植物开花机理光周期

能量
光
光合作用
四. 光敏素在成花诱导中的作用
❖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。
光形态建成(photomorphogenesis)与光受体
二. 植物对光周期反应的类型
1. 长日/短夜植物(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/长夜植物(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。
＜40％
长日照诱导
低温
低温
前体物 → 中间产物 → 最终产物 (完成春化)
高温 25~40℃
分解
去春化作用（解除春化）
概念
在植物春化过程结束之前，如将 植物放到较高的生长温度下，低温的 效果会被减弱或消除的现象。
四. 春化作用的机理
1. 春化效应的传递
① 不能传递。 嫁接
菊花，已春化——未春化(不能开花)
GA对胡萝 卜开花的 影响
但GA不是春化素
？
①有些植物（紫罗兰）经低温处理后体内 GA含量并不增加。
②低温诱导——抽薹时就出现花芽， GA——茎伸长或抽薹，但不一定开花。
③GA不能代替低温。
玉米赤霉烯酮 可部分代替低温
五. 春化作用的应用
1. 人工春化处理 闷麦法，0～5℃，40～50d，春天补种。
低温诱导促使植物开花的作用称
春化作用(vernalization)
概念
2、春化作用的类型
根据植物感受低温诱导的生育期不同可 公为三类：
➢冬性一年生植物：小麦、大麦等
➢二年生植物：甜菜、天仙子、甘蓝等
➢需冬季低温诱导的多年生植物：菊花、 桂竹香、紫罗兰等
二、春化作用的感受时期及部位
1、感受春化作用的时期 （1）种子春化型 在种子萌发期能感受 （2）绿体春化型 只有幼苗形成一定绿 体时才能感受。
在一天之中，白天和黑夜的相对长
度称为光周期(photoperiod)。
植物对昼夜长度发生反应的现象称
为光周期现象(photoperiodism)
一. 发现
加纳和阿拉德(Garner and Allard)，1920， 烟草变种 夏季，株高达3～5m时仍不开花， 冬季温室，＜lm就开花。
夏季缩短日照长度——开花； 冬季在温室内延长日照长度——不开花。 ∴短日照是这种烟草开花的关键条件。
实验结论
① 短时间黑暗打断光明，不影响光周期诱导。
② 暗期中短时间光照打断，会使SDP开花受 到阻碍，尤其红光最有效。
• 光质
红光
远红光
• SDP 不能开花 使开花
• LDP
使开花 不能开花
图9.8 暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的影响
(3)光期与光周期诱导——影响成花数量 大豆
暗期长度为16h
2、感受春化的部位 茎尖生长点（分生组织和进行细胞分裂 的部位）怎样证明感受部位是茎尖生长点？
三. 植物通过春化的条件
1. 低温
1～2℃
表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数
类型
春化温度范围(℃) 春化天数(d)
冬性 半冬性
春性
0-3 5-8 10-12
35-45 20-30 5-15
2. 水分、氧气和营养
§1 春化作用 一. 发现 二. 植物通过春化的条件 三. 春化作用的机理 四. 春化作用的应用
一. 春化作用概述
1. 发现
1918，加斯纳(Gassner), 冬黑麦, 在萌发期 或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而 春黑麦则不需要。
1928年，李森科(Lysenko), 萌动的冬小麦种 子经低温处理后春播，→开花，→春化。
② 能够传递。 嫁接
天仙子, 已春化——未春化(开花)
天仙子——烟草或矮牵牛
(开花)
(开花)
物质传递
2. 春化的生理生化基础
① 末端百度文库化酶： 细胞色素氧化酶→抗坏血酸氧化酶
② 游离AA和可溶性Pr增加。 有新 Pr合成
③ 核酸含量增加，有新mRNA合成。
3. 春化素、GA和其他生长物质 与春化作用
春化素：Melchers, Lang等，开花刺激物， 嫁接传递→春化素(vernalin) 不存在？
GA: ①可代替低温；低温处理后，GA增加。
②冬小麦的GA＜春小麦，但经低温→能 增高到春小麦的水平。
③用GA生物合成抑制剂处理, 抑制春化。
∴GA与春化作用有关
10 μg GA/d 处理4周
对照
低温处 理6周
2. 光周期刺激的感受部位——叶片
怎样用实验证明？
菊花是短日照植物
菊花(SDP)
LD
SD
SD
LD
LD
全株LD 不开花
SD
SD, 开花
叶片SD, 茎顶端LD， 开花
叶片LD,
茎顶端SD， 不开花
3. 光周期诱导的机理 （1）光周期刺激的传导
被诱导 的叶片
不适宜的光周期
苍耳嫁接试验
临界暗期对SDP/LDP植物开花有决定作用。
2. 调种引种 北方品种→南方，不能满足低温要求，不 开花结实。 3. 控制花期 ①低温处理促进花芽分化（石竹等）春播 。
②利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎， 高温处理以解除春化，防止开花，增产。
§2 光周期现象
一. 发现 二. 植物对光周期反应的类型 三. 光周期诱导 四. 光周期理论在农业生产上的应用
临界日长
长日植物 (天仙子)
短日植物 (苍耳)
临界日长
相对开花效应
日中性植物
每天光期长度(h)
4. 长-短日植物 芦荟、夜香树等。 5. 短-长日植物 白三叶草等。 6. 中日照植物 中等长度日照,甘蔗11.5～12.5h
❖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。
SDP LDP
植物 苍耳 菠菜
临界日长 （h） 15.5 13
❖不同品种不同，如烟草。
三. 光周期诱导
概念
1. 概念
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，这种诱导效应叫做光周期诱导
(photoperiodic induction)