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1.蜡质层与角质层形态
植物体的表皮以及被覆在表皮上的蜡质层、角质层等构成了抵抗病原物入侵的最外层防线。蜡质层(waxlayer)有减轻和延缓发病的作用,因其可湿性差,不易黏附雨滴和露滴,不利于病原菌孢子的萌发和侵入。
对于由表皮直接侵入的病原菌来说,植物表皮角质层(cuticle)越发达,抗侵入能力也越强。例如,茶树叶片角质层较厚,栅栏组织层次较多的品种发病较轻。病原菌易侵入角质层欠发达的茶树嫩梢,在老叶表面就难以形成附着胞(高旭辉,1997)。番茄果实的角质层随果实的成熟而增厚,抗侵入能力也增强。日龄为14d、28d和41d的果实,用针刺破表皮所需的压力分别为2.99*10-3N、4.90*10-3N和5.96*10-3N。接种黑斑病菌(Alternariatomato)后,发病率分别为100%、49%和0。对灰霉病抗病性不同的番茄品种,果实表皮的角质层厚度也有明显差异。橡胶白粉病菌只能侵入幼嫩叶片,也是因为幼叶角质层不发达的缘故。
2.钙的作用
植物表皮层细胞壁发生钙化作用,可积累较多的果胶酸钙,对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能力。Sariah等(1997)在土壤中施用Ca2,由于Ca2+与细胞壁中的果胶酸相结合形成了果胶酸钙,使细胞壁对病原物酶的降解产生了抵抗性,降低了油棕幼苗茎基腐病的发病率。Chardonnet等(1995)发现,钙离子在果胶酸之间或果胶酸与其他带羧基的多糖之间形成交叉链桥,增强黄瓜果实细胞壁和膜结构的完整性,从而降低了灰霉病菌(Botrytiscinerea)果胶酶的作用。另外,还有人发现钙离子能够直接抑制真菌孢子的萌发和芽管的伸长。用钙制剂处理水果和蔬菜,可减轻病原菌侵染引起的组织浸解和腐烂症状,能有效地防治产后病害。
3.硅的作用
叶片表皮细胞壁硅化(silicification)程度高的水稻品种抵抗稻瘟病和胡麻叶斑病。老化的水稻叶片表皮硅化程度较高,也较抗病。细胞壁和细胞质内硅化物含量高,既能减少病原菌侵入,也能阻止侵入后菌丝的扩展。水稻施用可溶性硅后,硅主要分布在叶片表皮细胞壁外层、中胶层和细胞间隙中,从而增强了对稻瘟病的抵抗性(Kim等,2002)。营养液栽培的黄瓜施用可溶性硅酸钾后,白粉病发病叶面积减少了98%,病原菌的繁殖也受到了抑制(Menzies等,1991),对腐霉菌根腐病的抗病性也明显增强,发病率和死亡率都大幅降低(Cherif等,1992)。硅主要分布于黄瓜表皮毛基部周围和白粉菌侵染点周围的表皮细胞中,在细胞壁、乳突以及病原菌吸器颈周围寄主细胞的胞质内也都有硅的积累,甚至在白粉菌芽管内也有硅的聚集,这表明硅可以从黄瓜叶片组织向病原菌转移。硅的沉积增强了黄瓜细胞壁的机械强度,限制了病原菌的侵入、菌丝扩展和吸器形成。还有人发现,被侵入的细胞能迅速积累酚类物质和几丁质酶,很可能硅还有激活植物防卫反应的作用(Samuels等,1994)。
4.自然孔口特点
对于从气孔侵入的病原菌,气孔的结构、数量和开闭习性也是抗侵入因素。柑橘属植物不同种类对溃疡病(Xanthomonascampestrispv.citri)的抗病性与其气孔结构有关。橘(Citrusnobilis)的气孔有角质脊,开口狭窄,气孔通道内外难以形成连续水膜,病原细菌难以侵入,而甜橙(C.sinensis)和柚(C.grandis)气孔开口宽,易被侵入。小麦叶锈菌主要侵染叶片,较少侵染叶鞘和茎秆。据对某些小麦品种的观察,这一现象可能与气孔开闭习性有关系,叶鞘上的气孔与叶锈菌附着胞接触后立即关闭,病菌不能侵入气孔腔。
皮孔、水孔和蜜腺等自然孔口也是某些病原物侵入的通道,其形态和结构特性也与抗侵入有关。疮痂病菌(Streptomycesscabies)可通过幼龄马铃薯茎和块茎上未木栓化的皮孔侵入致病,当皮孔木栓化后,病菌就难以侵入了。张学君等(1991)发现,抗细菌性软腐病(Erwiniacarotovorasubsp.carotovora)的马铃薯品种,薯块单位面积上皮孔数目少,表皮角质层厚,周皮细胞层数多,皮孔组织角质化程度高。扫描电镜观察表明,抗病品种Murlur的薯块皮孔内的细菌畸形,皮孔内还有大量颗粒状或块状填充物质。
植物的蜜腺似乎具有两类防卫因素,其一是能分泌含糖量达30%以上的花蜜,只有耐高渗透压的梨火疫病菌(Erwiniaamylovora)才能由蜜腺侵入;其二是形态学因素,苹果较梨抗病,是因为苹果蜜腺周围有密集的毛状物,可以阻滞病原细菌的侵入。
植物的组成
植物的结构层次:细胞、组织、器官、个体。
植物细胞是植物生命活动结构和功能的基本单位,由原生质体和细胞壁两部分组成。 原生质体是细胞壁内所有物质的总称,主要由细胞质和细胞核组成,细胞质或细胞核中有几种不同的细胞器,此外还有细胞液、后含物等。
植物组织包括五个基本组织:保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织。 植物组织是来源相同、执行相同功能的一个或多个种类的细胞集合而成的结构单元。
植物的主要作用
植物大多数固态物质是从大气层中取得。经由一个被称为光合作用的过程,植物利用阳光里的能源来将大气层中的二氧化碳转化成简单的糖。这些糖分被用作建材,并构成植物主要结构成份。植物主要依靠土壤作为支撑和取得水份,以及氮、磷等重要基本养分。
大部分植物要能成功地成长,也需要大气中的氧气(作为呼吸之用)及根部周围的氧气。不过,一些特殊维管植物如红树林可以让其根部在缺氧环境下成长。
植物没有的结构层次
种子植物共有六大组成器官:
根、茎、叶、花、果实、种子。
其中花、果实、种子与植物的繁殖有关,
叫做生殖器官;根茎、叶与植物的营养有关,
叫作营养器官。
绿色植物具有光合作用的能力——借助光能及叶绿素,
在酶的催化作业下,
利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用,
释放氧气,吸收二氧化碳,
产生葡萄糖等有机物,供植物体利用。
根:是植物的营养器官,通常位于地表下面,
负责吸收土壤里面的水分及溶解其中的离子,
并且具有支持、贮存合成有机物质的作用。
(气生根和固着根除外)根由薄壁组织、维管组织、
保护组织、机械组织和分生组织细胞组成。
根据发生的部位,根分成主根、侧根和不定根三种。
植物地下部分所有根的总和叫做根系,
分为直根系和须根系两种。
大多数的裸子植物和双子叶植物具有直根系。
裸子植物如银杏、各种松、柏等;
双子叶植物如苹果、樟树、棉、蒲公英、大豆等。
单子叶植物为须根系,如稻、麦、葱、蒜等。
根的发展:由于功能改变引起的形态和结构都发生变化,叫做根的变态。根变态是一种可以稳定遗传的变异。主根、侧根和不定根都可以发生变态。
变态根是植物体在长期进化发展过程中形成的变态,是适应环境的结果。
这种特性形成之后,一代代的遗传下来,成为遗传性状。
根的变态有:支持根(支柱根)、
气生根、呼吸根、攀援根、寄生根、贮藏根(块根、肉质直根)等。
茎是植物体中轴部分。
呈直立或匍匐状态,茎上生有分枝,
分枝顶端具有分生细胞,进行顶端生长。
茎一般分化成短的节和长的节间两部分。
茎具有输导营养物质和水分以及支持叶、
花和果实在一定空间的作用。
不同植物的茎在适应外界环境上,
有各自的生长方式,
一般来说植物的茎可以产生以下7种主要的类型。
(1)直立茎
茎干垂直地面向上直立生长的称直立茎。
大多数植物的茎是直立茎,在具有直立茎的植物中,
可以是草质茎,也可以是木质茎,
如向日葵就是草质直立茎,而柏树则是木质直立茎。
(2)缠绕茎
这种茎细长而柔软,不能直立,必须依靠其他物体才能向上生长,
但它不具有特殊的攀援结构,而是以茎的本身缠绕于它物上。
缠绕茎的缠绕方向在每一种植物中是固定的,有些是向左旋转(即反时针方向)
如牵牛、茑萝;有些是向右旋转(即顺时针方向)如金银花;也有些植物的缠绕方向可左可右,如何首乌。
(3)攀援茎
这种茎细长柔软,不能直立,唯有依赖其他物体作为支柱,以特有的结构攀援其上才能生长。根据攀援结构的不同,可分为以卷须攀援的,如丝瓜、葡萄;以气生根攀援的,如常春藤;
以叶柄的卷曲攀援的,如威灵仙;
以钩刺攀援的,如猪殃殃;还有以吸盘攀援的,如爬山虎等几种情况。
在少数植物中,茎即能缠绕,又具有攀援结构,如葎草。
它的茎本身能向右缠绕于它物上,
同时在茎上也生有能攀援的钩刺,帮助柔软的茎向上生长。
(4)斜升茎
茎的质地、粗细不一,可为草本,亦可木本,植株幼时茎不完全呈直立状态,而是偏斜而上,但决不横卧地面,随植株生长而茎的上部逐渐变直立,故长成后植株下部呈弧曲状,上部呈直立状,如草本植物的酢浆草,木本植物的山黄麻等。
(5)斜倚茎
茎通常为草质,基部斜倚地面,但不完全卧倒,上部有向上生长的倾向,但决不直立,整个植株呈现近地面生长向四周扩展的状态。
这种类型的植物,在生长密集的情况下,
可发育为斜升茎状态。在植物生长较稀疏时,则植株斜倚于地表。如扁蓄、马齿苋等。
(6)平卧茎
茎通常草质而细长,在近地表的基部即分枝,平卧地面向四周蔓延生长,但节间不甚发达,节上通常不长不定根,故植株蔓延的距离不大,如地锦、蒺藜等。
(7)匍匐茎
茎细长柔弱,平卧地面,蔓延生长,一般节间较长,节上能生不定根,这类茎称匍匐茎,如蛇莓、番薯、狗牙根等。有少数植物,在同一植株上直立茎和匍匐茎两者兼有,如虎耳草、剪刀股。在这种植物体上,通常主茎是直立茎,向上生长,而由主茎上的侧芽发育成的侧枝,就发育为匍匐茎。有些植物的茎本身就介于平卧和直立之间,植株矮小时,呈直立状态,植株长高大不能直立则呈斜升甚至平卧。
植物没有的结构层次:系统。
植物介绍如下:
植物(Plants)是生命的主要形态之一,包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类,及绿藻、地衣等熟悉的生物。植物可以分为种子植物、苔藓植物、蕨类植物等,据估计现存大约有350000个物种。绿色植物大部分的能源是经由光合作用从太阳光中得到的。
温度、湿度、光线、淡水是植物生存的基本需求。被子植物共有六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子。绿色植物具有光合作用的能力——借助光能及叶绿素,在酶的催化作用下,利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用,释放氧气,产生葡萄糖等有机物,供植物体利用。
在自然界中,凡是有生命的机体,均属于生物。生物应分为几个界,把能固着生活和自养的生物称为植物界,简称植物。
植物有明显的细胞壁和细胞核,其细胞壁由葡萄糖聚合物——纤维素构成。植物具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素,利用水、矿物质和二氧化碳生产食物。释放氧气后,剩下葡萄糖——含有丰富能量的物质,作为植物细胞的组成部分。
亚里士多德将生物区分成植物(通常是不移动的)和动物(时常会移动去获取食物)两种。在林奈系统里,则被分为了植物界和动物界两界。后来,人们渐渐了解过原本定义的植物界中包含了数个不相关的类群,并将真菌和数种藻类移至新的界去。
然而,对于植物仍然有许多种看法,不论是在专业上的,还是在一般大众的眼中来看。而也确实,若试图要完美地将“植物”放至单一个分类里是会发生问题的,因为对于大多数的人而言。
“植物”这一词对现今分类学和系统分类学所立基的种系发生学的概念之间的关联性并不是很清楚,繁殖方法主要有压条、分株、扦插、嫁接、种子、孢子等。
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