大豆光周期反应
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4. 大豆开花逆转实验系统可用于研究短日植物 光周期反应的机制。
（三）大豆光温互作的模式和机制研究
因子 高温 低温
短日 ++ +
长日 －－ －
光周期决定大豆发育的方向 温度决定发育的速度
SD诱导后进行不同温度条件下的长日处理的效
果
100.0
90.0
LT
80.0
71.4%
HT
70.0
60.0
%
50.0
短日
开花
基因表达
长日
营养生长
不表达
短日-长日
开花逆转
表达关闭
（二）光周期反应相关基因的表达 GmNMH7
SD
SDLD
GmNMH7 基因在不同光周期条件下的表达
SD
SD13d-LD SD13d-LD
LD
小结
1. Nmh7 的表达受光周期的调控； 2. Nmh7 的表达是成花诱导的早期标志； 3. Nmh7 可能是一个新的分生组织特性基因；
SD13d-LD8d
SD13d-LD16d
R
SD13d-LD20d
SD13d-LD24d
短日－长日条件下植株顶端的形态解剖
开花逆转实验系统的主要参数
➢ 以自贡冬豆纯系为实验材料。 ➢ 通过3种光照处理，获得实验材料：(1) SD; (2)
SD-13d-LD；(3) LD。 ➢ SD处理期间只保留单叶。 ➢ 在植株发育的不同阶段，取关键叶片和生长点。 ➢ 通过基因差异表达分析方法，比较不同光照处
92.0
4.0
4.0
10.5
89.5
0.0
0.0
100.0 0.0
84.2
10.5
5.3
5.9
88.2
5.9
11.1
83.3
5.6
0.0
0.0 100.0
14
16
0.0
0.0 100.0
18
0.0
0.0 100.0
不同光质暗期间断对自贡冬豆顶端花序形态的影响
100%
STR
RTR
80%
VTB
60%
40%
➢将光温反应特性（生育期）应用于大豆品种分类
黄－极早－中粒－1；黑－早－小－1，… 见上文 王金陵，1976，植物分类学报，14（2）：22－30 生育期，粒大小，种皮色，结荚习性
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（二）
➢系统分析中国不同地区栽培大豆品种光照反应的异同
王金陵等，1956，农业学报，7（2）：169－180
理及不同发育时期基因表达的差异。
该实验系统的特点
➢ 所用实验材料基因高度纯合 ➢ 取材部位明确 ➢ 无春化作用的干扰 ➢ 便于排除光周期诱导产生的次要反应 ➢ 可同时研究光周期引起的开花时间及花器官
结构的变化
➢ 不仅可研究短日照对生殖发育的促进作用， 而且可用于研究长日抑制作用
大豆开花逆转实验系统
40.0
30.0
20.0 10.0
0.0%
0.0%
11.1%
0.0
10d
11d
12d SD
不同光温组合对大豆发育的影响
三、大豆开花后光周期反应的研究
1. 大豆开花后对日照长度的反应属于典型的光周期现象； 2. 光周期对大豆生育期的调控作用存在于出苗至成熟的全过
程而不局限于某一特定的光照阶段； 3. 光周期诱导开花和促进成熟的作用有一定的共同性；光周
期诱导效果具有持效性和可逆性； 4. 大豆的发育受短日促进作用和长日抑制作用的共同控制，
➢首次研究野生大豆的光周期反应
王金陵、孟庆喜、祝其昌，1973，遗传学通讯，3：1－8
➢系统研究大豆生育期性状（光温反应）的遗传
王金陵、祝其昌， 1963，作物学报，2（3）：333－336 Wang JL,Gao FL.1985.WSRC III, Ames,Iowa,USA, 439-445
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（三）
长日照有独特的生理效应。
四、大豆光周期反应研究的新进展
1. 开花逆转现象 2. 光周期反应相关基因的表达 3. 大豆顶端花序发育过程中的长日效应 4. 光温互作效应 5. 大豆生育期结构的遗传和标记 6. 长童期品种的光周期反应
（一）大豆的开花逆转现象
开花逆转
整株逆转 部分逆转
花逆转 花序逆转
顶端花序 逆转
大豆的光周期反应
报告内容
大豆光周期反应的基本特性 王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献 大豆开花后光周期反应 大豆光周期反应研究的新进展
一、大豆光周期反应的基本特征（一）
4月 5月
6月
7月
8月
➢大豆是短日植物
➢临界日长因品种而异
自 发
芽
至
开
➢短日处理效果具有累加性
花 的
日
数
➢光周期诱导存在持效性
➢光照强度影响诱导效果
自4月30日至发芽的日数
大豆光周期反应的基本特征（二）
➢不同时期光周期反应敏感性不同 ➢叶片是光周期信号接受器官 ➢暗期长度起决定作用 ➢红光－远红光效应与光受体 ➢不同生育期组品种光周期反应不同
二、王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（一）
➢在中国首开大豆光周期反应研究
王金陵，1942，大豆之光期性，农林新报，19－30
侧生花序 逆转
整株逆转
花序逆转和花逆转
诱导大豆花序逆转的光照条件
出苗后13天内的光照长度 (h) 8
10
12
出苗后第14天开始的光周期 (h)
14 16 18 14 16 18 14 16 18
14
茎Байду номын сангаас形态 (%)
STR
RTR VT
30.8
38.4 30.8
0.0
66.7 33.3
0.0
52.0 48.0
Li,XM,et al, 2005
LD SD SD13d-LD
大豆开花逆转过程的解剖学研究
F
SD-9d
F
F
F
SD-13d
F F
SD-15d
SD-19d
SD-21d
短日条件下植株顶端的形态解剖
SD-25d
S
LD-18d
S
LD-28d
S
LD-38d
长日条件下植株顶端的形态解剖
SD13d-LD2d
➢把光周期反应研究的结果应用于育种和引种实践
东农36
➢创建了以光温适应性为核心的大豆品种生态类型理论
王金陵，1991，大豆生态类型，农业出版社
➢指导开展大豆开花后光周期反应的研究
韩天富、王金陵，1995，植物学报，37: 863－869 Wu CX, Ma QB, et al, 2006, Planta,223:
20%
0% SD
FR
R→FR
R
R→FR→R LD
株龄的影响
%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
STR RTR VTB
7 14 21 28 35 42 49 Plant age (d)
开花逆转过程中生长锥体积的变化
体积（×105 um3）
25
20
15
10
5
0 5
9 13 15 17 21 25 29 33 38 处理天数（d）
（三）大豆光温互作的模式和机制研究
因子 高温 低温
短日 ++ +
长日 －－ －
光周期决定大豆发育的方向 温度决定发育的速度
SD诱导后进行不同温度条件下的长日处理的效
果
100.0
90.0
LT
80.0
71.4%
HT
70.0
60.0
%
50.0
短日
开花
基因表达
长日
营养生长
不表达
短日-长日
开花逆转
表达关闭
（二）光周期反应相关基因的表达 GmNMH7
SD
SDLD
GmNMH7 基因在不同光周期条件下的表达
SD
SD13d-LD SD13d-LD
LD
小结
1. Nmh7 的表达受光周期的调控； 2. Nmh7 的表达是成花诱导的早期标志； 3. Nmh7 可能是一个新的分生组织特性基因；
SD13d-LD8d
SD13d-LD16d
R
SD13d-LD20d
SD13d-LD24d
短日－长日条件下植株顶端的形态解剖
开花逆转实验系统的主要参数
➢ 以自贡冬豆纯系为实验材料。 ➢ 通过3种光照处理，获得实验材料：(1) SD; (2)
SD-13d-LD；(3) LD。 ➢ SD处理期间只保留单叶。 ➢ 在植株发育的不同阶段，取关键叶片和生长点。 ➢ 通过基因差异表达分析方法，比较不同光照处
92.0
4.0
4.0
10.5
89.5
0.0
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100.0 0.0
84.2
10.5
5.3
5.9
88.2
5.9
11.1
83.3
5.6
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14
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18
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0.0 100.0
不同光质暗期间断对自贡冬豆顶端花序形态的影响
100%
STR
RTR
80%
VTB
60%
40%
➢将光温反应特性（生育期）应用于大豆品种分类
黄－极早－中粒－1；黑－早－小－1，… 见上文 王金陵，1976，植物分类学报，14（2）：22－30 生育期，粒大小，种皮色，结荚习性
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（二）
➢系统分析中国不同地区栽培大豆品种光照反应的异同
王金陵等，1956，农业学报，7（2）：169－180
理及不同发育时期基因表达的差异。
该实验系统的特点
➢ 所用实验材料基因高度纯合 ➢ 取材部位明确 ➢ 无春化作用的干扰 ➢ 便于排除光周期诱导产生的次要反应 ➢ 可同时研究光周期引起的开花时间及花器官
结构的变化
➢ 不仅可研究短日照对生殖发育的促进作用， 而且可用于研究长日抑制作用
大豆开花逆转实验系统
40.0
30.0
20.0 10.0
0.0%
0.0%
11.1%
0.0
10d
11d
12d SD
不同光温组合对大豆发育的影响
三、大豆开花后光周期反应的研究
1. 大豆开花后对日照长度的反应属于典型的光周期现象； 2. 光周期对大豆生育期的调控作用存在于出苗至成熟的全过
程而不局限于某一特定的光照阶段； 3. 光周期诱导开花和促进成熟的作用有一定的共同性；光周
期诱导效果具有持效性和可逆性； 4. 大豆的发育受短日促进作用和长日抑制作用的共同控制，
➢首次研究野生大豆的光周期反应
王金陵、孟庆喜、祝其昌，1973，遗传学通讯，3：1－8
➢系统研究大豆生育期性状（光温反应）的遗传
王金陵、祝其昌， 1963，作物学报，2（3）：333－336 Wang JL,Gao FL.1985.WSRC III, Ames,Iowa,USA, 439-445
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（三）
长日照有独特的生理效应。
四、大豆光周期反应研究的新进展
1. 开花逆转现象 2. 光周期反应相关基因的表达 3. 大豆顶端花序发育过程中的长日效应 4. 光温互作效应 5. 大豆生育期结构的遗传和标记 6. 长童期品种的光周期反应
（一）大豆的开花逆转现象
开花逆转
整株逆转 部分逆转
花逆转 花序逆转
顶端花序 逆转
大豆的光周期反应
报告内容
大豆光周期反应的基本特性 王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献 大豆开花后光周期反应 大豆光周期反应研究的新进展
一、大豆光周期反应的基本特征（一）
4月 5月
6月
7月
8月
➢大豆是短日植物
➢临界日长因品种而异
自 发
芽
至
开
➢短日处理效果具有累加性
花 的
日
数
➢光周期诱导存在持效性
➢光照强度影响诱导效果
自4月30日至发芽的日数
大豆光周期反应的基本特征（二）
➢不同时期光周期反应敏感性不同 ➢叶片是光周期信号接受器官 ➢暗期长度起决定作用 ➢红光－远红光效应与光受体 ➢不同生育期组品种光周期反应不同
二、王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（一）
➢在中国首开大豆光周期反应研究
王金陵，1942，大豆之光期性，农林新报，19－30
侧生花序 逆转
整株逆转
花序逆转和花逆转
诱导大豆花序逆转的光照条件
出苗后13天内的光照长度 (h) 8
10
12
出苗后第14天开始的光周期 (h)
14 16 18 14 16 18 14 16 18
14
茎Байду номын сангаас形态 (%)
STR
RTR VT
30.8
38.4 30.8
0.0
66.7 33.3
0.0
52.0 48.0
Li,XM,et al, 2005
LD SD SD13d-LD
大豆开花逆转过程的解剖学研究
F
SD-9d
F
F
F
SD-13d
F F
SD-15d
SD-19d
SD-21d
短日条件下植株顶端的形态解剖
SD-25d
S
LD-18d
S
LD-28d
S
LD-38d
长日条件下植株顶端的形态解剖
SD13d-LD2d
➢把光周期反应研究的结果应用于育种和引种实践
东农36
➢创建了以光温适应性为核心的大豆品种生态类型理论
王金陵，1991，大豆生态类型，农业出版社
➢指导开展大豆开花后光周期反应的研究
韩天富、王金陵，1995，植物学报，37: 863－869 Wu CX, Ma QB, et al, 2006, Planta,223:
20%
0% SD
FR
R→FR
R
R→FR→R LD
株龄的影响
%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
STR RTR VTB
7 14 21 28 35 42 49 Plant age (d)
开花逆转过程中生长锥体积的变化
体积（×105 um3）
25
20
15
10
5
0 5
9 13 15 17 21 25 29 33 38 处理天数（d）