第九章植物生殖生理讲述

幼年期的长短，因植物种类不同而有很 大的差异。
缩短幼年期的措施
加速营养体生长
(连续光照、环割，
外施生长素等)
开
缩短幼年期
花
抑制营养体生长
(生长抑制剂、熏 蒸、摘心、打顶)
9.2 春化作用
9.2.1 春化作用的发现 9.2.2 春化作用的条件 9.2.3 春化作用的时期和部位 9.2.4 春化作用刺激的传导 9.2.5 春化作用的生理生化变化 9.2.6 春化作用的机理
一定的期限内，春化的效应会随低温处 理时间的延长而增加。
换言之：低温处理时间越长，春化 效果越好，越容易实现开花。
不同类型小麦和油菜的春化数据
植物 小麦
油菜
类型
冬性 半冬性 春性 冬性 半冬性 春性
春化温度范 围（0C） 0~3 3~6 8 ~ 15 0~5 5 ~ 15 15 ~ 20
春化时间(天)
第九章 植物的生殖生理
9.1 幼年期与花熟状态 9.2 春化作用 9.3 光周期 9.4 光周期诱导开花的假说 9.5 春化和光周期理论在生产实践中的应用 9.6 花器官形成及性别分化生理 9.7 授粉和受精生理
开花的控制因素
完成幼年期发育
适当温度处理
(低温春化)
开
适当光周期处理
花
左:对照；中：GA处 理；右:低温春化
9.2.6 春化作用的机理
梅尔彻斯（Melchers）和兰（Lang）提出如下假说： 春化作用由两个阶段组成，第Ⅰ阶段是前体物在低温 下转变成不稳定的中间产物；第Ⅱ阶段是不稳定的中 间产物再在低温下转变成能诱导开花的最终产物。这 种不稳定中间产物如遇高温会被破坏或分解，所以若 在春化过程中遇上高温，则春化作用会被解除。
40~45 10~15 5~8 20~40 20~30 15~20
去春化作用
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， 这种现象称去春化作用或解除春化。一般解除 春化的温度为25～40℃。
通常植物经过低温春化的时间愈长，则解除春 化愈困难。当春化过程结束后，春化效应则很 稳定，不会被高温所解除。
9.2.5 春化作用的生理生化变化
植物在通过春化作用的过程中，虽然在 形态上没有发生明显的变化，但是在生 理生化上发生了深刻的变化，包括呼吸 代谢，核酸和蛋白质代谢，以及涉及到 有关基因的表达。
赤霉素与春化作用
许多需春化的植物，
如二年生天仙子、白菜、甜
菜和胡萝卜等不经低温处 理就只长莲座状的叶 丛，不能抽薹开花； 但使用赤霉素却可使 这些植物不经低温处 理就能开花 。
9.2.1 春化作用的发现
我国古代的七九闷麦法
实现春麦冬播。
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1918年，加斯纳（Gassner）用冬黑麦进行试 验时发现，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）将吸水萌动的冬 小麦种子经低温处理后春播，发现其可在当年 夏季抽穗开花，他将这种处理方法称为春化。
第九章 植物的生殖生理
教学提示：
1.教学目的：了解春化作用和光周期现象；了 解光周期诱导开花的机理；了解花器官形成及 性别分化生理；了解授粉和受精生理。
2.教学重点：春化作用；光周期诱导；花器官 形成及性别分化生理；授粉和受精生理。
3.教学难点：春化作用机理；光周期及其诱导 作用；花器官发育的分子机理；授粉机理。
再春化作用
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，这种解除春化之后，再进行 的春化作用称再春化作用 。
2.水分、氧气和营养
春化作用除了需要一定时间的低温外， 还需要适量的水分、充足的氧气和作为 呼吸底物的营养物质。
处理
萌 缺氧
低
动 干燥
温
种
处
子 去除胚乳 理
冬小麦：吸水 膨胀后即可接 收低温春化。
月见草：6-7片真 叶时，才通过低 温春化。
9.2.4 春化作用刺激的传导
例如：将烟草已春化的芽移植到未春化的植株上，则未春化的 植株上长出的枝梢将开花。
这说明通过低温处理的植株可能产生了某种可以传递的物质， 并通过嫁接传递给未经春化的植株，而诱导其开花。
低温
低温
前体物质
中间产物
最终产物
第Ⅰ阶段
第Ⅱ阶段
高
温
完 成 春 化
分解 解除春化
9.3 光周期
9.3.1 光周期现象的发现 9.3.2 光周期的反应类型 9.3.3 光周期刺激的感受和传导 9.3.4 光周期诱导 9.3.5 光对暗期的中断效应 9.3.6 光敏色素与开花诱导
结果
结论
无春化效果 (不能开花)
3.光照
许多植物在感受低温后，还需经长日照 诱导才能开花。如天仙子植株，在较高温度下不能
开花，经低温春化后放在短日照下，也不能开花，只有经 低温春化后且处于长日照的条件下植株才能抽薹开花
由此看来，春化过程只是对开花起诱导 作用，还不能直接导致开花。
某些植物的春化作用可以用光周期效应 来代替。
例如：黑麦（冬性植物）用短日照处理， 可代替低温春化。
9.2.3 春化作用的时期和部位
春化的时间因植物种类而异。一般植物 在种子萌发后到植物营养体生长的苗期 都可感受低温而通过春化。
感受低温的部位是茎尖生长点。 更准确地说：植物体的分生组织。
感受低温的部位
例如：栽培于温室中的芹菜，只要对茎尖生长点进行低温 处理，就能通过春化；如果把芹菜栽培在低温条件下，而 茎尖却给予25℃左右的温度，植株则不能通过春化。
充足的营养
满足其他条件
9.1 幼年期与花熟状态
不论是一年生、二年生或多年生植物都必须达 到一定的生理状态后，才能感受所要求的外界 条件而开花。
植物所具有的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入生殖生长的标 志。
通常将植物达到花熟状态之前的营养生 长时期称为幼年期。
什么是春化作用？
七 九 闷 麦 吸水萌动 法
井
中
低
春季播种
温
49 天
夏初抽穗开花
春化作用(vernalization)
这种低温诱导促使植物开花的作用 称春化作用(vernalization)。
实现春化作用的条件有哪些？
9.2.2 春化作用的条件
1.低温是春化作用的主要条件。有
效温度的范围和低温持续的时间随植物 的种类和品种而不同。