§1春化作用§2光周期现象§3植物成花诱导的生理生(精)

§5 受精生理
一. 花粉的化学组成 二. 花粉和柱头的相互识别
三. 授粉受精后的生理生化变化
四. 影响受精的因素
五. 无融合生殖和单性结实
一. 花粉的化学组成
1. 壁物质
外壁: 纤维素, 孢粉素; 内壁: 纤维素, 果胶 蛋白质(糖蛋白、酶、应变素等)
2. 水分 15％～30％ 3. 蛋白质和氨基酸 80多种酶，游离Pro多 4. 碳水化合物和脂肪 5. 植物激素 IAA, GA, CTK, ETH 6. 色素 花色素苷、类胡萝卜素 7. 矿质元素 8. 维生素类
②幼叶 叶柄基部。
3. 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) 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
4. 春化的生理生化基础
① 末端氧化酶： 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
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。
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二. 营养状况与植物的成化诱导
C/N比理论：
当 C/N比高时，促进开花； 比值低时，抑制开花。 对SDP不适用。
三. 光周期诱导
四. 光周期理论在农业生产上的应用
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。
∴GA与春化作用有关
10 μg GA/d 处理4周
低温处 理6周
对照
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。 ③SDP，GA不能代替低温。
玉米赤霉烯酮
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四. 春化作用的应用
车前草
春白菊
荷花
牵牛花
蜀葵
豚草
罂栗
雄配子体
柱头
花柱
精细胞
花粉 管
子房
珠被 营养核
卵细胞
受精作用
二. 花粉和柱头的相互识别
①花粉壁蛋白质 ( 外壁糖蛋白 ) 与柱头表面 蛋白质
亲和：花粉管 →角质酶，溶解柱头角质层， 花粉管生长，受精。 不亲和：柱头→胼胝质，阻碍花粉管穿入 柱头。 ② 花粉色素和柱头特殊酶类有关。
二. 植物对光周期反应的类型
1. 长日植物(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。
SDP
营养生长 开花 营养生长 营养生长
光
暗
LDP
开花 营养生长 开花 开花
营养生长
开花
开花
营养生长
24h
暗期间断实验
(3)光期与光周期诱导——影响成花数量
大豆
暗期长度为16h
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四. 光周期理论在农业生产上的应用
1. 植物的地理起源和分布与光周期特性
低纬度 ——SDP ，高纬度 ——LDP ，中纬 度 ——SDP,LDP 同 — 纬度， LDP: 春末和 夏季开花(小麦)；SDP:秋季开花，(菊花)
① 呼吸速率增加
② IAA含量增加 ③ 生长抑制物下降 ④ 整株植物的水分、矿质吸收及有 机物转化和运输加快
四. 影响受精的因素
1. 花粉的活力 寿命 水稻：5~l0 min，梨、 苹果70～210d。干燥、低温、低氧有利于贮存。 2. 柱头的活力 3. 环境条件 （1）温度 25～30℃ （2）相对湿度 70％～80％ 开花当天最强，以后逐渐下降。
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§4 植物的花芽分化与性别表现
一. 花芽分化
二. 性别表现
性别表现的调控
1. 光周期 适宜——雌花， 不适宜——雄花 2. 温周期 低温, 昼夜温差大——雌花(黄瓜例外) 3. 营养因素 N肥和水分充足——雌花； N少, 干旱——雄花。 C／N比低——提高雌花数目 4 植物激素 IAA,ETH——雌花 GA——雄花
1. 低温
类型 冬性 半冬性 春性
1～ 2℃
春化温度范围(℃) 0-3 5-8 10-12 春化天数(d) 35-45 20-30 5-15
表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数
2. 水分、氧气和营养 ＜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℃
植物 SDP LDP 苍耳 菠菜 临界日长 （h） 15.5 13
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不同品种不同，如烟草。
三. 光周期诱导
1. 概念
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)
1. 人工春化处理 闷麦法，0～5℃，40～50d，春天补种。 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。
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§2 光周期现象
一. 发现
二. 植物对光周期反应的类型
2. 光周期刺激的感受部位——叶片
怎样用实验证明？
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
(2)暗期与光周期诱导——决定能否成花
（3）其他: 土壤水肥条件、通风、透光
硼
五. 无融合生殖和单性结实
1．无融合生殖(无配子生殖)： 是指被子植物中由未受精的卵或胚珠内某些 细胞直接发育成胚，产生有籽果实的现象。
2. 单性结实 不经过受精作用，子房直接发育成果实 （无籽果实）的现象 。
§1 春化作用
§2 光周期现象 §3 植物成花诱导的生理生花基础
§4 植物的花芽分化与性别表现
§5 受精生理
本章重点和难点
春化作用的机理和应用
光周期现象及农业上应用 光周期诱导的概念和机理
光敏素
§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. 发 现
③ 核酸含量增加，有新 mRNA 合成。
5. 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。
照光处理
R R+FR R+FR+R R+FR+R+FR R+FR+R+FR+R R+FR+R+FR+R+FR
种子萌发率（%） 70 6 74 6 76 7
1. 结构与性质
(1) 结构
浅蓝色的色素蛋白质
一条长链多肽 + 四吡咯环的生色团
开链的四吡咯生色团
光敏素的结构
吸 光 率
波长
（2）理化性质
2. 光敏素在成花诱导中的作用
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。
低温诱导促使植物开花的作用称 春化作用(vernalization)
概念
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二. 植物通过春化的条件
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。
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三. 春化作用的机理
1. 感受低温的时期 种子吸胀萌动时 苗期 2. 感受低温的部位 分生组织 能进行细胞分裂的部位 实验证明 ①芹菜等: 茎尖生长点 温室, 茎尖生长点→低温处理→春化； 栽培在低温下，茎尖→25℃，不能通过春化
月见草，在柱头上30min后
连翘 芸香苷 槲皮苷
（实线：亲和，虚线：不亲和） 自花、异株同型花——不亲和
概念
集体效应(群体效应)，即单位面积内， 花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管生 长越好。 硼促进花粉萌发和花粉管的生长。 花粉管的向化性运动 ：Ca2+ (金鱼草)
三. 授粉受精后的生理生化变化
麻类:南种北引,留种地
菊花SDP: 遮光 杜鹃LDP: 人工延长光照
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§3 植物成花诱导的生理生花基础
一. 光敏素与植物的成花诱导
二. 营养状况与植物的成化诱导
一. 光敏素与植物的成花诱导
光敏素是一种对红光和远红光吸收有逆转 效应，参与光形态建成、调节植物发育的色 素蛋白。 概念
红光和远红光对莴苣种子萌发的控制
SDP大豆，南方→北京，开花推迟；北方 →北京, 花期提前。
2. 育种
（1）人工调节花期 （2）加速世代繁育 花期不遇 新品种
3. 引种
SDP: 北方→南方，提前开花，晚熟品种； 南方→北方，早熟品种。 LDP: 北方→南方，延迟开花，早熟品种； 南方wenku.baidu.com北方，晚熟品种。
4. 维持营养生长 5. 控制花期
临界日长
长日植物 (天仙子)
相对开花效应
短日植物 (苍耳) 临界日长
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。