《植物的生殖生理U》PPT课件.ppt
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1、第十一章植物的第十一章植物的生殖生理生殖生理主要内容:植物幼年期的生理特征(了解)春化作用春化作用(重点)光周期光周期(重点)花器官形成及其生理(难点)受精生理(重点)v营养生长营养生长生殖生长生殖生长v外因外因:与季节有关(与季节有关(温度高低和日照长短)v内因内因:有一定营养体,才能开花。即植物生长达到植物生长达到的花熟状态。的花熟状态。v花熟状态:是指花熟状态:是指植物具有的能感受环境条件而诱导开花的生理状态被称为花熟状态。v花熟状态是植物从营养生长转入生殖生长的标志花熟状态是植物从营养生长转入生殖生长的标志。v幼年期:幼年期:植物达到花熟状态之前的营养生长时期称为幼年期幼年期。v控制植
2、物开花的三个重要因素是幼年期、温度和光幼年期、温度和光周期周期。第一节第一节 幼年期幼年期(juvenility)v 幼年期幼年期是植物早期生长的阶段。在此期间,任是植物早期生长的阶段。在此期间,任何处理都不能诱导开花。何处理都不能诱导开花。v1.许多植物必须达到一定年龄或经过一定时期的生长后,才能开花,完成幼年期后即转入成熟开花期,在适宜环境中诱导开花。v2.幼年期时间长短因植物种类而异。v 木本植物长于草本植物。例如:银杏v3.有的植物根本没有幼年期。例如:花生种子中已具备花原基。v幼年期有什么特征?一、幼年期的特征一、幼年期的特征v1.形态特征(形态特征(P244)v2、生理特征、生理特
3、征va.幼年期生长快,呼吸强,核酸代谢和蛋白质合成都快,茎的切段易发根。vb.幼年期转变为成年期,植株不同部位的成熟度不一样。vc.植株一旦成熟非常稳定,只有经过有性生殖,才能重新进入幼年期。3、成熟顺序、成熟顺序二、提早成熟二、提早成熟v植株处于幼年期不能开花,所以要设法加速生长,迅速通植株处于幼年期不能开花,所以要设法加速生长,迅速通过幼年期,或者设法减慢生长以提早开花。例如:过幼年期,或者设法减慢生长以提早开花。例如:v长日加速生长缩短幼年期。v树的大小决定幼年期长短。v减慢生长可缩短幼年期。v赤霉素在幼年期转变为成年期中起作用,外加GA可延长幼年期。v靠近地面的根对维持幼年期很重要。第
4、二节第二节 春化作用春化作用v 一、春化作用的条件v春化作用(春化作用(vernalization):低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。v 春化作用的条件春化作用的条件v1、温度:低温是春化作用的主要条件、温度:低温是春化作用的主要条件。最最有效温度是有效温度是010之间,适宜温度之间,适宜温度17。v例如:例如:由此将小麦分为冬性、半冬性和春性。冬性愈强,所需要的春化温度愈低,需要春化天数愈长。详见下表v资料:资料:不同类型小麦通过春化需要的温度及天数不同类型小麦通过春化需要的温度及天数v类型 春化温度范围()春化天数(D)v冬性 03 4045v半冬性 36 1015v春性 815
5、 58v去春化作用去春化作用(devernalization)一些长日植物的春化作用可被高温(约30)或短日处理而消失,这种由另一条件消除春化由另一条件消除春化的现象,称为去春化作用的现象,称为去春化作用。v 例如例如:洋葱栽培。v再春化作用再春化作用解除春化之后,再进行的春化作用称再春化作用。v 此外还有其它条件v2、适宜的水分:、适宜的水分:小麦种子春化临界含水量为:40,40不行。v3、氧气、氧气:充足的氧气利于某些酶的活性提高,呼吸增强,缺氧也有解除春化作用效果。v4、有糖参与、有糖参与:必须供给充足的营养。v 例如:去胚乳小麦用蔗糖为培养基春化;v 去胚乳小麦缺蔗糖不能春化。二、春化
6、作用的时期、部位和刺激传导二、春化作用的时期、部位和刺激传导v1.春化作用的春化作用的时期:v(1)多数植物可在种子萌发或在植株生长的任何时期中进行;v(2)少数植物只有在绿色幼苗长到一定大小,才能通过春化。2.春化作用的感受部位春化作用的感受部位v部位:部位:分生组织和某些能进行细胞分裂的部位。(1)绿体)绿体春化茎尖生长点。茎尖生长点。v芹菜实验芹菜实验:v全株温室不开花;v全株低温开花;v暖茎尖、冷叶不开花;v冷茎尖、暖叶开花。v(2)种子种子幼胚。幼胚。v(3)叶柄基部叶柄基部:椴树叶低温处理组培开花,切除叶柄基部0.5cm,再生株不成花。3、春化效应的传递、春化效应的传递 春化部位和
7、时间不一至。推论推论:春化后产生一种能传递春化效果的物质称之春化素春化素(vernalin)v嫁接试验嫁接试验1:春化天仙子与未春化天仙子嫁接-未春化天仙子开花;v嫁接试验嫁接试验2:春化的天仙子嫁接到烟草或矮牵牛植株上-烟草或矮牵牛植株开花。v试验证明;春化素存在,并且可在植株传春化素存在,并且可在植株传导。导。三、春化作用的生理生化变化(了解)三、春化作用的生理生化变化(了解)v春化作用过程与体内代谢关系:春化作用过程与体内代谢关系:v前期:糖类代谢和能量代谢旺盛前期:糖类代谢和能量代谢旺盛v中期:核酸代谢中期:核酸代谢v中后期:蛋白质起主动作用时期中后期:蛋白质起主动作用时期v具体表现:
8、具体表现:v1.春化处理的小麦种子呼吸速率升高;v2.核酸(特别是RNA)在体内含量增加,代谢加速,而且RNA性质也有所变化;v3.低温处理的冬小麦种子中可溶性蛋白及游离氨基酸含量增加,其中脯氨酸增加较多;v4.春化处理作物体内赤霉素含量增加。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v(一)、(一)、人工春化处理:人工春化处理:农业生产上对萌动的种子进行人为的低温处理,使之完成春化作用的措施称为春化处理。v1、春天补种冬小麦:、春天补种冬小麦:“闷麦法”、“七九小麦法”;v2、加速育种、加速育种:利用春化处理,可加速冬性作物的育种;v3、调节播种期、调节播种期:为避免倒春寒对春
9、小麦的低温伤害,对种子春化处理,适当晚播,缩短生育期;v4、控制花期:、控制花期:原秋播的一、二年生草本花卉人人工春化工春化处理春播,当年开化;解除春化解除春化控制一些植物开花。如:洋葱、当归。v(二)、调种引种:(二)、调种引种:v 不同纬度温度有明显差异,在南北方之间引种,必须了解品种对温度的要求。第三节光周期第三节光周期v1.光周期(光周期(photoperiod):在一天之中,白天和黑夜的相对长度,称为光周期。v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,每年都大约在相同的日子开花。v2.光周期现象光周期现象(photoperiodism)植物对于白天
10、和黑夜的相对长度的反应,称为光周期现象。v资料:光周期的发现:资料:光周期的发现:v美国的加纳尔(Garner)和阿拉德(allard)发现:v佛罗里达烟草变种:佛罗里达烟草变种:v在佛罗里达(N:25度)夏季正常开花;v在华盛顿(N:45度)夏季旺盛生长,不开花,在华盛顿冬季温室内的烟草却开了花;v在华盛顿夏季人为缩短日照,烟草也能开花;v在华盛顿冬季温室内人工延长日照,烟草保持营养状态,不开花;v这个现象促使了光周期现象的发现,提出了烟草的花诱导决定于日照长度的理论。一、光周期反应类型一、光周期反应类型v长日植物长日植物(long-day plant):指在24小时昼夜周期中,日照长度长于
11、一定时数(临界日长)才能成花的植物。例如:小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜等。v短日植物短日植物(short-day plant):指在24小时昼夜周期中,日照长度短于一定时数(临界日长)才能成花的植物。例如:水稻、烟草等。v日中性植物日中性植物(intermediate-day plant):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。如月季、黄瓜、茄子、番茄、菜豆等。其他类型(了解)其他类型(了解)v长短日植物长短日植物(LSDP):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;v短长日植物短长日植物(SLDP):经长日照完成花诱导后,再在短日照条
12、件下形成花器官的植物。v中日照植物中日照植物只在中等日照下才开花,如甘蔗要求昼夜长度近相等。v两端(极)日照植物两端(极)日照植物与中日照植物相反,只在较长或较短日照下才开花。v植物开花究竟决定于日长或夜长?v不同纬度地球表面一年中光周期的变化有什么规律?v春化作用与光周期有什么关系?二、临界日长二、临界日长v1.临界日长临界日长(critical daylenth):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。v不同植物临界日长不一。v2.临界暗期临界暗期v植物开花是决定于日长还是夜长?v大豆试验大豆试验:v日长分别在:16-4h;暗期分别在:4-20hv结果
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