中国农业大学植物生理学本科课件 第十三章 植物成花诱导生理 第三节 光周期作用

（二）植物成花的光周期反应类型
长日植物（long day plant，LDP） 短日植物（short day plant，SDP） 日中性植物（day neutral plant，DNP） 长－短日植物（long-short day plant） 短－长日植物（short-long day plant） 中日照植物（intermediate-daylength plant） 两极光周期植物（amphophotoperiodism plant）
一、植物成花光周期现象发现和反应类型
● 光周期现象的发现 ● 植物成花的光周期反应类型
（一）光周期现象的发现
（植一物）的发开现花与光周期有 关。许多植物必须经过 一定时间的适宜光周期 后才能开花。 否则一直处 于营养生长 状态。
烟烟草夏草季开生花长 与3-5光m不周开期花，有但关在冬
季转入温室后，株高不足1m就开花。
中日照植物：只有在某一定中等长度的日照条件 下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养 生长状态的植物，甘蔗要求11.512.5小时日照。
两极光周期植物：与中日照植物相反，这类植物 在中等日照条件下保持营养生长状态，而在较长 或较短日照下才开花，狗尾草等。
甘蔗
狗尾草
二、诱导开花的临界日长
对光周期敏感的植物对日照长度的要求都 有一定的临界值，或说是植物成花所需的 极限日照长度，即临界日长（critical daylength）
菊花须满足少于10小时的日照才能开花
日中性植物（DNP）：成花对日照长度不敏 感，在任何长度的日照下均能开花。
如黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、 棉花、君子兰、向日葵、蒲公英等。
荞麦
长－短日植物：开花要求先长日后短日的 双重日照条件，如大叶落地生根、芦荟等。
短－长日植物：这类植物开花要求先短 日后长日的双重日照条件，如风铃草、 鸭茅、瓦松、白三叶草等。
24小时周期中的临界日长 最少诱导周期数 （h）
16
12
13.514
2~3
12
2
约14
1
约14
12
14 ~15
1
15.5
1
12~12.5
1
11.5
2~3
11
1
约14
1
13
1
4
长日植物的临界日长不一定比短日植物长
短日植物的临界日长不一定比长日植物短
同种植物的不同品种对日照的要求可以不同。 通常早熟品种多为长日或日中性植物，晚熟 品种多为短日植物。
第三节 光周期现象 Photoperiodism
春分
秋分
北半 球不 同纬 度地 区昼 夜长 度的 季节 变化
自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期 （photoperiod）
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，植物的这种对日长度发生反应 的现象称为光周期现象 （photoperiodism）
long days
short days
菠菜
短日植物（SDP）：指在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。对 这些植物适当延长黑暗或缩短光照可促进和 提早开花，如延长日照则推迟开花或不能成 花。
水稻、玉米、大豆、高梁、苍耳、紫苏、大麻、黄麻、草莓、 烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛等
三、光期与暗期的作用
临界暗期（critical dark period）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。
短日植物，暗期长于临界暗期可开花;
长日植物，暗期短于临界暗期可开花；
光期暗期对苍耳开花的作用 图中数字为光照和暗期(有括号)的小时数
每日光照长度（h）
对日照长度的要求非常严格，是质的反应，有明确的临 界日长，必须经过连续的、一定天数的长日照才能开花 的植物，称绝对长日植物；必须经过连续的、一定天数 的短日照才能开花的植物，称绝对短日植物。
许多长日植物或短日植物开花对日照长度的反应并不十 分严格，是量的反应，为适宜光周期所促进。不适宜的 光周期条件下，经过相当长的时间，也能或多或少的开 花，称为相对长日植物或相对短日植物。
LDP开花需日照长度长于某一临界日长； SDP开花则要求短于某一临界日长。
三种主要光周
相
期反应类型
对
LDP（天仙子）
开 临界日长
花
反
相
日中性植物 应 6 12 18 20 24
对
每日光照长度（h）
开
花
反
应
6 12 18 20 24
相
每日光照长度（h）
对 开
花
SDP（苍耳）
临界日长
反
应 6 12 18 20 24
%
11日中性植物
100
相
相对长日 植物2-4
22
对
6 6
开
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
花 和
33
其
44
它
反 应
55
绝对长 日植物
= LDP = SDP
77 相对短 日植物
66 绝对短 日植物
0
4
24
20
8
12
16
光期长度（h）
16
12
8
暗期长度（h）
20
24
4
0
植物名称
短日植物 菊花 ( Chrysathemum morifolium ) 大豆 ( Glycine max cv. Biloxi ) 厚叶高凉菜 ( Kalanchoe blossfeldiana ) 浮萍 ( Lemna purpusilla, strain 6746 ) 红叶紫苏 (Perilla crispa ) 裂叶牵牛 ( Pharbitis nil cv. Violet ) 苍耳 ( Xanthium Strumarium )
长日植物（LDP）：指在24小时昼夜周期中， 日照长度必须长于一定时数，才能成花的植 物，延长光照可促进和提早开花；相反，如 延长黑暗则推迟开花或不能成花。
小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、 甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、桂花、天仙子等
short days
long days
光期还是暗期起决定作用?
植物是通过检测光暗周期中的暗期长度来感知 日长的变化， 暗期间断处理（night break） 实验，充分证明了暗期长度的决定作用
长日植物 琉璃繁缕 ( Anagallis arvensis ) 天仙子 ( Hyoscyamus niger ) 毒麦 ( Lolium italicum ) 白芥菜 ( Sinapis alba ) 菠菜 ( Spinacia oleracea ) 拟南芥（Arabidopsis thaliana）