第九章 植物的成花生理复习思考题与答案

第九章植物的成花生理复习思考题与答案

（一）名词解释

花熟状态（ripeness to flower state）植物经过一定的营养生长期后具有了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为生殖生长的转折点。

春化作用（vernalization）低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。一般冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年植物以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用。

春化处理（vernalization）对萌动的种子或幼苗进行人为的低温处理，使之完成春化作用促进成花的措施称为春化处理。

解除春化（devernalization）在植物春化过程结束之前，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，这种现象称为去春化作用或解除春化。

再春化作用（revernalization）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，这种解除春化后，再进行春化的现象称再春化作用。

光周期现象（photoperiodism）自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期。昼夜的相对长度对植物生长发育的影响叫做光周期现象。植物的开花、休眠和落叶，以及鳞茎、块茎、球茎的形成，都受日照长度调节，即都存在光周期现象。但其中研究得最多的是植物成花的光周期诱导。

长日植物（Long-day plant, LDP）在24小时昼夜周期中，日照长度长于一定时数才能成花的植物。如延长光照或在暗期短期照光可促进或提早开花，相反，如延长黑暗则推迟开花或不能成花。典型的长日照植物有天仙子、小麦等。

短日植物(short-day plant, SDP) 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。如延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花，相反，如延长日照则推迟开花或不能成花。典型的短日植物有晚稻，菊花等。

日中性植物(day-neutral Plant, DNP) 成花对日照长度不敏感，只要其它条件满足，在任何长度的日照下均能开花的植物。如月季，黄瓜等。

临界日长（critical daylength）引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度。如长日植物天仙子的临界日长约为11小时，短日植物苍耳的临界日长约为15.5小时。

临界暗期（critical dark period）引起短日植物成花的最短暗期长度或长日植物成花的最长暗期长度。同临界日长相比，临界暗期对诱导成花更为重要。

光周期诱导（photoperiodic induction）植物在达到一定的生理年龄时，经过一定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。

成花决定态（floral determinated state）植物经过一定时期的营养生长后，就能感受外界信号（低温和光周期）产生成花刺激物，成花刺激物被运输到茎端分生组织，在那里发生一系列诱导反应，使分生组织进入一个相对稳定的能诱导成花的状态，这种状态被称为成花决定态。

同源异型突变（homeotic mutation）和同源异型基因（homeotic gene）有时花的某一重要器官位置发生了被另一器官替代的突变，如花瓣部位被雄蕊替代，这种遗传变异现象称为花发育的同源异型突变。控制同源异型化的基因称为同源异型基因。

（二）问答题

1.设计一简单的实验来证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。

答：低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。植物感受低温的部位是茎的生长点或其它能进行细胞分裂的组织。将植物放在温暖的室内，只对某一部位进行低温处理，若能使植物开花，即能证明处理部位为低温感受部位。

例如可选用盆栽芹菜进行实验，将芹菜植物放在温暖的室内，茎尖用胶管缠绕，通入冷水，芹菜茎尖经低温处理可开花，反之，如果将芹菜植株放入低温室内，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。

2.赤霉素与春化作用有何关系？

答：赤霉素可以使许多需春化的植物不经低温处理就能开花；一些植物经低温处理后，体内赤霉素含量较未处理的多；用赤霉素生物合成抑制剂处理会抑制春化。这些都表明赤霉素与春化作用有关，但赤霉素并不能诱导所有需春化的植物开花。植物对赤霉素的反应也不同于低温，被低温诱导的植物抽薹时就出现花芽，而赤霉素虽可引起多种植物茎伸长或抽薹，但不一定开花。总之，赤霉素与春化作用的关系很复杂，尚有待进一步的研究。

3.春化作用在农业生产实践中有何应用价值？

答：（1）人工春化处理将萌动的冬小麦种子闷在罐中，放在0～5℃低温下40～50d，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，可以在一年中培育3～4代冬性作物，加速育种过程；为了避免春季"倒春寒"对春小麦的低温伤害，可对种子进行人工春化处理后适当晚播，使之在缩短生育期的情况下正常成熟。

（2）调种引种引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。若将北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能顺利通过春化阶段，使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失。

（3）控制花期如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对以营养器官为收获对象的植物，如洋葱、当归等，可用解除春化的方法，抑制开花，延长营养生长，从而增加产量和提高品质。

4.什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型。

答：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，植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象（photoperiodism）。植物的开花、休眠和落叶，以及鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的形成都受日照长度的调节，但是，在植物的光周期现象中研究最多的是植物成花的光周期诱导。根据植物开花对日照长度的反应，将植物分为以下三种主要的光周期类型。

（1）长日植物如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等，此类植物在24小时昼夜周期中，日照长度长于一定时数才能成花。

（2）短日植物如水稻、玉米、大豆、苍耳、菊花等，此类植物在24小时昼夜周期中，日照长度短于一定时数才能成花。

（3）日中性植物如月季、黄瓜、向日葵、蒲公英、番茄等，此类植物的成花对日照长度不敏感，只要其他条件满足，在任何长度的日照下均能成花。

5.用实验证明植物感受光周期的部位，并证明植物可以通过某种物质来传递光周期刺激。答：植物在适宜的光周期诱导后，发生开花反应的部位是茎端生长点，然而感受光周期的部位却是植物的叶片。这一点可以用对植株不同部位进行不同光周期处理后观察对开花效应的情况来证明。通常实验可得到以下结果：①将植物全株置于不适宜的光周期条件下，植物不开花而保持营养生长；②将植物全株置于适宜的光周期下，植物可以开花；③只将植物叶片