单性结实(parthenocarpy) 不经过受精作用，子房直接发育成果实的现象。单性结实一般都形成无籽果实，故又称"无籽结实"。

休眠(dormancy) 植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。一、二年生植物大多以种子为休眠器官；多年生落叶树以休眠芽过冬；多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境。

强迫休眠(epistotic dormancy) 指由于不利于生长的环境条件引起的植物休眠。如秋天树木落叶后芽的休眠。

生理休眠(physiological dormancy) 在适宜的环境条件下，因为植物本身内部的原因而造成的休眠。如刚收获的小麦种子的休眠。

层积处理(stratification) 解除种子休眠的方法，即将种子埋在湿沙中置于低温（1~10℃）环境中，放置数月（1~3月）的处理。这种处理能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，提高了萌发率。另外层积处理也有促进胚后熟的作用。

种子寿命(seed longevity) 种子从成熟到丧失生活力所经历的时间。种子寿命受遗传基因和贮藏环境的影响。

种子生活力(viability) 是衡量种子活力的一种术语，一般指种子的发芽力(germinating energy)或发芽率(germination percentage)，种子的生活力强，则发芽率高。

种子活力(seed vigor) 指种子的健壮度，即种子迅速、整齐发芽出苗的潜在能力。

种子的老化(aging) 种子活力的自然衰弱。高温、高湿条件下种子老化过程往往加快。

种子劣变(deterioration) 种子的结构和生理机能的恶化。劣变不一定都是老化引起的，突然性的高温或结冰会使蛋白质变性，细胞受损，也会引起种子劣变。

正常性种子(orthodox seed) 指成熟期耐脱水，在干燥和低温条件下能长期贮藏的种子，如禾谷类、豆类、十字花科类种子。这些种子在发育后期随着贮藏物质积累的结束，要进入一个脱水期，种子失去大部分水分后进入静止休眠状态。正常种子可在很低的含水量下长期贮藏而不丧失活力。

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，如茭白、菱、椰子、芒果等种子。这些种子采收后不久便可自动进入萌发状态，一旦脱水即影响其萌发，导致生活力迅速丧失。因而人们曾称顽拗性种子为"短命种子"。

衰老(senescence) 在正常条件下发生在生物体的机能衰退并逐渐趋于死亡的现象。本文指的是植物的细胞、组织、器官或整个植株的生理功能衰退的现象。

脱落(abscission) 植物细胞、组织或器官脱离母体的过程。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、源与库不协调等引起的脱落；三是胁迫脱落，因逆境条件引起的脱落。

离区与离层(abscission zone and abscission layer) 离区是指分布在叶柄、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。

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含氧自由基。自由基的特点是：①不稳定，寿命短；②化学性质活泼，氧化能力强；③能持续进行链式反应。

生物自由基(biological free radical) 通过生物体内自身代谢产生的一类自由基。生物自由基分氧自由基和非含氧自由基，其中氧自由基是最主要的，它又可分为两类：无机氧自由基，如超氧自由基（O2•-）、羟自由基（•OH）；有机氧自由基，如过氧化物自由基（ROO•）等。生物自由基对细胞膜和许多生物大分子产生破坏作用。

活性氧(active oxygen) 是化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，包括含氧自由基（如O2•-、ROO-等）和含氧非自由基（如1O2、H2O2等）。活性氧能氧化生物分子，破坏细胞膜的结构和功能。

（二）写出下列符号的中文名称，并简述其主要功能或作用

MGU 雄性生殖单位(male gerem unit)，包含两个相互连接的精细胞和一个营养核，它作为一个功能团，经花粉管传递到胚囊，与雌性生殖单位发生双受精。

GSI 配子体型不亲和(gamatophytic self-incompatibility)，受花粉本身的基因控制的不亲和，引起自交不实。

SSI 孢子体型不亲和(sporphyric self-incompatibility)，受花粉亲本基因控制的不亲和，引起自交不实。

PG 多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase)，催化多聚半乳糖醛酸α-1，4键的水解，促使果实软化。

LEA 胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein)，LEA的特点是具有很高的亲水性和热稳定性，并可被ABA和水分胁迫等诱导合成，在种子成熟脱水过程中起到保护细胞免受伤害的作用。

SOD 超氧物歧化酶(superoxide dismutase)，催化2 O2•-+2H2→2 H2O2+ O2的反应，主要功能是清除植物体内的O2•-，生成无毒的O2和毒性较低的H2O2，减少或避免O2•-对生物分子的氧化与对细胞的毒害作用。

POD 过氧化物酶(peroxidase)，催化H2O2+R(OH)2→2 H2O+RO2的反应，起清除植物体内的H2O2的作用。

CAT 过氧化氢酶(catalase)，催化2 H2O2→2 H2O+ O2的反应，直接清除生物体内的H2O2，避免H2O2对细胞的毒害作用。

（三） 问答题

1. 植物受精后，雌蕊的代谢主要有哪些变化？

答：植物受精后，雌蕊的代谢变化主要表现在：

(1)受精后雌蕊的呼吸速率一般要比未受精的高，并有起伏变化。

(2)生长素和细胞分裂素等含量显著增加。

(3)营养物质向雌蕊的输送增强。

2. 高等植物的受精作用受哪些因素影响？

答：影响高等植物受精的因素主要有：

(1)花粉的活力 刚从花药中散发出来的成熟花粉活力最强，最容易受精。

(2)柱头的活力 关系到花粉落到柱头上后能否萌发，花粉管能否生长。

(3)环境条件

①温度影响花药开裂，也影响花粉的萌发和花粉管的生长。

②花粉萌发需要一定的湿度，空气湿度太低会影响花粉生活力和花丝的生长，并使雌蕊花柱干枯，但湿度太大时花粉会因过度吸水而破裂。

③其它如土壤水肥条件、株间的通风、透光等情况因影响雌雄蕊的发育从而也影响受精。

3. 克服自交和远缘杂交不亲和的途径有哪些？

答：克服不亲和的途径可从遗传和生理两个方面考虑。

(1) 遗传上克服不亲和的方法有：

①选择亲和或不亲和性弱的品种进行种间杂交。

②增加染色体倍数。

③采用细胞融合法，导入亲和基因。

(2)生理上克服不亲和的方法有：

① 避开雌蕊中的识别物质的产生时期 如蕾期授粉法和延期授粉法等。

②破坏识别物质或抑制识别反应 如高温处理、花粉蒙导法、辐射诱变、激素等试剂处理、重复授粉等。

③去除识别反应的组织 如胚和胚珠培养、切除花柱授粉法、试管授精法、细胞融合或DNA导入技术等。

4. 种子发育可分为哪几个时期？各时期在生理上有哪些特点？

答：多数种子的发育可分为胚胎发生期、种子形成期和成熟休止期三个时期。

(1)胚胎发生期 以细胞分裂为主，进行胚、胚乳或子叶的分化。

(2)种子形成期 以细胞扩大生长为主，呼吸代谢旺盛，进行淀粉、蛋白质、脂肪等贮藏物质的合成与积累，引起胚、胚乳或子叶的迅速生长，此期间种子已具备发芽能力。

(3)成熟休止期 贮藏物质的积累逐渐停止，种子含水量下降，原生质由溶胶状态转变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降到最低水平，胚进入休眠期。

5. 种子中主要的贮藏物质有哪些？它们的合成与积累有何特点？

答：种子中主要的贮藏物质有淀粉、蛋白质和脂类，分别积累在淀粉体、蛋白体和圆球体中。

(1)淀粉合成与积累的特点：淀粉合成的葡萄糖引物为ADPG，而ADPG是由运进胚乳或子叶中的蔗糖或己糖转化来的。淀粉种子成熟过程中，可溶性糖浓度逐渐降低，而淀粉含量不断升高。

(2)蛋白质合成与积累的特点：种子中贮藏蛋白合成的原料是来自营养器官输入的氨基酸和酰胺。在种子发育的不同时期有不同的蛋白质合成：在胚胎发生期，主要合成与胚分化有关的蛋白质；在种子形成期，主要合成与贮藏物质积累有关的蛋白质；而在成熟休止期主要合成与种子休眠与耐脱水有关的胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）。

(3)脂类合成与积累的特点：合成脂肪的原料是磷酸甘油和脂酰CoA。在油料种子发育过程中，首先积累可溶性糖和淀粉，其后碳水化合物转化为脂肪，种子发育时先形成饱和脂肪酸，然后转变为不饱和脂肪酸，先期形成的游离脂肪酸在种子成熟过程中逐渐形成复杂的油脂。

6. 谈谈果实的生长模式以及影响果实大小的主要因素。

答：果实生长主要有两种生长模式：单S形生长曲线和双S形生长曲线。单S形的果实在生长过程中表现出慢-快-慢的生长节奏，如苹果、梨、香蕉、板栗、柑橘等，这类果实慢-快-慢的生长节奏是与果实中细胞分裂、膨大以及成熟的节奏相一致。双S形的果实生长中期出现一个缓慢生长期，表现出慢-快-慢-快-慢的生长节奏，如桃、李、杏、梅、葡萄等。其中的第二次缓慢生长期是果肉暂时停止生长，而内果皮木质化、果核变硬的时期。果实第二次迅速生长期主要是中果皮细胞的膨大和营养物质的大量积累。

果实大小是由细胞数目、细胞体积和细胞间隙的大小决定的。细胞数目是果实增大的基础，而细胞体积和细胞间隙则对果实最终大小贡献更大。因而凡能影响细胞数目、体积和间隙的因素都能影响果实的大小，这些除受遗传因素即品种特性影响外，还受树体的营养和外界条件的影响。例如梨和苹果等果实的细胞数目与树体贮备营养状况相关，上一年营养生长好的树体，其幼果的生长就好；而果实的细胞体积主要受当年栽培条件的影响，若在果实生长期加强肥水管理，并疏去多量的果实，就能使留下的果实体积显著增加。

7. 肉质果实成熟期间在生理生化上有哪些变化？

答：（1）糖含量增加 果实成熟后期，淀粉转变成可溶性糖，使果实变甜。

（2）有机酸减少 未成熟的果实中积累较多的有机酸，使果实出现酸味。随着果实的成熟，含酸量逐渐下降，这是因为：①有机酸的合成被抑制；②部分酸转变成糖；③部分酸被用于呼吸消耗；④部分酸与K+、Ca2+等阳离子结合生成盐。

（3）果实软化 这与果肉细胞壁物质的降解有关，如中层的不溶性的原果胶水解为可溶性的果胶或果胶酸。

（4）挥发性物质的产生 主要是产生酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物，使成熟果实发出特有的香气。

（5）涩味消失 有些果实未成熟时有涩味，这是由于细胞液中含有单宁等物质。随着果实的成熟，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或凝结成不溶性的单宁盐，还有一部分可以水解转化成葡萄糖，因而涩味消失。

（6）色泽变化 随着果实的成熟，多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。与果实色泽有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。叶绿素破坏时果实褪绿，类胡萝卜素使果实呈橙色，花色素形成使果实变红，类黄酮素被氧化时果实变褐。

8. 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。