《植物成花生理》PPT课件.ppt

1 1、植物生长的周期性包括哪些？植物生长的周期性包括哪些？2 2、植物生长的相关性有哪些？、植物生长的相关性有哪些？3 3、什么是黄化现象？、什么是黄化现象？4 4、地下块根、块茎植物如何提高产量？、地下块根、块茎植物如何提高产量？5 5、什么是它感作用？、什么是它感作用？温故而知新温故而知新1 1、钾肥、生长延缓剂（如多效唑）钾肥、生长延缓剂（如多效唑）2 2、水分（旱长根，水长苗）、水分（旱长根，水长苗）3 3、最适温度（适当低温）、最适温度（适当低温）4 4、充足光照、合理密植、改变株型、充足光照、合理密植、改变株型5 5、氧气、氧气、COCO2 2施肥施肥6 6、摘花、提蔓、摘花、提蔓块茎类增产块茎类增产第九章第九章 植物的植物的成花成花生理生理 在营养器官生长的基础上，在适宜的外界条件在营养器官生长的基础上，在适宜的外界条件下，植物就分化出生殖器官（花），最后结出下，植物就分化出生殖器官（花），最后结出果实。果实。植物要在适宜开花的季节才能分化出花，植物要在适宜开花的季节才能分化出花，而季而季节变化的主要特征是温度高低和日照长短节变化的主要特征是温度高低和日照长短，植，植物开花就与温度及日照长度有密切的关系。物开花就与温度及日照长度有密切的关系。开花过程：开花过程：成花诱导成花诱导成花启动成花启动花的发育花的发育 （感受能力（感受能力决定阶段决定阶段发育表达）发育表达）花发端花发端：是指分生组织在形成花原基之前所进行：是指分生组织在形成花原基之前所进行的一系列生理生化反应和形态结构上的改变。的一系列生理生化反应和形态结构上的改变。所需条件所需条件：1、花前成熟：从幼年期到花熟状态。、花前成熟：从幼年期到花熟状态。2、光周期反应：对昼夜相对长度有反应。、光周期反应：对昼夜相对长度有反应。3、春化作用：越冬植物的低温处理成花。、春化作用：越冬植物的低温处理成花。4、营养和其他条件。、营养和其他条件。研究表明，春化作用和光周期是控制植物开花的两种研究表明，春化作用和光周期是控制植物开花的两种主要机制。主要机制。春化作用是指植物需要经过低温后才能开花光周期春化作用是指植物需要经过低温后才能开花光周期是指植物在适合的日照长度才能开花。是指植物在适合的日照长度才能开花。然而然而，要使植要使植物从营养生长转变为生殖生长，还需要经过幼年期，物从营养生长转变为生殖生长，还需要经过幼年期，植株有一定营养体，才能开花。所以，植株有一定营养体，才能开花。所以，幼年期、春化幼年期、春化作用和光周期是控制植物开花的三个重要阶段。作用和光周期是控制植物开花的三个重要阶段。第第一一 节节 春化作用春化作用一、春化作用的一、春化作用的概念和反应类型概念和反应类型1、春化作用：春化作用：低温低温诱导诱导促使植物开花的促使植物开花的效应效应。春化处理：使萌动的种子通过低温处理称为春化处理：使萌动的种子通过低温处理称为春化处理春化处理。2、植物对低温反应的类型、植物对低温反应的类型 一类对温度的要求是质性的，不低温诱导不开花；一类对温度的要求是质性的，不低温诱导不开花；一类对温度的要求是量性的，低温诱导促进开花，无一类对温度的要求是量性的，低温诱导促进开花，无低温延迟开花。低温延迟开花。3、一般说来，冬性愈强，要求的春化温度愈低，春化的一般说来，冬性愈强，要求的春化温度愈低，春化的天数也愈长。天数也愈长。二、植物通过春化作用的条件二、植物通过春化作用的条件1、低温是春化作用的主要条件。、低温是春化作用的主要条件。有效温度的范围和低温有效温度的范围和低温持续的时间因植物的种类和品种不同持续的时间因植物的种类和品种不同。2、一定范围内，春化效应与低温时间成正比。、一定范围内，春化效应与低温时间成正比。3、去春化作用去春化作用：高温解除春化；：高温解除春化；再春化作用再春化作用：高温后再低温诱导。：高温后再低温诱导。4、春化完成后，春化效应就进入稳定状态。、春化完成后，春化效应就进入稳定状态。5、影响春化的因素：影响春化的因素：适当的适当的糖、氧、水分糖、氧、水分等。等。三三、春化作用的、春化作用的机理机理1、时期：时期：（1）可在种子萌发）可在种子萌发后到营养体后到营养体生长的生长的苗苗期进行；期进行；（2）少数植物只有在绿色幼苗长到一定大小）少数植物只有在绿色幼苗长到一定大小时时才能春化。才能春化。2、感受部位：感受部位：茎尖生长点茎尖生长点。证据：证据：芹菜试验芹菜试验一般认为分生组织和某些进行细胞分裂的部位可感受低温一般认为分生组织和某些进行细胞分裂的部位可感受低温。3、春化作用的春化作用的传递传递 产生某种产生某种可传递物质可传递物质，命名为春化素。，命名为春化素。4、春化作用的生理生化基础、春化作用的生理生化基础（1）春化处理的小麦种子春化处理的小麦种子呼吸速率升高呼吸速率升高；（2）在春化过程中在春化过程中核酸（特别是核酸（特别是RNA）在体内含量增）在体内含量增加，代谢加速加，代谢加速，而且，而且RNA性质也有所变化；性质也有所变化；（3）低温处理的冬小麦种子中低温处理的冬小麦种子中可溶性蛋白及游离氨基可溶性蛋白及游离氨基酸含量增加酸含量增加，其中脯氨酸增加较多；，其中脯氨酸增加较多；（4）春化处理作物体内春化处理作物体内赤霉素含量增加赤霉素含量增加。四、春化作用在农业生产上的应用四、春化作用在农业生产上的应用1、人工春化处理、人工春化处理 加速发育，缩短生育周期。加速发育，缩短生育周期。“闷麦法闷麦法”；“七九七九”麦。麦。2、调种引种、调种引种3、控制花期、控制花期第第二二节节 光周期光周期现象现象一、光周期的发现一、光周期的发现 1、光周期光周期：在一天之中，白天和黑夜的相对在一天之中，白天和黑夜的相对长度，称为光周期。长度，称为光周期。烟草实验烟草实验大豆试验大豆试验证明：植物开花与昼夜的相对长度有关。证明：植物开花与昼夜的相对长度有关。2、对多数植物来说，特别是一年生和二年生对多数植物来说，特别是一年生和二年生植物，当同一种植物生长在特定的纬度的时候，植物，当同一种植物生长在特定的纬度的时候，每年都大约在相同的日子开花。每年都大约在相同的日子开花。3、这种、这种植物对于白天和黑夜的相对长度的反植物对于白天和黑夜的相对长度的反应，称为应，称为光周期现象光周期现象。二二、光周期、光周期的的反应类型反应类型1、光周期反应类型可分为三种光周期反应类型可分为三种：长日植物长日植物:短日植物短日植物:日中性植物日中性植物:长短日植物（长短日植物（LSDP）：经短日照完成花诱导后，）：经短日照完成花诱导后，再在长日照条件下形成花器官的植物；再在长日照条件下形成花器官的植物；短长日植物（短长日植物（SLDP）：经长日照完成花诱导后，）：经长日照完成花诱导后，再在短日照条件下形成花器官的植物。再在短日照条件下形成花器官的植物。2、植物开花对日照长短的、植物开花对日照长短的不同反应主要取决于其原产不同反应主要取决于其原产地生长季节的光周期变化地生长季节的光周期变化。二、光周期二、光周期诱导的机理诱导的机理1、临界日长临界日长：指诱导短日植物开花所需的最长日照时：指诱导短日植物开花所需的最长日照时数，或诱导长日植物开花所需的最短日照时数。不同数，或诱导长日植物开花所需的最短日照时数。不同植物临界日长不一。植物临界日长不一。2、临界暗期临界暗期：在昼夜周期中短日植物能够开花所必需：在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度暗期长度。暗期对于短日植物更为重要。暗期对于短日植物更为重要。短日植物应该称为长夜植物，它的开花决定于暗期短日植物应该称为长夜植物，它的开花决定于暗期的长度，而不决定于光期时间的长度的长度，而不决定于光期时间的长度。3、光周期诱导光周期诱导：植物：植物经过经过适宜的光周期处理适宜的光周期处理以后，以后，产生的诱导效应可以保持在体内而导致产生的诱导效应可以保持在体内而导致开花开花，这种现象称为光周期诱导。，这种现象称为光周期诱导。（1）光周期诱导所需的光周期处理天数因植光周期诱导所需的光周期处理天数因植物种类而异。物种类而异。（2）通常）通常植物光周期诱导需要的天数随植物植物光周期诱导需要的天数随植物的年龄的年龄减少减少。（3）在自然条件下，光周期诱导所要求的光照强度是在自然条件下，光周期诱导所要求的光照强度是很微弱的，远远低于光合作用所需要的光照强度。很微弱的，远远低于光合作用所需要的光照强度。（4）一般认为光周期诱导的光照强度约在一般认为光周期诱导的光照强度约在50100 lX，但不同植物甚至品种的反应亦不同。，但不同植物甚至品种的反应亦不同。（5）无论是抑制短日植物开花，还是诱导长日植物开无论是抑制短日植物开花，还是诱导长日植物开花，都是红光最有效。花，都是红光最有效。4、光周期光周期刺激的感受和传导刺激的感受和传导（1）有效部位：叶片；）有效部位：叶片；（2）叶片的敏感性与叶龄有关；）叶片的敏感性与叶龄有关；（3）诱导开花的部位是：茎的生长点；）诱导开花的部位是：茎的生长点；（4）开花刺激物的传递途径是韧皮部。）开花刺激物的传递途径是韧皮部。5、植物营养与成花、植物营养与成花 克勒布斯的开花碳氮比（克勒布斯的开花碳氮比（CN）理论）理论6、温度和光周期反应的关系、温度和光周期反应的关系 温度影响光周期的诱导时间。温度影响光周期的诱导时间。低温可使长日植物在短日下开花。低温可使长日植物在短日下开花。三三、光敏色素与花诱导、光敏色素与花诱导1、光敏色素的发现、光敏色素的发现光敏色素广泛分布于各类植物中。光敏色素广泛分布于各类植物中。在细胞中与亚细胞膜结合存在。在细胞中与亚细胞膜结合存在。在黄化幼苗中含量较高。在黄化幼苗中含量较高。2、光敏色素的理化性质、光敏色素的理化性质是一种易溶于水的浅蓝色色素蛋白质。是一种易溶于水的浅蓝色色素蛋白质。由生色团和蛋白质两部分组成。由生色团和蛋白质两部分组成。分为两种类型：分为两种类型：红光吸收型（红光吸收型（Pr）：吸收峰）：吸收峰660nm 远红光吸收型（远红光吸收型（Pfr）：吸收峰）：吸收峰730nmPr+660nm红光红光Pfr（具有生理活性）（具有生理活性）Pfr+730nm远红光远红光PrPfr+黑暗黑暗Pr（称为暗逆转）（称为暗逆转）3、光敏色素在成花诱导中的作用、光敏色素在成花诱导中的作用取决于取决于Pfr/Pr的比值的比值。短日植物要求低；长日植物要求高比值。短日植物要求低；长日植物要求高比值。用来解释光照对开花的影响原因。用来解释光照对开花的影响原因。附：附：光敏色素与诱导开花光敏色素与诱导开花1.短日植物的开花诱导要求是暗期的前期短日植物的开花诱导要求是暗期的前期“高高Pfr反应反应”，后期是后期是“低低Pfr反应反应”。2.长日植物在暗期前期是长日植物在暗期前期是“低低Pfr反应反应”，后期是，后期是“高高Pfr反反应应”。综上所述，短日植物和长日植物对日长的本质区别，综上所述，短日植物和长日植物对日长的本质区别，似乎在于暗期的前期。短日植物在暗期的前期是高似乎在于暗期的前期。短日植物在暗期的前期是高Pfr水平，然后转变为低水平，然后转变为低Pfr水平，长日植物暗期的前期是水平，长日植物暗期的前期是低低P fr水平，后期是高水平，后期是高Pfr水平。水平。四四、春化和光周期理论在农业上的应用、春化和光周期理论在农业上的应用1、植物的地理起源与分布与光周期特性、植物的地理起源与分布与光周期特性2、引种、引种3、育种：南繁北育、育种：南繁北育4、控制开花时期、控制开花时期5、控制营养生长和生殖生长、控制营养生长和生殖生长五、花器官的形成和性别分化五、花器官的形成和性别分化1、从营养生长到生殖生长的过渡、从营养生长到生殖生长的过渡 花芽的分化又称器官形成。花芽的分化又称器官形成。2、性别分化、性别分化 雌雄同株、雌雄异株等雌雄同株、雌雄异株等 不同性别植株的生理状况不同不同性别植株的生理状况不同 （一）雌雄个体的代谢差异（一）雌雄个体的代谢差异 1.雌株处于较还原状态，雄株处于相对氧化状态；雌株处于较还原状态，雄株处于相对氧化状态；2.多数雄株组织的呼吸速率大干雌株的；多数雄株组织的呼吸速率大干雌株的；3.多数雄株的过氧化氢酶活性也比雌株高。多数雄株的过氧化氢酶活性也比雌株高。（二）外界条件对植物性别形成的影响（二）外界条件对植物性别形成的影响 1.光周期：短日照促使短日植物多开雌花，长日植物光周期：短日照促使短日植物多开雌花，长日植物多开雄花。多开雄花。2.糖氮比值低时，将提高雌花分化的百分数。糖氮比值低时，将提高雌花分化的百分数。3.土壤条件对植物性别分化比较明显。土壤条件对植物性别分化比较明显。4.植物激素对花的性别分化也有影响。植物激素对花的性别分化也有影响。5.伤害也可使雄株转变为雌株。伤害也可使雄株转变为雌株。在植物的成花过程中，花的诱导和花器官形成是两个过程。在植物的成花过程中，花的诱导和花器官形成是两个过程。（三）（三）影响花器官形成的内外条件：影响花器官形成的内外条件：气象条件气象条件 1.光：照光时间越长，光强度越大，对花形成愈有利。光：照光时间越长，光强度越大，对花形成愈有利。2.温度。温度。栽培条件栽培条件 1.水分；水分；2.肥料；肥料；3.栽培密度。栽培密度。生理条件生理条件 1.体内有机物养分充足与否，是决定花器官形成好坏的主要条件，体内有机物养分充足与否，是决定花器官形成好坏的主要条件，2.在营养生长和生殖生长之间有养分分配问题，在同一花序的小花在营养生长和生殖生长之间有养分分配问题，在同一花序的小花之间也有这个问题。之间也有这个问题。强势花、弱势花。强势花、弱势花。