植物生理学―植物的生殖生理(上课版)PPT课件
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➢近年来分子机理研究表明，低温可以改变基因表达，导致基因去 甲基化而开花。
➢近期以长日植物拟南芥不同生态型和突变体研究表明，开花阻抑 物基因FLOWERING LOCUS C(FLC)可能是春化反应的关键基因。 在非春化植物的顶端分生组织中，FLC强烈表达，但低温处理后 FLC表达水平就减弱。低温处理时间越长，FLC表达越弱。低温抑 制FLC表达，最终使植物转向生殖生长。
态称为花熟状态。
幼年期
花熟状态 低温或光周期
植物开花
诱导
信号
感
决
受 光周期 定
表 激素？达
营养生长 花的早起发育可以分为3个阶段：
开花
成花诱导（成花决定）：进行着营养生长的植物感受到外界环 境信号及自身产生的开花信号，向生殖生长转变。
花原基形成：茎端分生组织转变为花分生组织。
花器官形成：从花原基上顺序形成花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊以 及胚珠等花器官。
（一）光周期、光周期现象的概念及其发现
1. 光周期:自然界一天之中白天和黑夜的相对长度。 北半球： 纬度愈高的地区，夏季昼愈长，夜愈短；冬季昼愈短，夜愈长； 春分和秋分时，各纬度地区昼夜长度相等，均为12h。
2、光周期现 象:植物对白 天和黑夜相 对长度的反 应
3、发现：1920年，美国科学家加纳尔(Garner)和阿拉尔德(Allard)研 究影响美洲烟草 (一个变种)开花的因素:
内因 由基因型决定
外界条件
低温 光周期
幼年期
植物的生长发育过程就 是基因在一定时间、空 间上顺序表达的过程。
第一节 幼年期
一、 幼年期与花熟状态
1、幼年期：植物的早期营养生长阶段，即使给予合适的成花条件，
仍不能进行花芽分化的个体发育时期。
植物在达到花熟状态之前的营养阶段，称为幼年期。
2、花熟状态：植物在感受外界刺激而开花之前必须达到的生理状
第二节 成花诱导
一、春化作用 （一）春化作用的概念及发现 1、概念： 春化作用：低温诱导植物开花的过程。
2、发现
1918年，加斯纳用不同温度(1～24℃)处理冬黑麦。结果:1～2℃处 理的能开花。 1928年，李森科将吸水萌动的冬小麦经低温处理后春播，当年可 以开花结实。将这种处理方法称为春化作用。 3、需要春化的植物 大多数二年生植物：芹菜、胡
（三）春化作用的时期、部位和刺激传导
1、时期 一般在种子萌发和苗期进行：如小麦、
黑麦等 有些植物只能在苗期进行：如胡萝卜、
月见草等
2、感受部位： 茎尖端的生长点
栽培于温室中的芹菜
栽培在低温条件下芹菜
3.春化效应的传递—刺激传导 天仙子（已春化） 嫁接 未春化天仙子
开花
天仙子(已春化) 嫁接 烟草或矮牵牛
美洲 烟草
夏季大 田生长
植物生理学
第十一章 植物的生殖生理
我
我
要
要
开
抽
花
穗
啦
啦
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
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概况三
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营养生长
生殖生长
衰老死亡
花芽的分化是植物从营养生长转入生殖生长的重要标志 那么决定营养生长向生殖生长转变的内外因素主要有那些呢？
开花
结论：春化刺激可以稳定保持并能在植株间进行传递，有春化 信息传递。春化素
低温春化
未低温春化
未低温春化 接穗
低温春化砧木
（四）春化过程中的生理生化变化
➢低温诱导春化过程前期是糖类和能量代谢旺盛，中期是核酸代谢 的关键期，中后期是蛋白质起主导作用。说明春化作用是多种代谢 方式顺序作用的结果，并可能由多种基因调控。
10μgGA 右：冷处理8周。
（五）春化作用在农业生产上的应用
1、人工春化处理
概念：使萌动种子通过春化的低温处理，称为春化处理。
①春季补苗，冬小麦春播: 闷麦法：萌动的冬小麦种子闷在罐中，0～5℃下40～50d；
七九小麦：冬至将种子浸在井水中，次晨取出阴干，每九日处理
1次，共7次。
②加速育种进程:育种中利用春化处理，可在一年中培育3～4代
萝卜、白菜、天仙子等 一些冬性一年生植物：冬小麦、
冬黑麦等 有些多年生植物：牧草
（二）春化作用的条件 1、低温和时间 有效温度：0～10℃ 最有效的春化温度：1～7℃ 春化时间：数天到二三十天
脱春化作用：在春化过程结束之前，如遇高温（25～40℃）， 低温效果会削弱甚至消除，这种现象称为脱春化作用或去春化 作用。重返低温，可再度春化。但春化一旦完成则不能脱春化 作用。
冬性作物。 2、调种引种:在南北方地区之间引种时，
了解对低温的要求。 3、控制花期 低温处理还可使秋播的一、二年生
草本花卉改为春播，当年开花，如 石竹等。 利用脱春化的作用能延迟某些植物 开花，实现增产、增质，如洋葱、 当归。
二、 光周期现象
油菜花在自然条件下春季开花
菊花在自然条件下秋季开花
同一植物品种在同一地区种植时，尽管在不同时间播种，但 开花期都差不多；同一品种在不同纬度地区种植时，开花期表现有 规律的变化。
（四）春化过程中的生理生化变化 ➢ 赤霉素可代替低温促进某些植物
开花。如天仙子、白菜、胡萝卜 等 ➢ 结论：GA以某种方式代替低温的 作用，但GA≠春化素 ? ➢ GA处理：茎先伸长，后花芽形成 ➢ 春化处理：花芽的形成与茎的伸 长几乎同时出现
低温和外施赤霉素对胡萝卜开花的效应 左：对照； 中：未冷处理，每天施用
四、提早成熟
1、长日照：如桦树给予连续长日照，幼年期可由5-10年缩短到 一年。
2、嫁ຫໍສະໝຸດ Baidu：嫁接直径大的接穗可提前开花。 3、减慢生长速率：环割处理苹果和柠檬,幼年期可由4-5年缩短到
1-2年。 4、GA3：外施GA可以延长幼年期，如常春藤、甘薯、柑橘、李
等；也可以提早开花，如杉科、柏科和松科中的一些植物。 5、化学处理：马来酰肼或高浓度的糖液
二、幼年期的生理特征
幼年期 生长快，呼吸强，核酸 代谢和蛋白质合成快
成年期
组织成熟，代谢和生理活动较 慢，光合速率和呼吸速率下降
三、不同植物幼年期的长短不同 草本植物幼年期较短, 牵牛、油菜2－3天; 木本植物幼年期几年，桃三杏四梨五年，核桃白果公孙见。
由于植株从幼年 期转变为成年期 是由茎基向顶端 转变，所以植株 不同部位的成熟 度不一样。
➢近期以长日植物拟南芥不同生态型和突变体研究表明，开花阻抑 物基因FLOWERING LOCUS C(FLC)可能是春化反应的关键基因。 在非春化植物的顶端分生组织中，FLC强烈表达，但低温处理后 FLC表达水平就减弱。低温处理时间越长，FLC表达越弱。低温抑 制FLC表达，最终使植物转向生殖生长。
态称为花熟状态。
幼年期
花熟状态 低温或光周期
植物开花
诱导
信号
感
决
受 光周期 定
表 激素？达
营养生长 花的早起发育可以分为3个阶段：
开花
成花诱导（成花决定）：进行着营养生长的植物感受到外界环 境信号及自身产生的开花信号，向生殖生长转变。
花原基形成：茎端分生组织转变为花分生组织。
花器官形成：从花原基上顺序形成花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊以 及胚珠等花器官。
（一）光周期、光周期现象的概念及其发现
1. 光周期:自然界一天之中白天和黑夜的相对长度。 北半球： 纬度愈高的地区，夏季昼愈长，夜愈短；冬季昼愈短，夜愈长； 春分和秋分时，各纬度地区昼夜长度相等，均为12h。
2、光周期现 象:植物对白 天和黑夜相 对长度的反 应
3、发现：1920年，美国科学家加纳尔(Garner)和阿拉尔德(Allard)研 究影响美洲烟草 (一个变种)开花的因素:
内因 由基因型决定
外界条件
低温 光周期
幼年期
植物的生长发育过程就 是基因在一定时间、空 间上顺序表达的过程。
第一节 幼年期
一、 幼年期与花熟状态
1、幼年期：植物的早期营养生长阶段，即使给予合适的成花条件，
仍不能进行花芽分化的个体发育时期。
植物在达到花熟状态之前的营养阶段，称为幼年期。
2、花熟状态：植物在感受外界刺激而开花之前必须达到的生理状
第二节 成花诱导
一、春化作用 （一）春化作用的概念及发现 1、概念： 春化作用：低温诱导植物开花的过程。
2、发现
1918年，加斯纳用不同温度(1～24℃)处理冬黑麦。结果:1～2℃处 理的能开花。 1928年，李森科将吸水萌动的冬小麦经低温处理后春播，当年可 以开花结实。将这种处理方法称为春化作用。 3、需要春化的植物 大多数二年生植物：芹菜、胡
（三）春化作用的时期、部位和刺激传导
1、时期 一般在种子萌发和苗期进行：如小麦、
黑麦等 有些植物只能在苗期进行：如胡萝卜、
月见草等
2、感受部位： 茎尖端的生长点
栽培于温室中的芹菜
栽培在低温条件下芹菜
3.春化效应的传递—刺激传导 天仙子（已春化） 嫁接 未春化天仙子
开花
天仙子(已春化) 嫁接 烟草或矮牵牛
美洲 烟草
夏季大 田生长
植物生理学
第十一章 植物的生殖生理
我
我
要
要
开
抽
花
穗
啦
啦
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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营养生长
生殖生长
衰老死亡
花芽的分化是植物从营养生长转入生殖生长的重要标志 那么决定营养生长向生殖生长转变的内外因素主要有那些呢？
开花
结论：春化刺激可以稳定保持并能在植株间进行传递，有春化 信息传递。春化素
低温春化
未低温春化
未低温春化 接穗
低温春化砧木
（四）春化过程中的生理生化变化
➢低温诱导春化过程前期是糖类和能量代谢旺盛，中期是核酸代谢 的关键期，中后期是蛋白质起主导作用。说明春化作用是多种代谢 方式顺序作用的结果，并可能由多种基因调控。
10μgGA 右：冷处理8周。
（五）春化作用在农业生产上的应用
1、人工春化处理
概念：使萌动种子通过春化的低温处理，称为春化处理。
①春季补苗，冬小麦春播: 闷麦法：萌动的冬小麦种子闷在罐中，0～5℃下40～50d；
七九小麦：冬至将种子浸在井水中，次晨取出阴干，每九日处理
1次，共7次。
②加速育种进程:育种中利用春化处理，可在一年中培育3～4代
萝卜、白菜、天仙子等 一些冬性一年生植物：冬小麦、
冬黑麦等 有些多年生植物：牧草
（二）春化作用的条件 1、低温和时间 有效温度：0～10℃ 最有效的春化温度：1～7℃ 春化时间：数天到二三十天
脱春化作用：在春化过程结束之前，如遇高温（25～40℃）， 低温效果会削弱甚至消除，这种现象称为脱春化作用或去春化 作用。重返低温，可再度春化。但春化一旦完成则不能脱春化 作用。
冬性作物。 2、调种引种:在南北方地区之间引种时，
了解对低温的要求。 3、控制花期 低温处理还可使秋播的一、二年生
草本花卉改为春播，当年开花，如 石竹等。 利用脱春化的作用能延迟某些植物 开花，实现增产、增质，如洋葱、 当归。
二、 光周期现象
油菜花在自然条件下春季开花
菊花在自然条件下秋季开花
同一植物品种在同一地区种植时，尽管在不同时间播种，但 开花期都差不多；同一品种在不同纬度地区种植时，开花期表现有 规律的变化。
（四）春化过程中的生理生化变化 ➢ 赤霉素可代替低温促进某些植物
开花。如天仙子、白菜、胡萝卜 等 ➢ 结论：GA以某种方式代替低温的 作用，但GA≠春化素 ? ➢ GA处理：茎先伸长，后花芽形成 ➢ 春化处理：花芽的形成与茎的伸 长几乎同时出现
低温和外施赤霉素对胡萝卜开花的效应 左：对照； 中：未冷处理，每天施用
四、提早成熟
1、长日照：如桦树给予连续长日照，幼年期可由5-10年缩短到 一年。
2、嫁ຫໍສະໝຸດ Baidu：嫁接直径大的接穗可提前开花。 3、减慢生长速率：环割处理苹果和柠檬,幼年期可由4-5年缩短到
1-2年。 4、GA3：外施GA可以延长幼年期，如常春藤、甘薯、柑橘、李
等；也可以提早开花，如杉科、柏科和松科中的一些植物。 5、化学处理：马来酰肼或高浓度的糖液
二、幼年期的生理特征
幼年期 生长快，呼吸强，核酸 代谢和蛋白质合成快
成年期
组织成熟，代谢和生理活动较 慢，光合速率和呼吸速率下降
三、不同植物幼年期的长短不同 草本植物幼年期较短, 牵牛、油菜2－3天; 木本植物幼年期几年，桃三杏四梨五年，核桃白果公孙见。
由于植株从幼年 期转变为成年期 是由茎基向顶端 转变，所以植株 不同部位的成熟 度不一样。