植物生理学之 第八章 植物的成花生理知识讲解
植物生理学之 第八章 植物的成花生理知识讲解
植物生理学之第八章植物的成花生理第八章植物的成花生理一、名词解释l.花熟状态 2.春化作用3.光周期 4.光周期现象 5.光周期反应类型 6.长日植物(LDP) 7.临界日长8.短日植物(SDP) 9.日中性植物(NDP )10.去春化作用 11.春化处理 12.春化素13.长--短日植物 14.短一长日植物15.临界夜长(临界暗期) 16.光周期诱导 17.光周期效应 18.暗期间断现象 19.花芽分化20.性别表现21.再春化作用二、填空题1. 在短日照的昼夜周期条件下,在暗期用闪光进行暗期间断,则会产生______效应,从而促进______开花,抑制______开花。
2. 春化作用感受部位是______,而光周期感受部位是______,发生光周期反应的部位是______。
3. 在温带地区,春末夏初开花的植物一般为______植物,秋季开花的植物一般为______植物。
4.当光期长暗期短,或暗期为红光中断,均使Pfr/Pr的比值______,有利于开花刺激物的合成,引起开花。
长夜导致Pfr______而延迟开花。
5.SDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种,LDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种.6.高比例的Pfr/Pr促进______植物成花,抑制______植物成花;低比例的Pfr /Pr是在______条件下形成的,因此______条件促进______植物开花,抑制______植物开花。
7.大多数植物春化作用最有效的温度是______℃,去春化作用的温度是______℃。
8.光周期对植物性别分化有影响,长日条件一般诱导LDP______花分化,而诱导SDP______花分化。
9.植物激素也影响植物的性别分化,以黄瓜为例,用生长素处理,则促进黄瓜______花增多,用GA处理则促进黄瓜______花增多。
10.玉米是雌雄同株异花植物,一般是先开______,后开______。
第8章植物的成花生理(共68张PPT)
决定花器官特征的基因是从花同源异形突变体中发现的。同源 异形突变体的一组同源异形基因(产生同源异形突变体的基因)
常常不是编码一些酶类,而是编码一些决定花器官各部分发 育的转录因子。
❖
再大豆、春烟草化、菊作花、苍用耳等:解除春化后,再进行的春化作用
称为再春化作用。
5 .春化作用的生理基础
➢ 经春化处理后,植物体内生理生化发生深刻的变化, 呼吸作用不断提高,核酸和蛋白质合成加速,以及 启动相关基因的表达。 ※
➢ 许多要求低温的植物是LDP(中华紫菀,菊花例外),
低温→LD→开花;
❖ 解除春化作用的温度: 25-40℃; 晚稻(SDP)必须在SD下才能开花结实,所以晚稻要用老壮稻,晚稻生育期长短主要受日照长短所支配,要到一定SD下才能开花。
开花标志着幼年期的终结和成熟期的到来。
SDP开花要求Pfr/Pr低
花粉管的向化性——花粉管在雌蕊中生长是定向的向花柱、子房、胎座、胚珠、胚束方向生长 。
LDP春未夏初开花, SDP秋季开花;
➢ 高纬度地区(我国东北):SD时,气温已很低,SDP植物不能生存, 生长季节是LD,只能生存一些LDP。
B.植物的地理起源
➢ 起源热带,亚热带的植物一般是 SDP,因为那里终年日照长度都接近12小时;
温带、寒带的植物一般是 LDP,因为那里生长季节是夏季,此时日照较长;
短于一定时间,光期<10小时。
2.暗期中断对开花的影响(图)
❖ 暗中断实验:在接近暗期中间的时候,被一个足够强度的闪光 所中断,诱
导LDP开花 或 SDP不开花 ; ❖ 无论是抑制SDP开花或诱导LDP不开花,都是R有效,FR无效★;
8生理[1].植物的成花生理
每天光期长度 ( h)
长日植物 相 天仙子
对 开 花 临界日长 反 应
6 12 18 24
每天光期长度 ( h)
相 对
日中性植物
开
花
反
应
6 12 18 24 每天光期长度 ( h)
二、光周期的机理
1.光周期诱导(photoperiodic induction) 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,仍然能保持 这种刺激的效果而开花。
(二)光周期的反应类型 ※
1、短日植物(short-day plant,SDP) SDP:指在昼夜周期中日照长度短于临 界值日长才能开花的植物。 适当地缩短光照或延长黑暗可提早开花。 如:大豆、菊花、晚稻、苍耳、高粱、日本 牵牛、美洲烟草、紫苏、黄麻、大麻等。
(菊花是需春 化的SDP)
2、长日植物(long-day plant,LDP)
临界日长( critical daylength):诱 导SDP开花所需的最长日照时数,或诱 导LDP开花所需的最短日照时数。
苍耳的临界日长是15.5h,天仙子 的临界日长是11h。
将SDP苍耳和LDP天仙子放置在14h 日照长度下,是否都能开花?
相 对
短日植物 苍耳
开
花 反
临界日长
应
6 12 18 24
二、花器官发育的基因控制
ABC模型
三、植物性别分化
短日照促进短日植物多开雌花,长日植物多开 雄花;长日照反之。 一般说氮肥、水分充足,多开雌花。 生长素、乙烯;赤霉素
第四节 受精生理
1.花粉和柱头的相互识别
2.花粉管生长
a.集体效应 b.硼对花粉萌发和花粉管的伸长有明显促
第8章植物的成花生理
一、植物光周期现象反应类型
1.反应类型 光周期反应的三种基本类型:长日植物、短日植物和日中性植物。 (1)短日植物 (Short day plants,SDP ) 指昼夜周期中日照长度短于其临界日长的条件下才能开花的植物, 如牵牛、苍耳、紫苏、菊花、烟草、(秋)大豆、(晚)稻、(秋)玉米 等。秋天日长变短时开花。(见图) (2)长日植物 (Long day plants,LDP ) 指昼夜周期中日照长度长于临界日长的条件下能才开花的植物,如 小麦、黑麦、天仙子、甜菜、胡萝卜等。多在春未和夏天开花。(见图) (3)日中性植物 (Day-neutral plants, DNP ) 不存在临界日长,只要温度等其他条件满足,可在任何日照条件下 开花,如番茄、黄瓜、茄子、四季豆等。(见图)
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第二节 光周期现象
昼夜变化是最可靠的信号,不同纬度地区昼夜 长度的季节性变化是准确的。纬度愈高的地区,夏 季昼愈长,夜愈短;冬季昼愈短,夜愈长。 一天之中白天和黑夜长度称为光周期。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。植物对白天和黑夜长 度的反应,称光周期现象。
春化效果在不同枝条和砧 木接穗间的不可传导性
春化效果在不同枝条和 砧木接穗间的可传导性
(2)春化作用机理
梅尔彻等用天仙子嫁接实验和高温解除春化的实验, 提出春化作用由两个阶段组成。
3.春化的生理生化基础
春化过程中包括呼吸代谢、核酸和蛋白质代谢,以及激素水平等。 1)呼吸速率增高。末端氧化酶表现多样性。 2)可溶性蛋白含量增加。 3)核酸含量增加。 4)激素水平变化,赤霉素含量增加。赤霉素可部分代替低温的作用。
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。
《植物生理学之成花》课件
利用植物激素,如赤霉素、细胞分裂素和脱落酸等, 研究激素对成花学手段,发现与成花相 关的基因。
成花基因的功能
研究成花基因在植物体内的功能和作用机制, 了解其在成花过程中的作用。
成花基因的调控
研究成花基因的表达调控机制,包括转录、转录后和表观遗传学调控。
03
脱落酸
抑制细胞分裂,促进 叶和果实的衰老和脱 落,促进休眠。
04
乙烯
促进果实成熟,影响 开花。
光周期与成花
长日照植物
需要较长的日照时间才能开花,如小麦、油菜等 。
短日照植物
需要较短的日照时间才能开花,如菊花、大豆等 。
中日照植物
对日照时间没有严格要求,只要温度适宜即可开 花。
春化作用与成花
春化作用是指低温促进植物开花的作用。
04
成花应用
Chapter
农业上的应用
提高产量
通过调控植物的开花时间,使作物在最佳的生长阶段获得充足的阳 光和热量,从而提高产量。
适应气候变化
了解植物的成花机制,可以帮助我们培育出适应不同气候条件的品 种,从而扩大农作物的种植范围。
遗传改良
利用成花基因进行遗传改良,培育出抗逆性强、品质优良的新品种 。
详细描述
内部因素主要包括植物的遗传特性、生长状况和营养状况等;外部因素主要包括光照、温度、水分、 矿物质等环境因素。这些因素通过影响植物内部的生理生化过程来调节成花的进程。
02
成花生理机制
Chapter
植物激素与成花
01
赤霉素
促进茎的伸长生长, 打破休眠,促进成花 。
02
细胞分裂素
促进细胞分裂,延缓 衰老,影响开花时间 。
成花与植物繁殖生态
植物生理学第08章-植物的生殖生理
第八章植物的生殖生理本章内容提要:完成幼年期生长的植株的开花,还受到环境条件的影响,其中低温和光周期是成花诱导的主要外界条件。
一些二年生植物和冬性一年生植物的成花需要低温的诱导,即春化作用。
光周期对植物成花同样具有重要影响,植物对光周期的反应类型主要分为三类:短日植物、长日植物和日中性植物。
光敏色素参与了植物的开花过程,P fr/p r的相对比值影响植物的成花过程,短日植物的成花在暗期前期要求“高P fr反应”,在暗期后期要求“低P fr反应”,长日植物与此相反。
春化处理和光周期的人工控制,可调节植物的开花时期,春化和光周期理论在农业生产中有重要利用价值。
植物花器官的形成和性别分化受环境影响较大。
花粉能否正常萌发和受精取决于花粉和柱头之间的亲和性,人为干预可打破不亲和性。
外施生长素类调节剂可诱导单性结实。
第一节春化作用大多数植物都有一个共同点,就是在开花之前要达到一定年龄或是达到一定的生理状态,然后才能在适宜的外界条件下开花。
植物开花之前必须达到的生理状态称为花熟状态(ripeness to flower state)。
植物在达到花熟状态之前的生长阶段称为幼年期(juvenile phase)。
处于幼年期的植物,即使满足其成花所需的外界条件也不能成花。
已经完成幼年期生长的植物,也只有在适宜的外界条件下才能开花。
外界条件主要特征表现为温度高低和日照长短。
1、春化作用及植物对低温反应的类型早在19世纪人们就注意到低温对作物成花的影响。
如小麦和黑麦的有些品种需要秋播-“冬性”品种;有些则适应春播--“春性”品种。
如果将冬性品种改为春播,则只长茎叶,不能顺利开花结实;而春性品种不需要经过低温过程就可开花结实。
在一些高寒地区,因严冬温度太低,无法种植冬小麦。
前苏联的李森科(Lysenko) 将将吸涨萌动的冬小麦种子经低温处理后春播,可在当年夏季抽穗开花,遂将这种方法称为春化,意指冬小麦春麦化了。
低温促进植物开花的作用称为春化作用(vernalization)。
第八章植物的成花生理和生殖生理用ppt课件
• 还有一些植物花芽分化不需要低温,但 需要短日照诱导才能进行花芽分化。
• 植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的 现象称为光周期现象(Flowering in response to relative length of day and night)。
1.2.2 春化素假说
• 春化后形成春化素,它可转移,并促进开花。
春化效果在不同枝条和砧木接穗间的可传导性 •
1.2.3 春化作用在生产上的应用
• 1) 春化(脱春化)处理:冬小麦春播,当 归、洋葱等脱春化。
• 2) 适期播种:注意不同春化类别和特性。 • 3) 合理引种:能否满足低温条件。
第三节 光周期现象 Section 3 Photoperiodism
• 叶龄指叶片形成顺序,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。
三、光周期诱导的生理机制 Physiological mechanism of
• -4℃-12℃。最有效的春化温度是1~2℃。
• 时间因植物种和品种不同(表8-2)而异。在 可以通过春化的温度下,温度越低,所需时 间越短。
• 就植物而言,通过春化作用所需温度越低的 植物,春化作用所需时间越长。
1.1.4 脱春化
• 在春化过程完成之前将植物移到较高温度 下,低温的效果被消除,这一现象被称为脱 春化或解除春化。
(2)控制花卉开花时间:在花卉生产中,利用 控制日照长度来调节开花期;如菊是短日植物, 一般在秋季开花,如果人工短日照处理,10天内 就可引起花芽分化;用延长光照的方法,也可延 迟菊开花,在15小时暗期(黑暗)条件下,在黑 暗开始后的6~9小时,用6000lux的荧光灯照射1 分钟,就可抑制开花。
植物生理学植物的成花生理
春化作用(感受低温部位); 光周期现象与光周期诱导; 光周期诱导机理(临界日长与临界暗期、光 暗周期的感受与刺激的传递;); 农业生产上的应用。
引言
花熟状态(ripeness to flower state )
幼年期→花熟状态→开花→生殖生长 开花之前所必须达到一生理状态
适宜环境
中等日照(开花),较长或较短均保持营养生长, 如甘蔗要 求11.512.5小时日照。
(5) 长-短日植物 (long-short day plant)
需要先长(花诱导)后短的日照型(成花)双重日照条件, 如大叶落地生根、芦荟、夜香树等。
(6) 短-长日植物(short-long day plant)
四、春化作用在农业生产上的应用
1.春化处理
2.调种引种 3.控制花期
闷麦法:把湿润的种子闷在 罐里放冷处40~50天,
南北方地区之间引种
低温处理促进开花,如香石竹
第二节 光周期现象 photoperiodism
一、发现和类型 二、光周期诱导的机理 三、光敏素在成光诱导中的作用
一、光周期现象的发现和类型:
德国学者Melchers将其命名为春化素(Vernalin)
GA 可代替低温和长日照。GA是低温春化过程中形成的一种开花刺激物。
低温和赤霉素对烟草开花的效应
赤霉素对需低温胡 萝卜开花的影响
LD
SD-LD
低温-LD GA-LD
CK
GA
冷处理
左:对照; 中:未冷处理,每天施用 10μgGA; 右:冷处理8周。
玉米赤霉烯酮与春化作用有关
(1)冬小麦、油菜等材料,凡经过春化处理的顶芽,都 含与玉米赤霉烯酮相似的物质。
植物生理学之第八章植物的成花生理
第八章植物的成花生理一、名词解释l.花熟状态 2.春化作用3.光周期 4.光周期现象 5.光周期反应类型 6.长日植物(LDP) 7.临界日长8.短日植物(SDP) 9.日中性植物(NDP )10.去春化作用 11.春化处理 12.春化素13.长--短日植物 14.短一长日植物15.临界夜长(临界暗期) 16.光周期诱导 17.光周期效应 18.暗期间断现象 19.花芽分化20.性别表现21.再春化作用二、填空题1. 在短日照的昼夜周期条件下,在暗期用闪光进行暗期间断,则会产生______效应,从而促进______开花,抑制______开花。
2. 春化作用感受部位是______,而光周期感受部位是______,发生光周期反应的部位是______。
3. 在温带地区,春末夏初开花的植物一般为______植物,秋季开花的植物一般为______植物。
4.当光期长暗期短,或暗期为红光中断,均使Pfr/Pr的比值______,有利于开花刺激物的合成,引起开花。
长夜导致Pfr______而延迟开花。
5.SDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种,LDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种.6.高比例的Pfr/Pr促进______植物成花,抑制______植物成花;低比例的Pfr/Pr是在______条件下形成的,因此______条件促进______植物开花,抑制______植物开花。
7.大多数植物春化作用最有效的温度是______℃,去春化作用的温度是______℃。
8.光周期对植物性别分化有影响,长日条件一般诱导LDP______花分化,而诱导SDP______花分化。
9.植物激素也影响植物的性别分化,以黄瓜为例,用生长素处理,则促进黄瓜______花增多,用GA处理则促进黄瓜______花增多。
10.玉米是雌雄同株异花植物,一般是先开______,后开______。
《植物的成花生理》PPT课件
精选ppt
8
9.2光周期现象(photoperiodism)
• 9.2.1发现和概念:The effect of day length on flowering
was discovered some seventy years ago by two investigators from the U.S. Department of Agriculture, W.W. Garner and H.A. Allard, who found that neither the Maryland Mammoth variety of tobacco (Nicotiana tabacum) nor the Biloxi variety of soybean (Glycine max) would flower unless the day length was shorter than a critical number of hours. Garner and Allard called this phenomenon photoperiodism. Plants that flower only under certain day-length conditions are said to be photoperiodic. Photoperiodism is a biological response to a change in the proportions of light and dark in a 24 hour daily cycle.
winter and flowers the following summer, 7 weeks after growth resumes. If it is
植物学植物的成花生理
E. Meyerowitz和E. Coen(1991)提出“ABC”模型 去解释同源异形基因控制花形态建成的机理。
3.4 植物性别分化与表达
植物在花芽分化过程中,进行着性别分化 (sex differentiation)。
3.2.2 气象条件
光对花器官形成的影响最大。植物花芽分 化期间,若光照充足,有机物合成多,则 有利于成花。
温度对花器官形成的影响也很大。一般植 物在一定的温度范围内,随温度升高而花 芽分化加快。
3.3 花形态发生中的同源异形基因和ABC 模型
同源异形(homeosis)是指分生组织系列产物中 一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一 类成员的现象。
(二)光周期刺激传导
接受光周期的部位是叶,诱导开花部位是茎尖端 的生长点。叶和茎尖生长点之间隔着叶柄和一段 茎。因此,由叶中产生的开花刺激物必定有一个 传导问题。
苍耳嫁接实验
(二)光周期刺激传导
嫁接试验证明,在光周期诱导下,植物的叶 中形成开花刺激物,可以从一株植物传递到 另一株植物。
表明开花刺激物质传导的途径是韧皮部。
(3) 成花刺激物的性质
植物激素在成花诱导中的作用 在5类植物激素
中,GA影响成花的效应最大
甾类化合物与植物的成花诱导 成花刺激物或成花抑制物
(四) 植物营养和成花
克勒布斯(Klebs)提出了植物开花的碳氮 比(C/N)理论:
植物体内的营养状况可以影响植物的成花过程, 植物体内碳水化合物与含氮化合物的比值高时, 植物开花,而比值低时不开花。
(二)植物的光周期反应类型
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。 如小麦、黑麦、胡萝卜、甘蓝、天仙子、洋葱、 燕麦、甜菜、油菜等 。
植物生理学理论课件第八章植物成花和生殖生理
• 2 、 成花刺激物——成花素
长日
短日
1 叶合适光周期引起嫁接苍耳 全体开花
1 个枝条短日处理引起 长日下枝条开花。
图 8 - 18 验
光周期信号物质的传递实
长日矮牵牛 的成花物质 刺激末春花 的天仙子开 花
• 2 、适期播种,注意不同春化类别和特性 。
• 3 、合理引种,能否满足低温条件。
第 3 节光周期现象( photoperiodism) 植物成花(或发育)对光周期(一天 24 小时周期)的反应 , 称光周期现象。
图 8-11 赤道以北不同纬度地区日照长度的变化
短日照 日本矮牵牛
图 8-12 日本 矮牵牛(左)和 天仙子(右)开 花对日长的反应
开花% 开花%
图 8 - 15 不同植物光周诱导天数与开花
• 4 、光周期的昼夜节奏现象
植株开花%
120 100 80 60 40 20
0 0
暗期长度 暗期中断时间
SDP
20
40
60
80 100
暗期长度或红光中断时间
图 8 - 16 红叶藜暗期长度和暗期中断的节奏 现象。
• 3.4 光周期作用机制 • 1 、响应光周期的器官
临界夜长是指光暗交替中 , 长日植物开花的最长夜长 , 短日植物开花的最短夜长。
R R+FR R+FR+R R+FR+R+FR
SDP 不开花
开花 不开花 开花
LDP 开花 不开花 开花 不开花
暗期中断中红光( R )和远红光( FR )的可逆 效应
• ( 2 )、光期对植物成花的影响: • 光期可明显影响开花数和花的质量。
植物的成花生理ppt课件
• 光周期诱导的机理:
光周期诱导的机理
光周期刺激的传导:
暗期与光周期诱导:暗期间断实验证明,暗期更重要
SDP
24 h
营养
LDP 开花
开花
临界夜长
营养
营养
开花
开花 营养
闪光
R R FR R FR R
营养 开花
五、光周期理论在农业上的应用
• 育种:人工调节花期、加速世代繁育
光敏素与植物的成花诱导
光敏素的结构与性质:
光敏素的作用机理:
1、光化学转换:
钝化型
P
活化
红光
P 前体 Po
Pr
Pfr
远红光
合成代谢产物Βιβλιοθήκη [Pfr • X]破坏
2、光敏素改变膜的性质
3、光敏素提高某些酶的活性
4、光敏素活化与开花有关的基因
红光
Pr
Pfr
远红光
“中心代 谢反应”
活化 基因
生理反应 开花
光敏素与成花诱导的关系
• 引种:
花期 生育期
收获 果实
北 SDP
南
北
南 选晚熟品种 提前 北 选早熟品种 延迟 南 选早熟品种 延迟
缩短 延长 延长
LDP 南 北 选晚熟品种 提前
缩短
• 控制花期:
六、植物成花诱导的 生理生化基础
• 光敏素与植物的成花诱导
• 激素与植物的成花诱导
• 营养状况对植物成花的作用
• 甾类化合物与植物的成花诱导
植物的成花生理ppt课件
第二节 光周期现象
一、光周期现象的概念
光周期(photoperiod): 一天当中白昼与黑暗的相对长度。
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植物生理学之第八章植物的成花生理第八章植物的成花生理一、名词解释l.花熟状态 2.春化作用3.光周期 4.光周期现象 5.光周期反应类型 6.长日植物(LDP) 7.临界日长8.短日植物(SDP) 9.日中性植物(NDP )10.去春化作用 11.春化处理 12.春化素13.长--短日植物 14.短一长日植物15.临界夜长(临界暗期) 16.光周期诱导 17.光周期效应 18.暗期间断现象 19.花芽分化20.性别表现21.再春化作用二、填空题1. 在短日照的昼夜周期条件下,在暗期用闪光进行暗期间断,则会产生______效应,从而促进______开花,抑制______开花。
2. 春化作用感受部位是______,而光周期感受部位是______,发生光周期反应的部位是______。
3. 在温带地区,春末夏初开花的植物一般为______植物,秋季开花的植物一般为______植物。
4.当光期长暗期短,或暗期为红光中断,均使Pfr/Pr的比值______,有利于开花刺激物的合成,引起开花。
长夜导致Pfr______而延迟开花。
5.SDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种,LDP南种北引时生育期______,所以应引______熟品种.6.高比例的Pfr/Pr促进______植物成花,抑制______植物成花;低比例的Pfr /Pr是在______条件下形成的,因此______条件促进______植物开花,抑制______植物开花。
7.大多数植物春化作用最有效的温度是______℃,去春化作用的温度是______℃。
8.光周期对植物性别分化有影响,长日条件一般诱导LDP______花分化,而诱导SDP______花分化。
9.植物激素也影响植物的性别分化,以黄瓜为例,用生长素处理,则促进黄瓜______花增多,用GA处理则促进黄瓜______花增多。
10.玉米是雌雄同株异花植物,一般是先开______,后开______。
11.在果树栽培中,常常应用环状剥皮,绞缢枝干等方法,使上部枝条积累较多的糖分,提高______比值,从而促进开花。
12.诱导高等植物成花的外界条件是______。
13.雌雄异花植物来说,处于适宜光周期时多开______,处于不适宜光周期则多开______。
14.植物能否开花往往决定于最后一次光照是Pr形式还是Pfr形式,对短日植物而言,______光抑制开花,而______光促进开花。
15.内源激素参与性别表现,当CTK/GA比值高有利于______性分化,比值低有利于______性分化。
16.某种植物的临界日长为10h,日照13h时不开花,但日照8h时,能诱导成花,该种植物属于______。
三、问答题1. 简述春化作用在农业生产实践中的应用。
2. 简述光敏色素在植物的成花诱导中的重要作用。
3. 短日植物苍耳与长日植物天仙子是否都能在14hr的日照条件下开花?为什么?4. 自然条件下,菊花在秋天开花。
如果要使其在"五一节"时开花,你将采取什么措施?5. 简述植物性别表现的特点及调控因素。
6. 影响花器官形成的因素。
7. 根据所学生理知识,简要说明从远方引种要考虑哪些因素才能成功。
8. 举例说明光周期理论在农业实践中的应用。
参考答案一、名词解释1. 花熟状态(ripeness to flower state)植物经过一定的营养生长期后具有了能感受环境条件而诱导开花的生理状态被称为花熟状态。
花熟状态是植物从营养生长转为生殖生长的转折点。
2.春化作用(vernalization)低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
一般冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年植物以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用。
3.光周期:自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期。
4.光周期现象(photoperiodism)昼夜的相对长度对植物生长发育的影响叫做光周期现象。
植物的开花、休眠和落叶,以及鳞茎、块茎、球茎的形成,都受日照长度调节,即都存在光周期现象。
但其中研究得最多的是植物成花的光周期诱导。
5.光周期反应类型根据植物导致开花所需要的光周期条件的不同而划分的植物类型。
其基本类型是长日植物、短日植物和日中性植物三种类型。
6.长日植物(Long-day plant, LDP)在24小时昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能成花的植物。
如延长光照或在暗期短期照光可促进或提早开花,相反,如延长黑暗则推迟开花或不能成花。
典型的长日照植物有天仙子、小麦等。
7.临界日长(critical daylength)引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度。
如长日植物天仙子的临界日长约为11小时,短日植物苍耳的临界日长约为15.5小时。
8.短日植物(short-day plant, SDP) 24小时昼夜周期中,日照长度短于一定时数才能成花的植物。
如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。
典型的短日植物有晚稻,菊花等。
9.日中性植物(day-neutral Plant, DNP) 成花对日照长度不敏感,只要其它条件满足,在任何长度的日照下均能开花的植物。
如月季,黄瓜等。
10.春化处理(vernalization)对萌动的种子或幼苗进行人为的低温处理,使之完成春化作用促进成花的措施称为春化处理。
11.去春化(devernalization)在植物春化过程结束之前,将植物放到较高的生长温度下,低温的效果会被减弱或消除,这种现象称为去春化作用或解除春化。
12春化素在春化过程中植株形成的某种开花刺激物质。
13.长--短日植物先需长日照,后需短日照条件下才能成花的一类植物,叫长一短日植物,如大叶落地生根和叶香树,其成花诱导需长日照,而花器官的形成需短日照。
14. 短--长日植物先短日照,后长日照的双重日照条件下成花的-类植物,叫短--长日植物,如风钤草和瓦松等。
15.临界暗期(critical dark period)引起短日植物成花的最短暗期长度或长日植物成花的最长暗期长度。
同临界日长相比,临界暗期对诱导成花更为重要。
16.光周期诱导(photoperiodic induction)植物在达到一定的生理年龄时,经过一定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,这种诱导效应叫做光周期诱导。
17. 光周期效应适宜光周期诱导的效果可以在植物体内保留而不致消失,这种现象称为光周期效应。
18.暗期间断现象在昼夜周期的长暗期中的适当时间,给以短时间的光照以间断暗期,则会发生短夜效应,即促进长日植物开花,抑制短日植物开花,这种现象叫暗期间断现象。
19.花芽分化花原基形成、花芽各部分分化与成熟的过程,叫做花芽分化。
20. 性别表现又称性别分化,指在经过适宜光周期诱导,顶端分生组织分化出的花的性别,是两性花还是单性花中的雌花或雄花,一般地说,花的性别决定于遗传特性,但在一定程度上也受环境条件的影响。
21.再春化作用(revernalization)大多数去春化的植物返回到低温下,又可重新进行春化,而且低温的效应是可以累加的,这种解除春化后,再进行春化的现象称再春化作用。
二、填空题1.长日 LDP SDP2.茎尖生长点叶片茎尖生长点3. LDP SDP4. 提高降低5.推迟早熟提前晚熟6. 长日短日短日短日短日长日7. 1一2℃ 25--40℃8.雌花雄花9. 雌花雄花 10. 雄花雌花 11.C/N 12. 低温光周期 13. 雌花雄花 14. 红 Pfr 15. 雌花雄花 16. SDP三、问答题1. 答:(1)人工春化处理将萌动的冬小麦种子闷在罐中,放在0~5℃低温下40~50d,可用于春天补种冬小麦;在育种工作中利用春化处理,可以在一年中培育3~4代冬性作物,加速育种过程;为了避免春季"倒春寒"对春小麦的低温伤害,可对种子进行人工春化处理后适当晚播,使之在缩短生育期的情况下正常成熟。
(2)调种引种引种时应注意原产地所处的纬度,了解品种对低温的要求。
若将北方的品种引种到南方,就可能因当地温度较高而不能顺利通过春化阶段,使植物只进行营养生长而不开花结实,造成不可弥补的损失。
(3)控制花期如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播,当年开花;对以营养器官为收获对象的植物,如洋葱、当归等,可用解除春化的方法,抑制开花,延长营养生长,从而增加产量和提高品质。
2. 答:当植物处于适宜的光照条件下诱导成花,并用各种单色光在暗期进行闪光处理,几天后观察花原基的发生,结果显示:阻止短日植物和促进长日植物成花的作用光谱相似,都是以600~660nm波长的红光最有效;且红光促进开花的效应可被远红光逆转。
这表明光敏色素参与了成花反应。
光的信号是由光敏色素接受的。
光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的可逆转化有关,成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量,而是受Pfr/Pr比值的影响。
低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花,而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花。
3. 答:只要昼夜周期的日照数在长日植物和短日植物的临界日长范围内,则两类植物就可在相同的日照条件下开花,苍耳的临界日长为l 5.5h.苍耳是短日植物,所以苍耳在14h日照条件下可以开花:天仙子的临界日长为11.5h,天仙子是长日植物,则在14h日照条件下,天仙子也可开花。
14h日照的光周期均在这两种植物所要求的临界日长范围内.故苍耳和天仙子均可在14h日照的光周期条件下开花。
4. 答:菊花属于短日照植物,自然条件下,在秋天开花,要使其在"五一节"时开花,则采用人工短日照条件即可诱导其开花。
5. 答:(1)植物的性别表现有以下特点:①雌雄性别间的差别主要表现在花器官以及生理上,一般无明显第二性征。
②性别分化表现出多种形式,主要类型有雌雄同株同花型,雌雄同株异花型、雌雄异株型、雌花两性花同株型、雌花两性花异株型、雄花两性花同株型、雄花两性花异株型等。
③一般在个体发育后期才能完成性别表达,其性别分化极易受环境因素和化学物质的影响。
(2) 性别分化的调控因素:①遗传控制植物性别表现类型的多样性有其不同的遗传基础。
②年龄雌雄同株异花的植物性别随年龄而变化。
通常在发育早期先出现雄花,然后再出现雌花。
③环境条件主要包括光周期、温周期和营养条件。
经过适宜光周期诱导的植物都能开花,但雌雄花的比例却受诱导之后的光周期影响,如果植物继续处于诱导的适宜光周期下,则促进多开雌花,否则,多开雄花。
较低的夜温与较大的昼夜温差对许多植物的雌花发育有利。
一般水分充足,氮肥较多时促进雌花分化,而土壤较干旱、氮肥较少时则雄花分化较多。