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1、 植物光周期和春化现象植物光周期和春化现象姓名:雍玲桃学号:20151951681 春化作用春化作用 一一. 春化作用概述春化作用概述 2、春化作用的类型、春化作用的类型根据植物感受低温诱导的生育期不同可根据植物感受低温诱导的生育期不同可公为三类:公为三类:冬性一年生植物:小麦、大麦等冬性一年生植物:小麦、大麦等二年生植物:甜菜、天仙子、甘蓝等二年生植物:甜菜、天仙子、甘蓝等需冬季低温诱导的多年生植物:菊花、需冬季低温诱导的多年生植物:菊花、桂竹香、紫罗兰等桂竹香、紫罗兰等二、春化作用的感受时期及部位二、春化作用的感受时期及部位1、感受春化作用的时期、感受春化作用的时期l(1)种子春化型)种子
2、春化型 在种子萌发期能感受在种子萌发期能感受l(2)绿体春化型)绿体春化型 只有幼苗形成一定绿只有幼苗形成一定绿体时才能感受。体时才能感受。2、感受春化的部位、感受春化的部位l 茎尖生长点(分生组织和进行细胞分裂茎尖生长点(分生组织和进行细胞分裂的部位)的部位)怎样证明感受部位是茎尖生长点?怎样证明感受部位是茎尖生长点?三三. 植物通过春化的条件植物通过春化的条件 GA对胡萝对胡萝卜开花的卜开花的影响影响对照对照10 g GA/d处理处理4周周低温处低温处理理6周周五五. 春化作用的应用春化作用的应用2 光周期现象光周期现象一一. 发现发现 二二. 植物对光周期反应的类型植物对光周期反应的类型
3、 植物植物 临界日长临界日长 (h) SDP苍耳苍耳 15.5LDP菠菜菠菜 13 三三. 光周期诱导光周期诱导 菊花是短日照植物临界暗期对临界暗期对SDP/LDP植物开花有决定作用。植物开花有决定作用。实验结论 短时间黑暗打断光明,不影响光周期诱导。短时间黑暗打断光明,不影响光周期诱导。 暗期中暗期中短时间光照短时间光照打断,会使打断,会使SDPSDP开花受到开花受到阻碍,阻碍,尤其红光最有效尤其红光最有效。光质光质 红光红光 远红光远红光SDP SDP 不能开花不能开花 使开花使开花 LDP LDP 使开花使开花 不能开花不能开花图9.8 暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的影响光形态建
4、成光形态建成(photomorphogenesis)(photomorphogenesis)与光受体与光受体 能量能量光光影响植物生长发育影响植物生长发育信号信号光合作用光合作用光形态建成后者所需能量比光补偿点低10个数量级。低能反应光形态建成光形态建成: :依赖依赖光光控制控制细胞的分化细胞的分化、结构和功能结构和功能改变改变, , 最终汇集成组织和最终汇集成组织和器官的建成器官的建成,即光控制发育的过程即光控制发育的过程。 暗形态建成暗形态建成 (skotomorphogenesis):相反相反, 暗中生长的植物表现出各种黄化特征暗中生长的植物表现出各种黄化特征 , 如茎细而长、顶如茎细而
5、长、顶端呈钩状弯曲和叶片小而呈黄白色现象端呈钩状弯曲和叶片小而呈黄白色现象 植物体内至少存在三类光受体:植物体内至少存在三类光受体:A.A.对红光和远红光敏感对红光和远红光敏感-光敏色素光敏色素(Phytochrome); ;B.B.对蓝光和紫外光对蓝光和紫外光A A敏感敏感-隐花色素隐花色素( (c cr ryptochrome)yptochrome)C.C.对紫外光对紫外光B B敏感敏感-紫外光受体紫外光受体 植物利用这些光受体可以精确地感受光照,植物利用这些光受体可以精确地感受光照,并对不同光强和光质作出不同的反应。并对不同光强和光质作出不同的反应。红光区(红光区(600700nm,66
6、0nm)A. A. 光敏色素光敏色素(Phytochrome) 植物接受光周期信号的色素蛋白,有蛋植物接受光周期信号的色素蛋白,有蛋白质和生色团两部分组成。白质和生色团两部分组成。 有两种形式:有两种形式:Pr PfrPr Pfr需光种子萌发需光种子萌发受红光(受红光(660nm)促进,被远红光)促进,被远红光(730nm)抑制)抑制,在红光下促进萌发的效果可被紧,在红光下促进萌发的效果可被紧接着的远红光照射所抵消(或逆转)。接着的远红光照射所抵消(或逆转)。光敏素参与种子萌发的结果。光敏素参与种子萌发的结果。交替地暴露在红光(交替地暴露在红光(R R)和远红光()和远红光(FRFR)下莴苣种
7、子萌发百分率)下莴苣种子萌发百分率光处理 萌发 R 70R-FR 6R-FR-R 74 R-FR-R-FR 6R-FR-R-FR-R 76R-FR-R-FR-R-FR 7远红光区(远红光区(720760nm,730nm) 莴苣种子萌发受到促进或抑制只与最后一次照射的光质有关,红光促进,远红光抑制。660nm730nm红光照射远红光照射 光敏色素不吸收绿光光敏色素不吸收绿光,故绿光为安全光故绿光为安全光 已知有已知有200200多个反应受光敏色素调节多个反应受光敏色素调节 种子萌发种子萌发 光周期光周期 花诱导花诱导 叶脱落叶脱落 性别表现性别表现 小叶运动小叶运动 节间伸长节间伸长 膜透性膜透
8、性 弯钩张开弯钩张开 花色素形成花色素形成 向光敏感性向光敏感性 块茎形成块茎形成 偏上性生长偏上性生长 节律现象等节律现象等光敏色素的生理作用光敏色素的生理作用 广泛广泛(影响植物一生的形态建成影响植物一生的形态建成),接受光刺接受光刺激到发生形态反应时间有快有慢。激到发生形态反应时间有快有慢。B.B.隐花色素隐花色素-又名蓝光受体(又名蓝光受体(blue light receptorblue light receptor) 作用光谱的作用光谱的最高峰处在蓝光区最高峰处在蓝光区,常把,常把隐花色素引起的反应简称为隐花色素引起的反应简称为蓝光效应蓝光效应(blue light effectbl
9、ue light effect)。)。生理作用生理作用 隐花色素在不产生种子而以孢子繁殖的隐花色素在不产生种子而以孢子繁殖的隐花植物隐花植物,如藻,如藻类、菌类、蕨类等植物的类、菌类、蕨类等植物的光形态建成光形态建成中起重要作用。中起重要作用。高等植物中的高等植物中的向光性、气孔的开放、光抑制生长向光性、气孔的开放、光抑制生长等许等许多现象中都有隐花色素的参与。多现象中都有隐花色素的参与。C.C.紫外光紫外光B B受体受体 紫外光紫外光B B受体是受体是吸收吸收280-320nm280-320nm的紫外光的紫外光(UV-BUV-B)而引起光形态建成反应的光敏受体。而引起光形态建成反应的光敏受体
10、。受受体本质不清楚。体本质不清楚。五五. 光周期理论在农业生产上的应用光周期理论在农业生产上的应用 光周期与纬度的关系光周期与纬度的关系1 1)、在北半球,任何纬度都是夏至时白天最长,冬至)、在北半球,任何纬度都是夏至时白天最长,冬至时白天最短。时白天最短。2 2)、在北半球,自春分到秋分,纬度越高,白天越长;)、在北半球,自春分到秋分,纬度越高,白天越长;纬度越低,白天越短。自秋分到春分,纬度越高,纬度越低,白天越短。自秋分到春分,纬度越高,白天越短,纬度越低,白天越长。白天越短,纬度越低,白天越长。3 3)、因此对于我国南方)、因此对于我国南方( (广州一带,北纬广州一带,北纬2323)
11、)白天与白天与黑夜的长度变化不大,没有很长的白天,原产于此黑夜的长度变化不大,没有很长的白天,原产于此的多为短日植物。的多为短日植物。4 4)、北方)、北方( (东北一带,北纬东北一带,北纬4545) )在其春分在其春分秋分的生秋分的生长季节中,日长很长,原产于此的多为长日植物而长季节中,日长很长,原产于此的多为长日植物而在秋分在秋分春分季节中温度太低,植物不宜生长。春分季节中温度太低,植物不宜生长。5 5)、山东)、山东( (北纬北纬3636) )自春分自春分夏至,日渐变长,适于夏至,日渐变长,适于长日植物如小麦;自夏至长日植物如小麦;自夏至秋分,日渐变短,适于秋分,日渐变短,适于短日植物如玉米、大豆。短日植物如玉米、大豆。光周期诱导的周期数光周期诱导的周期数每种植物开花所需的最少光周期数,低于每种植物开花所需的最少光周期数,低于该天数不能开花该天数不能开花. .不同植物光周期处理不同植物光周期处理天数不同,一般为天数不同,一般为1-101-10天。天。例如,水稻、苍耳等只要例如,水稻、苍耳等只要1 1天,大豆天,大豆2 23 3天,菊花约天,菊花约1212天。天。增加适宜光周期诱导的天数,可加速花原增加适宜光周期诱导的天数,可加速花原基的发育,增加花的数目基的发育,增加花的数目广州文化公园展出的一盆菊花有广州文化公园展出的一盆菊花有7 057朵花朵花 谢谢观看
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