯生物合成、作用机理及控制成熟衰老的最为重要的基因。转基因研究结果说明，虽然PG对果胶降解十分重要，但肯定不是果实软化的决定因素，果实的软化可能不仅仅只与果胶的降解有关。
由于乙烯是发动和促进跃变型果实成熟的激素，所以人们将注意力转向通过分子调控手段从根本上控制内源乙烯的产生，以阻止或延缓果实成熟，达到提高果实贮藏性的目的。
Oeller等（1991）将ACC合成酶cDNA的反义系统导入番茄，转基因番茄果实的乙烯合成严重受抑（高达99.5%），果实不能正常成熟，不出现呼吸高峰。在常温下或在植株上90~120d不变红、不变软，也无香味，只有通过外源乙烯或丙烯处理后才能诱导呼吸高峰出现和果实成熟，成熟果实在质地、颜色、香味和硬度等方面与正常番茄无明显差异。
Hamilton等（1990）将ACC氧化酶的反义基因pTOM13转入番茄，所得的转基因植株在伤害和果实成熟时的乙烯增加都被抑制，而且抑制程度与转入的基因数相关。
转基因番茄在美、英市场已批准上市；此外，转基因的桃子、苹果、香蕉、甜瓜等已相继获得。
在我国也积极开展了有关工作，如汤福强等（1993）获得了控制番茄ACC合成酶表达的转基因植株。罗云波等（1994）进一步获得了转基因番茄果实，其乙烯释放量仅为对照的10%，成熟速度明显减慢，用外源乙烯处理后的品质与对照无明明差异。
乙烯受体蛋白能被CO2、Agtisothiocyanatc（异硫氰酸盐），以及DACP（重氮基环戊二烯）抑制，尤其是DACP被很多研究证明为乙烯受体蛋白的专一抑制剂。因此利用DACP对乙烯受体蛋白合成的专一抑制，可望在不久的将来克隆编码乙烯受体蛋白的基因，进而得到调节乙烯生理功能的新途径。
利用基因工程改变果实色泽，提高果实品质方面的研究也取得一定进展。如将反义pTOM5n导入番茄，转基因植株花呈浅黄色，成熟果实呈黄色，果实中检测不到番茄红素。
4、试述衰老过程中植物细胞结构、生理生化的变化。
答：衰老是导致植物自然死亡的一系列恶化过程，也是植物器官或整株生命活动自然结束的衰退过程。它可以在细胞、组织、器官以及整株水平上发生。
（1）细胞结构的变化
细胞衰老过程中，结构上有明显衰退，且有一定顺序。在叶细胞中，叶绿体破坏最早，其次是内质网、高尔基体和线粒体等，核和质膜破坏较迟。
叶子在衰老的早期，叶绿体变小，基粒数量减少，叶绿体内核糖体数量急剧减少。
叶衰老晚期的特征是叶绿素完全破坏，基粒类囊体完全破坏；液泡膜溶解，液泡中的酶分散到整个细胞质中，内质网和高尔基体消失；此刻线粒体的数量大大减少，剩余的线粒体膨胀，并不再有任何可见的结构。
在衰老的最后阶段，细胞核有时也遭到破坏，但有时即使在极其衰老的细胞中，核也保持完整无损，衰老的过程以质膜的破坏而告终。
虽然衰老时最早的可见信号表现在叶绿体中，但有试验表明 ，叶绿体并不是启动细胞衰老的部分，启动叶绿体破坏的因子来自细胞质。
（2）生理生化的变化
①生活力显著下降 ：明显表现在生长速率上，生长速率下降是植物开始衰老的普遍现象，因而恢复生长的措施（如摘花、摘果）均可延缓植物衰老。
②蛋白质含量显著下降 ：它比叶绿素下降发生得早，但其变化没有叶绿素剧烈。蛋白质丧失的原因，一般认为是合成能力下降，或分解增强的结果，也有认为二者兼有之。
③核酸含量下降 ：在叶片衰老过程中，RNA含量也下降，与RNA合成能力降低和降解速度增快有关。各种核酸中，rRNA减少最明显，DNA的下降速率较RNA为小。
④光合能力和呼吸速率下降 ：光合能力的下降是叶片衰老的主要指标，它在叶片完全展开后即开始，并伴随着叶绿素含量的下降，叶色变黄。整株植物的光合速率在开花开始后下降，在衰老过程中，叶绿素a和较叶绿素b降解快，类胡萝卜素比叶绿素降解晚。
呼吸速率也随叶龄而下降，但下降速度较光合速率为慢。有些植物叶片的呼吸保持平稳，但在后期出现一个呼吸高峰，以后呼吸则迅速下降，和跃变型果实表现相似。
⑤内含物的转移和再分配
叶子脱落前，衰老叶中的有机养料和矿质大部分被运到植物仍然生长的部位。试验证明，植物衰老时物质转运的形式不同于一般生长状态，大分子的贮藏物质不仅降解成小分子物质的形式，在组织之间、细胞之间进行着转移，而且还发生着大分子物质的大量而彻底的转移。衰老的组织内所含的内含物大量向幼嫩的部分或子代转移和再分配，这是生物学中的一普遍规律。物质向幼芽或子代转移愈快，器官衰老得也愈快。
5、器官脱落过程的解剖学特点及主要生理生化变化。
答：植物器官的脱落是一种生理活动的结果。在外表上，在许多脱落器官基部特定部位一离区具有痕迹，内部解剖上有离层的产生。离层是脱落器官基部离区的一部分薄壁细胞，细胞呈圆形，较小，具有很多淀粉粒和浓厚的细胞质。离层在器官未长成前就已形成，并在器官长成中进行几次分裂；但形成以后，可以长期潜伏，维持原状而不发生变化。在脱落前，离层细胞衰退，变得中空与脆弱，果胶酶和纤维素酶活性增强，导致纤维素与果胶物质解体，细胞彼此分离。
在离层细胞分离之后，脱落器官靠维管束与着生部位连接，在重力或风的作用下，维管束易折断，于是器官脱落。维管束的断口为树胶或胼胝质所堵塞，暴露面上形成“保护层”，以防过度失水及微生物侵害。
离层形成，导致器官脱落，不是离层细胞机械的破裂，而是一个在活细胞中进行的活跃的生理生化过程，包括细胞分裂和水解酶诱导两个重要过程。二者都以活跃的代谢作用为基础。脱落过程中离层伴随较高的呼吸强度；如降低氧浓度，则延缓脱落过程。离区的蛋白质和RNA明显增加，各种代谢抑制剂和蛋白合成抑制剂都能抑制离层形成。脱落伴随果胶酶和纤维素酶的合成及活性增强。蛋白质合成抑制剂可使多聚半乳糖醛酸酶活性及脱落受到抑制。可见，脱落虽发生于脱落器官的生长和活跃代谢停止以后，但离层形成本身并不是衰老，而是植物生长发育的一个既定程序，是器官衰老带来的结果，离区代谢所需养分来源于衰老器官中细胞的释放。
6、试述调控植物器官脱落和衰老的途径。
答：(1)植物衰老的调控
①应用基因工程。植物的衰老过程受多种遗传基因控制，并由衰老基因产物启动衰老过程。通过抗衰老基因的转移可对植物或器官的衰老进行调控，以加速或延缓衰老。
②应用植物生长物质。CTK，低浓度IAA，GA，BR，PA可延缓植物衰老；ABA，乙烯，JA，高浓度IAA可促进植物衰老。
③改变环境条件。适度光照能延缓多种作物（如小麦、菜豆、烟草等）连体叶片或离体叶片的衰老，而强光会加速衰老；短日照处理可促进衰老，而长日照则延缓衰老，干旱和水涝都能促进衰老。营养（如N，P，K，Ca，Mg）缺乏也会促进衰老。高浓度O2会加速自由基形成，引发衰老，而高浓度CO2抑制乙烯形成，因而延缓衰老。其他环境胁迫，如高温、低温、大气污染、病虫害等都不同程度地促进植物或器官的衰老。可见，通过现代科学的栽培技术措施，为植物提供一个适宜的生态、生理环境，是使植物处在生长以延缓衰老的根本途径。而针对栽培目的的需要，有针对性的利用某些植物生长物质，对于调控植物或器官衰老也是个有效途径。
（2）器官脱落的调控
器官脱落对农业生产影响较大，所以常常需要采取措施对脱落进行适当调控。
① 应用植物生长调节剂 应用各类生长调节剂可促进或延缓脱落。如给叶片施用生长素类化合物，可延缓果实脱落；采用乙烯合成抑制剂如AVG能有效地防止果实脱落；生产上有时还需要促进器官脱落，如应用乙烯利来促进叶片脱落。
② 改善肥水条件 增加水肥供应和适当修剪，可使花、果得到足够养分，从而减少落。
③ 基因工程 可通过基因工程，调控与衰老有关的基因表达，进而影响脱落。
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