第九章 光周期现象

长日植物
临界日长— —LDP和 SDP开花的 极限日长 （天仙子： 11.5h，苍耳： 15.5h）
植物A在短于日照长度8小时才能成花。 植物B在长于日照长度11小时才能成花。 请问A、B分别是那种类型的植物？

植物A在长于日照长度8小时才能成花。 植物B在短于日照长度11小时才能成花。 请问A、B分别是那种类型的植物？
24h
暗期间断实验
5、暗期与光周期诱导——决定能否成花
在光周期诱导中，中断光期和中断暗期试 验表明，暗期（dark period，黑夜长度） 比光期（phphotoperiod，daylength，日长） 长度更重要。 中断光期，就是在光照期间用短暂的黑暗 打断，中断暗期，就是在黑暗期间用短暂 的光照打断。
:
（ P660 ）： 红光吸收型， 无生理活性 （ P730 ）：远红光吸收型， 有生理活性
Pfr
3.
光敏素与成花诱导
SDP: 要求低的Pfr／Pr比值。成花刺激 物质形成, 促进开花。 LDP: 要求高的Pfr／Pr比值，短暗期， 甚至在连续光照下也能开花。 暗期被红光间断，Pfr／Pr比值升高， 抑制SDP成花，促进LDP成花。


•临界暗期或称临界夜长——是指在光暗周期中， 短日植物能开花的最小暗期长度或长日植物开花 的最大暗期长度。
科学的定义：

长日植物应称短夜植物(Short night plants)，是指夜长 短于临界夜长才能开花的植物，
短日植物应称长夜植物(Long night plants)，是指夜长 长于临界夜长才能开花的植物。

小结
一.概念 二.植物对光周期反应的类型 三.光周期诱导 四.光敏素与成花诱导 五、光周期理论在农业生产上的应用


6、光期与光周期诱导——影响成花数量
大豆（SDP,15h）
暗期长度为16h 结论：暗期对成花起决定性作用，但光期必不可少。
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在进行暗期间断实验过程中发现，
红光间断的效果最好，蓝光较差， 绿光无效。如果红光间断后接着 进行远红光间断，能够消除红光 间断的效果。
长日植物 １

短日植物


植物A在日照长度8小时能成花。 植物B在日照长度11小时能成花。


请问A、B分别是那种类型的植物？
大豆（SDP)的临界日长为14h。冬小
麦(LDP)的临界日长为12h。将此两 种植物都放在以下日照长度条件下， 那种植物开花？
1、8小时 2、13小时 3、15小时
这里有一点必须明确，短日植物和长日 植物的划分，是根据它们开花要求的日照 长度是否大于临界日长，还是短于临界日 长，不是日照长度的绝对值。 即： LDP的临界日长不一定长于SDP； SDP的临界日长不一定短于LDP。 关键：超过还是短于其临界日长。

自然条件下这些花卉有的是在1-2月份开花， 有的5-6月份开花，有的11-12月份开花，如何 让它们都在10月1日前后整齐开花呢？
§9-3 光周期与成花诱导
一.概念
二.植物对光周期反应的类型 三.光周期诱导
四. 光敏素在成花诱导中的作用 五.光周期理论在农业生产上的应用
一.概念 ：
光周期：在一天之中，白天和黑夜的 相对长度称为光周期(photoperiod)。

2 育种 通过人工光周期诱导，缩短育种时间，加速良种 繁育的进程。 根据我国气候多样性的特点，可进行作物南繁北 育，利用异地种植以满足作物发育条件。例如， 短日照玉米、水稻均可在海南岛繁育种子，然后 在北方种植；长日照的小麦、油菜等，夏季在黑 龙江或青海繁育种子，冬季在云南繁育种子，能 做到一年内繁育2代～3代。根据光周期理论，同 一作物的不同品种对光周期反应的敏感性不同， 所以在育种时，应注意亲本光周期敏感性的特点， 一般选择敏感性弱的亲本，其适应性强些，有利 于良种的推广。
诱导花芽分化所需最少光周期诱导周期数
短日植物 裂叶牵牛 碱蓬 苍耳 原叶高凉菜 菊花 大豆 大麻 最少短日数 1 8 1 2 12 2~3 4 长日植物 天仙子 拟南芥 油菜 毒麦 菠菜 最少长日数 2~3 4 1 1 1
光周期诱导的过程中需要整株植物进行 诱导才能开花吗？

2. 光周期刺激的感受部位

控制花期在育种上对克服杂交亲本花期不遇 也是很重要的。 例如，利用人工控制日照长短的方法使双方 亲本同时开花，便于进行杂交，扩大远缘杂 交范围。又如，甘薯是短日照植物，在北方 种植时，由于当地日照长，不能开花，所以 不能进行有性的杂交育种，但若利用人工遮 光方法，使每天光照时间缩短到8h～9h，1 个月～2个月即开花。因此控制花期可以解 决种间或种内杂交时花期不遇的问题。





2. 光敏素的生理作用 高等植物中一些由光敏色素控制的反应： 种子萌发 弯钩张开 节间延长 根源基起始 叶分化与扩大 小叶运动 膜透性 向光敏感性 花色素形成 质体形成 光周期 花诱导 子叶张开 肉质化 偏上性 叶脱落 块茎形成 性别表现 节律现象 单子叶植物叶片展开
五、光周期理论的应用

3 控制花期 利用人工控制日照长短的方 法可提早或推迟开花时间，这在园艺花卉 栽培上很重要。 例如短日照的菊花，在自然条件下秋季开 花，为了观赏目的，可人为创造短日照条 件使它在6月～7月，甚至在“五一”节开 花；也可通过延长日照时间或利用光进行 暗期间断、施肥和摘心等措施，使菊花延 迟到元旦或春节期间开更多的花。
光周期现象与植物地理起源和分布的关系 生长季 原产此地或引种至此地 高纬度区：日照长 多为LDP 低纬度区：日照短 多为SDP 中纬度区： 春末夏初开花 LDP （如济南） 秋季开花 SDP

植物在成花过程中是否始终都需要满足 其光周期的要求呢?

三. 光周期诱导
1. 概念
概念
长-短日植物 （long short day plant）:如芦荟、 茉莉。
短-长日植物 （short long day plant ）：如风 铃草
中日性植物(IDP):如甘蔗，最适日照长度是12.5小
时，再长和再短的日长下都不开花。
两极光周期植物 （amphophotoperiodism plant）：如：狗尾草
二. 植物对光周期反应的类型
1. 长日植物(long-day plant，LDP) 指在 24h昼夜周期中，日照长度长于某一临界日 长，才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、 天仙子等。 2. 短日植物(SDP) ：指在24h昼夜周期中， 日照长度短于某一临界日长，才能成花的植 物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。 3. 日中性植物(DNP) : 在任何长度的日照下 均能开花。如月季、四季豆、番茄等。

1
2
3
4
光周期感受的部位
菊花SD，LD处理
*感受光周期的部位是：叶片 反应部位 ：茎尖端生长点
3. 光周期诱导的时期 叶片感受光周期诱导的能力与叶龄和叶的 发育阶段有关. 例如,第四片，叶龄为四，只有一定叶龄的 叶片才能感受光周期诱导，也就是植株要 具有一定的生理年龄，如苍耳在叶龄为四 或五时，才能感受日照。 从叶的发育阶段看，刚刚充分展开的叶片 对光周期诱导最敏感，幼叶和老叶的敏感 性降低。
4 、光周期刺激的传递
问题 ：如果长，短日照植物嫁接，长日处理或短日处理后，那种植物开花？
在光周期中有光期和暗期两个时期，
请问，这两个时期对植物的成花那 个更重要？
苍耳(SDP 15.5h)
SDP
营养生长 开花 营养生长 营养生长
光
暗
LDP
开花 营养生长 开花 开花
营养生长
开花
开花
营养生长
引种
育种 控制花期 调节营养生长和生殖生长
1 引种 引进新的作物或品种时，首先要了 解被引种作物的光周期特性。如果原产地与引 入地区光周期条件差异太大，就有可能因生育 期太长而不能成熟，或者因生育期太短而产量 过低。 我国南方多为SDP。北方多为LDP。纬度越高临 界日长越长。一般来说，SDP南种北引，开花 期推后，生育期会延长；北种南引，生育期会 缩短，开花期提前。LDP刚好相反。所以对于 收获果实和种子的作物在引种时必须考虑引进 后能否适时开花结实，否则就会导致颗粒无收。
一月腊梅二月梅， 三月迎春四牡丹， 五月芍药六栀子， 七月荷花八凤仙， 九月桂花十芙蓉， …….

2007国庆天安门广场花坛布置情况：此次花坛 使用的花卉有上百个品种（共计40万盆），包 括： 一品红、温室凤仙、彩叶草、四季海棠、菊花、 串红、大丽花、小丽花、龙柏、五针松、叶子 花、牵牛花、杜鹃、茶花、凤梨、丽格海棠、 桂花、米兰、石榴、兰花（蝴蝶兰、秋兰、墨 兰、文心兰、大花蕙兰、卡特兰等）

因此SDP南种北引应引早熟品种，北种南引 应引晚熟品种为宜；LDP则相反。以大豆为 例，南方大豆在北京种植时，从播种到开 花日期延长，枝叶繁茂，但由于开花期晚， 此时天气已冷，结实率低，产量不高。东 北大豆品种在北京种植，从播种到开花的 时间很短，植珠很小就开花，产量也不高。 同纬度引种为原则。 红麻引种到北方种植？。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4 维持作物营养生长 收获营养器官的作物，如 果开花结实，会降低营养器官的产量和品质，因 而需要防止或延长这类作物开花。甘蔗有些品种 是短日照植物，在短日照来临时，可用光照来间 断暗期，以抑制甘蔗开花，一般只需在午夜用强 的闪光进行处理，就可继续维持营养生长而不开 花，使甘蔗的蔗茎的产量提高，含糖量也增加。 总之，光周期在引种、育种、控制花期、维 持作物营养生长4个方面有很大的应用价值，在具 体应用时，要根据应用实际和要求进行，切不可 滥用，否则达不到目的。
1)光周期效应:植物在非诱导光周期条件下，能 保持诱导光周期刺激。这种现象，称为光周期 效应。 即：植物在达到一定的生理年龄时，经 过足够天数的适宜光周期处理，以后即使处于 不适宜的光周期下，仍能保持这种刺激的效果 而开花的现象。 2)光周期诱导 ：能够发生光周期效应的处理。 3)光周期诱导的周期数：诱导植物成花所需要 的适宜的光周期数（即天数）。
２


３ ４
为什么？
四. 光敏素在成花诱导中的作用
光敏素的概念、结构与性质
光敏素在成花诱导中的作用
(Pfr/Pr)
1. ������
光敏素的概念、结构与性质 概念：
光敏色素
是植物体内存在的一种吸收 红光 —远红光可逆转换的光受体 （色素蛋白复合体）。
光敏素的主要存在形式与效应 Pr
漠河县 北纬 52°10 ′至 53°33 ′ 三亚市 北纬 18°09 ′34〃 ~18°3 7′27〃。
光周期现象：植物对昼夜长度发生 反应的现象称为光周期现象 (photoperiodism)
生长在地球上不同地区的植物在长期适 应过程中表现出生长发育的周期性变化。
光周期现象的
发现：1920年， 美国园艺学家加 纳和阿拉德，烟 草