光周期现象
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第二节 光周期现象
一、 在一天之中，白天与黑夜的相对长度，称 为光周期(photoperiod)。 昼与夜的长度因地球的纬度及季节的变化 而不同。在北半球不同纬度地区，一年中白天 最长夜间最短的一天是夏至，而且纬度愈高， 白天愈长夜间愈短；相反，冬至是一年中白天 最短夜间最长的一天，纬度愈高，昼愈短夜愈 长；春分与秋分的昼夜长度相等，各为12小时。
临界日长（critical daylength）
• 长日植物的开花，需要长于某一临界日 长；而短日植物则要求短于某一临界日 长，这类植物称绝对长日植物或绝对短 日植物。 • 许多植物的开花对日照长度的反应并不 十分严格，它们在不适宜的光周期条件 下，经过相当长的时间，也能或多或少 的开花，这些植物称为相对长日植物或 相对短日植物。
发现
• 美国园艺学家Garner和Allard 1920年观察到烟 草的一个变种（Maryland Mammoth）在华盛顿 附近地区夏季生长时，株高达3-5m仍不开花， 但在冬季转入温室栽培后，其株高不足1m就可 开花。他们试验了温度、光质、营养等各种条 件，发现日照长度是影响烟草开花的关键因素。 在夏季用黑布遮盖人为缩短日照长度，烟草就 能开花；冬季在温室内用人工光照延长日照长 度，则烟草保持营养状态而不开花。由此他们 得出结论，短日照是这种烟草开花的关键条件
• 不同种类的植物通过光周期诱导的天数不同， 如苍耳、日本牵牛、水稻、浮萍等只要一个短 日照周期，其它短日植物，如大豆要2～3d， 大麻要4d，红叶紫苏和菊花要12d；毒麦、油 菜、菠菜、白芥菜等要求一个长日照的光周期， 其它长日植物，如天仙子2～3d，拟南芥4d， 一年生甜菜13～15d，胡萝卜15～20d。短于其 诱导周期的最低天数时，不能诱导植物开花， 而增加光周期诱导的天数则可加速花原基的发 育，花的数量也增多。
二、光周期诱导的机理 （一） 植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数 的适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的 光周期条件下，仍然能保持这种刺激的效果而 开花，这种诱导效应叫光周期诱导 (photoperiodic induction)。 （二）光周期诱导中光期与暗期的作用 光周期诱导中光期与暗期的作用：暗期比光 期更重要，尤其是 SDP，要求连续长黑暗，若 在暗期中，那怕是短时间的被闪光所间断，也 将使暗期的诱导失效。
日中性植物（day neutral plant，DNP)
• 这类植物的成花对日照长度不敏感，只 要其他条件满足，在任何长度的日照下 均能开花。 • 如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜 豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。
• 长－短日植物（long-short day plant）。 这类植物要求先长日后短日的双重日照 条件，如大叶落地生根、芦荟、夜香树 等。 • 短－长日植物（short-long day plant）。 这类植Biblioteka Baidu要求先短日后长日的双重日照 条件，如风铃草、鸭茅、瓦松、白三叶 草等。
• 中日照植物（ intermediate-daylength plant）。 只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花， 而在较长或较短日照下均保持营养生长状态的 植物，如甘蔗要求11.512.5小时日照。 • 两极光周期植物（amphophotoperiodism plant） 。与中日照植物相反，这类植物在中等日照条 件下保持营养生长状态，而在较长或较短日照 下才开花，如狗尾草等。
二、光周期诱导的机理 （三）光周期刺激的感受和传递： 感受光周期刺激的部位是成熟叶片，而发 生反应的部位是芽。可见二者之间必有某种刺 激信息的传导，因而有人提出了开花刺激物学 说。 韧皮部传导。 （四）开花刺激物的性质：至今为止，仍有争议： 植物的成花与甾类化合物和植物激素有一定关 系。
短日植物（short day plant，SDP）
• 指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定 时数才能成花的植物。对这些植物适当 延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花， 相反，如延长日照则推迟开花或不能成 花。 • 属于短日植物的有：水稻、玉米、大豆、 高粱、苍耳、紫苏、大麻、黄麻、草莓、 烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛 等。
二、植物对光周期反应的类型 ①长日植物(LDP) ②短日植物(SDP) ③日中性植物(DNP) ④长-短日植物 ⑤短-长日植物 ⑥中日照植物 ⑦两极光周期植物
长日植物（long day plant，LDP）
• 指在24h昼夜周期中，日照长度长于一定 时数，才能成花的植物。对这些植物延 长光照可促进或提早开花，相反，如延 长黑暗则推迟开花或不能成花。 • 属于长日植物的有：小麦、大麦、黑麦、 油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、 甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、 桂花、天仙子等。
18 17 16 15 14 13
60
。
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
50 。 40 。 30 。 20 。 15 。
日长/h
12 11 10 9 8 7 6 冬至 （22/12）
春分 （21/3）
夏至 （22/6）
秋分 （23/9）
冬至 （22/12）
北半球不同纬度地区 昼夜长度的季节性变化
夜长/h
0。
光周期现象（photoperiodism）
• 生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进 化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物 对日长度发生反应的现象称为光周期现象。植 物的开花、休眠、落叶、鳞茎、块茎、球茎等 地下贮藏器官的形成都受日照长度的调节，但 是，在植物的光周期现象中最为重要且研究最 多的是植物成花的光周期诱导调节。
临界暗期（critical dark period）
• 自然条件下，一天24h中是光暗交替的， 即光期长度和暗期长度互补。有临界日 长就会有相应的临界暗期，指在光暗周 期中，短日植物能开花的最短暗期长度 或长日植物能开花的最长暗期长度。 • 在植物的光周期诱导成花中，暗期的长 度是决定植物成花的决定因素。
一、 在一天之中，白天与黑夜的相对长度，称 为光周期(photoperiod)。 昼与夜的长度因地球的纬度及季节的变化 而不同。在北半球不同纬度地区，一年中白天 最长夜间最短的一天是夏至，而且纬度愈高， 白天愈长夜间愈短；相反，冬至是一年中白天 最短夜间最长的一天，纬度愈高，昼愈短夜愈 长；春分与秋分的昼夜长度相等，各为12小时。
临界日长（critical daylength）
• 长日植物的开花，需要长于某一临界日 长；而短日植物则要求短于某一临界日 长，这类植物称绝对长日植物或绝对短 日植物。 • 许多植物的开花对日照长度的反应并不 十分严格，它们在不适宜的光周期条件 下，经过相当长的时间，也能或多或少 的开花，这些植物称为相对长日植物或 相对短日植物。
发现
• 美国园艺学家Garner和Allard 1920年观察到烟 草的一个变种（Maryland Mammoth）在华盛顿 附近地区夏季生长时，株高达3-5m仍不开花， 但在冬季转入温室栽培后，其株高不足1m就可 开花。他们试验了温度、光质、营养等各种条 件，发现日照长度是影响烟草开花的关键因素。 在夏季用黑布遮盖人为缩短日照长度，烟草就 能开花；冬季在温室内用人工光照延长日照长 度，则烟草保持营养状态而不开花。由此他们 得出结论，短日照是这种烟草开花的关键条件
• 不同种类的植物通过光周期诱导的天数不同， 如苍耳、日本牵牛、水稻、浮萍等只要一个短 日照周期，其它短日植物，如大豆要2～3d， 大麻要4d，红叶紫苏和菊花要12d；毒麦、油 菜、菠菜、白芥菜等要求一个长日照的光周期， 其它长日植物，如天仙子2～3d，拟南芥4d， 一年生甜菜13～15d，胡萝卜15～20d。短于其 诱导周期的最低天数时，不能诱导植物开花， 而增加光周期诱导的天数则可加速花原基的发 育，花的数量也增多。
二、光周期诱导的机理 （一） 植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数 的适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的 光周期条件下，仍然能保持这种刺激的效果而 开花，这种诱导效应叫光周期诱导 (photoperiodic induction)。 （二）光周期诱导中光期与暗期的作用 光周期诱导中光期与暗期的作用：暗期比光 期更重要，尤其是 SDP，要求连续长黑暗，若 在暗期中，那怕是短时间的被闪光所间断，也 将使暗期的诱导失效。
日中性植物（day neutral plant，DNP)
• 这类植物的成花对日照长度不敏感，只 要其他条件满足，在任何长度的日照下 均能开花。 • 如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜 豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。
• 长－短日植物（long-short day plant）。 这类植物要求先长日后短日的双重日照 条件，如大叶落地生根、芦荟、夜香树 等。 • 短－长日植物（short-long day plant）。 这类植Biblioteka Baidu要求先短日后长日的双重日照 条件，如风铃草、鸭茅、瓦松、白三叶 草等。
• 中日照植物（ intermediate-daylength plant）。 只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花， 而在较长或较短日照下均保持营养生长状态的 植物，如甘蔗要求11.512.5小时日照。 • 两极光周期植物（amphophotoperiodism plant） 。与中日照植物相反，这类植物在中等日照条 件下保持营养生长状态，而在较长或较短日照 下才开花，如狗尾草等。
二、光周期诱导的机理 （三）光周期刺激的感受和传递： 感受光周期刺激的部位是成熟叶片，而发 生反应的部位是芽。可见二者之间必有某种刺 激信息的传导，因而有人提出了开花刺激物学 说。 韧皮部传导。 （四）开花刺激物的性质：至今为止，仍有争议： 植物的成花与甾类化合物和植物激素有一定关 系。
短日植物（short day plant，SDP）
• 指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定 时数才能成花的植物。对这些植物适当 延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花， 相反，如延长日照则推迟开花或不能成 花。 • 属于短日植物的有：水稻、玉米、大豆、 高粱、苍耳、紫苏、大麻、黄麻、草莓、 烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛 等。
二、植物对光周期反应的类型 ①长日植物(LDP) ②短日植物(SDP) ③日中性植物(DNP) ④长-短日植物 ⑤短-长日植物 ⑥中日照植物 ⑦两极光周期植物
长日植物（long day plant，LDP）
• 指在24h昼夜周期中，日照长度长于一定 时数，才能成花的植物。对这些植物延 长光照可促进或提早开花，相反，如延 长黑暗则推迟开花或不能成花。 • 属于长日植物的有：小麦、大麦、黑麦、 油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、 甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、 桂花、天仙子等。
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春分 （21/3）
夏至 （22/6）
秋分 （23/9）
冬至 （22/12）
北半球不同纬度地区 昼夜长度的季节性变化
夜长/h
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光周期现象（photoperiodism）
• 生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进 化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物 对日长度发生反应的现象称为光周期现象。植 物的开花、休眠、落叶、鳞茎、块茎、球茎等 地下贮藏器官的形成都受日照长度的调节，但 是，在植物的光周期现象中最为重要且研究最 多的是植物成花的光周期诱导调节。
临界暗期（critical dark period）
• 自然条件下，一天24h中是光暗交替的， 即光期长度和暗期长度互补。有临界日 长就会有相应的临界暗期，指在光暗周 期中，短日植物能开花的最短暗期长度 或长日植物能开花的最长暗期长度。 • 在植物的光周期诱导成花中，暗期的长 度是决定植物成花的决定因素。