8植物生讲义殖生理

长日植物 苣卖菜 一年生天仙子 罂粟 矮牵牛 萝卜 金光菊 高雪轮 菠菜 莴苣
第二节 光周期现象与成花诱导
光周期（photoperiod）：一昼夜间的光暗交替 光周期现象（photoperiodism）：植物的生长发育对日 照长度发生反应的现象。 一、光周期现象的发现和植物光周期反应类型 1、发现 2、类型
3-6
10-5
春性
8-15
5-8
二、春化作用的条件
1、低温
（1） 有效温度：1-10oC
（2）去春化作用：在植物春化过程结束之前，将其放 到高温下，低温处理的效果就被消除。
低温
低温
前体物质
中间产物
最终产物（完成春化）
高温
中间产物分解（解除春化）
2、水分、氧气
春 化 天 数 对 冬 黑 麦 开 花 的 影 响
3、激素与春化
（1）春化素（vernalin）： （2）赤霉素（GA）：可代替低温条件，促进某些需 要低温的植物在不经过低温条件下开花
四、春化现象应用
1、人工春化处理 2、控制花期（中药当归、花卉） 3、引种
非春化诱导下对GA起反应的植物
需低温的植物 芹菜 燕麦 雏菊 甜菜 甘蓝 胡萝卜 毛地黄 二年生天仙子 紫罗兰
红光间断、暗期对光敏素两种状态比值的影响
光敏素与成花关系：
长日植物成花需要较高的 Pfr/pr 比值
短日植物成花要求较低的 Pfr/Pr 比值
四、光周期理论的应用
1、植物的地理起源与分布 2、引种、育种 LDP 南 北：生育期缩短，开花提早（应引晚熟品种） SDP 南 北：生育期延长，开花延迟（应引早熟品种） 3、控制开花（花卉方面） 4、调节营养生长和生殖生长（以营养器官为受获对象）
4、成花刺激物
（1）成花素（florigen）
（2）成花刺激物与抑制物
（3）激素与成花诱导
IAA、Eth 诱导菠萝开 花
GA：代替长日条件，促进长日植物在短日下开花
ABA：代替短日条件，促进短日植物在长日下开花
5、营养与成花
提高C/N比促进成花
植物光周期反应中叶片的作用
苍耳嫁接试验
三、光敏素在成花诱导中的作用 1、光敏素结构与性质 （1）化学结构
植物名称
短日植物 菊花 大豆 浮萍 红叶紫苏 裂叶牵牛 苍耳 长日植物 天仙子 白芥菜 菠菜 拟南芥
临界日长(h)
16 13.5-14
14 14 14-15 15.5
11.5 11 14 13
最少诱导周期数
12 2-3 2 1 12 1
1 2-3 1 1 1
二、光周期诱导的机理
1、光周期诱导
植物在达到一定的生理年龄后，经过足够天数的适宜 光周期处理，以后即便处于不适宜的光周期下，仍保持 这种刺激的效果而开花，叫做光周期诱导（photo-period induction）。
2、暗期的重要作用
临界夜长：（critical dark period）在光暗周期中，短 日植物开花所需的最短暗期长度或长日植物开花所需的 最长暗期长度。
暗期对苍耳开花的决定作用
暗期间断对开花的影响
光期长度对大豆花原基形成的影响
3、光周期刺激的感受与传导
（1）感受部位：叶片
（2）传递： 韧皮部传递
第三节 花器官形成和性别表现
一、成花决定态和花芽分化 1、成花决定态（floral determined state） 2、花芽分化 （floral bud differentiation）
长日植物（LDP，long-day plant）：萝卜、白菜、莴苣、天仙子、小麦 短日植物（SDP，short-day plant ）：苍耳、菊花、玉米、大豆 日中性植物（DNP，Day-neutral plant）：番茄、茄子、月季、四季豆、黄瓜 其他：长短日植物、短长日植物、中日照植物、
两极光周期植物 临界日长（critical day-length）：
一、春化作用的概念和反应类型
1、概念 低温诱导促使植物开花的作用，叫做春化作
用。 2、反应类型 （1）绝对型：二年省或多年生草本植物 （2）相对型：低温促进成花，不经低温也可成 花，但营养生长期延长
各类型小麦通过低温春化需要的 温度和天数
类 型 春化温度范围(℃) 春化天数
冬性
0-3
40-45
半冬性
光 敏 素 结 构 模 式 图
(2)理化性质 A.两种形式的转换 B.吸收光谱
Pr、Pfr互变时，其生色团的异构化
光敏素两种状态的互变
从黄花燕麦幼苗提取的Pr和Pfr的吸收光谱
2、光敏素作用机理
（1）改变膜的性质
（2）活化开花基因
（3）活化酶类
52种酶类受到光敏素的调控。例如： 苯丙氨酸裂解酶 硝酸还原酶 过氧化物酶 核糖核酸酶 NAD激酶
相对开花反应和春化期间温度的关系
三、春化作用的机理 1、春化刺激的感受与传递 （1）感受时期： 种子春化 绿体春化 （2）感受部位：分生组织及其他能进行细胞分裂的部位 （3）春化效应的传递：通过细胞分裂从母细胞向子细胞传 递 2、春化作用的生理生化基础 （1）呼吸作用变化
氧化磷酸化加强 呼吸途径变化：Cyt氧化酶减弱，AsA氧化酶增强 （2）低温诱导蛋白产生 （3）RNA含量增加
精品jing
8植物生殖生理
花熟状态（ripeness to flower state）：植
物能够接受环境刺激而成花所必须达到的生理状态。
开花过程：
成花诱导（induction）
成花启动（floral evocation）
花的发育（floral development）
第一节 春化作用 vernalization
3、光敏素与成花诱导
在暗期诱导中间给与红光和远红光交互照射
对短日植物开花的影响
夜间断处理
苍耳成花
菊花成花
对照(无夜间断)
6.0
18.0
R
0.0
0.0
R-FR
5.6
8.0
R-FR-R
0.0
0.0
R-FR-R-FR
4.2
7.0
R-FR-R-FR-R
0.0
0.0
R-FR-R-FR-R-FR
2.4
-
注:对苍耳红光、远红光均持续2 分钟,对菊花持续3 分钟。成花为相对数值。
北 半 球 度不 的同 季纬 节度 变地 化区 昼 夜 长
三 种 主 要 光 周 期 反 应 类 型
每天光期长度(小时)
对
物长 1 日、
不 同 日 长
植日
物中
4 、 绝
性 植 物
的
对2
几 种
短、 日相 植对
开
物长
花 反 应
5 、 相
日 植 物
对3
短、
日绝
植对
一些植物花芽开始分化所需的Hale Waihona Puke Baidu临界日长和诱导周期数