植物的生殖生理 (2)精选PPT.ppt

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1、关于植物的生殖生理(2)第1页，讲稿共70张，创作于星期二植物在营养生长基础上，在一定的外界条件诱导下，植物在营养生长基础上，在一定的外界条件诱导下，茎尖分生组织分化出生殖器官（花芽）。茎尖分生组织分化出生殖器官（花芽）。花芽的分化是植物由营养生长转入生殖生长的重要标志。花芽的分化是植物由营养生长转入生殖生长的重要标志。花熟状态花熟状态：植物在感受外界刺激而开花之前必须达到的生理植物在感受外界刺激而开花之前必须达到的生理状态状态。幼年期幼年期：植物在达到花熟状态之前的营养生长阶段。：植物在达到花熟状态之前的营养生长阶段。第2页，讲稿共70张，创作于星期二当当植植物物已已达达花花熟熟状状态态时时

2、，外外界界环环境境的的某某些些因素对植物的开花起主导作用。因素对植物的开花起主导作用。目目前前已已知知，植植物物的的开开花花至至少少与与四四个个方方面面的的因素有关：因素有关：植物本身的年龄及生理状态植物本身的年龄及生理状态温度（主要是低温）温度（主要是低温）光周期光周期营养等条件营养等条件第3页，讲稿共70张，创作于星期二一、植物的幼年期一、植物的幼年期高高等等植植物物幼幼年年期期的的长长短短因因其其种种类类的的不不同同而而差差异很大。异很大。一一般般来来说说，草草本本植植物物的的幼幼年年期期较较短短，只只需需几几天或几周，如甘蓝发芽后第天或几周，如甘蓝发芽后第1111周左右是幼年期。周左右

3、是幼年期。第4页，讲稿共70张，创作于星期二有有些些草草本本植植物物几几乎乎无无幼幼年年期期，如如矮矮牵牵牛牛、油油菜菜等等，即即使使在在刚刚发发芽芽之之后后，只只要要外外界界条条件件适当，便可长出花芽。适当，便可长出花芽。多多数数木木本本植植物物的的幼幼年年期期较较长长，从几年到几十年不等。从几年到几十年不等。例例如如，果果树树的的幼幼年年期期一一般般为为3 31515年年，山山毛毛榉榉的的幼幼年年期长达期长达4040年。年。第5页，讲稿共70张，创作于星期二植物自基部向顶端不同的部位成熟度植物自基部向顶端不同的部位成熟度（生理年龄）（生理年龄）不同。不同。下部枝叶因其出现时植株较年轻而为下

4、部枝叶因其出现时植株较年轻而为幼年型幼年型，上部，上部枝叶因出现时植株较年老而为枝叶因出现时植株较年老而为成年型成年型，中部则为，中部则为中间中间型型。这是在认识植物开花现象时必须加以注意的这是在认识植物开花现象时必须加以注意的“生生理年龄理年龄”。第6页，讲稿共70张，创作于星期二“生理年龄生理年龄”在园艺生产中的应用：在园艺生产中的应用：以桦树以桦树基部枝条基部枝条为接穗嫁接到幼年为接穗嫁接到幼年期砧木上，期砧木上，2 2年内不开花；年内不开花；以以顶端的枝条顶端的枝条为接穗进行嫁接时，为接穗进行嫁接时，则很快开花。则很快开花。第7页，讲稿共70张，创作于星期二生产上常用缩短幼年期的生产上

5、常用缩短幼年期的物理物理或或化学化学方法：方法：物理方法：物理方法：将将桦桦树树在在连连续续长长日日照照下下生生长长，可可使使幼幼年年期期由由5 51010年缩短到不足年缩短到不足1 1年；年；苹苹果果和和柠柠檬檬开开花花需需4 41515年年，若若环环割割处处理理，则则可在可在1 12 2年内开花。年内开花。第8页，讲稿共70张，创作于星期二化学方法：化学方法：外外施施赤赤霉霉素素可可使使杉杉科科、柏柏科科和和松松科科中中的一些植物提早开花。的一些植物提早开花。苹苹果果幼幼树树用用B B9 9处处理理，可可使使其其提提前前开开花结果。花结果。第9页，讲稿共70张，创作于星期二二、春化作用二、

6、春化作用（一）春化作用的发现（一）春化作用的发现1919世世纪纪中中期期已已发发现现，许许多多二二年年生生植植物物（胡胡萝萝卜卜、白白菜菜等等）及及许许多多秋秋播播作作物物（冬冬小小麦麦、油油菜菜等等），经经一一定时期营养生长后越冬，次年夏初开花结实。定时期营养生长后越冬，次年夏初开花结实。若若将将秋秋播播作作物物改改为为春春播播，则则不不能能或或大大大大延延迟迟开开花。花。第10页，讲稿共70张，创作于星期二我国劳动人民很早就知道：我国劳动人民很早就知道：把把吸吸水水萌萌动动的的小小麦麦种种子子放放在在0 055下下40405050天，然后在春天播种可以开花结实。天，然后在春天播种可以开花结

7、实。从从而而避避免免了了因因秋秋季季干干旱旱等等原原因因无无法法播播种种所所带来的损失。带来的损失。我我国国的的东东北北、新新疆疆以以及及前前苏苏联联的的大大部部分分地区冬季酷寒，无法在秋季播种冬小麦。地区冬季酷寒，无法在秋季播种冬小麦。第11页，讲稿共70张，创作于星期二前前苏苏联联植植物物生生理理学学家家李李森森科科（LysenkoLysenko），将将浸浸泡泡萌萌动动的的冬冬小小麦麦种种子子经经低低温温处处理理后后春春播播，可可使使其其在在当年夏初抽穗开花。当年夏初抽穗开花。李李森森科科将将这这种种技技术术称称为为春春化化，意意为为冬冬小小麦麦春麦化了。春麦化了。他最早提出了春化的概念。

8、他最早提出了春化的概念。春春化化作作用用（vernalizationvernalization）：低低温温诱诱导导植植物开花的作用。物开花的作用。第12页，讲稿共70张，创作于星期二 （二）春化作用的条件（二）春化作用的条件1.1.低温和时间低温和时间 低温低温低温是春化作用的主导因子低温是春化作用的主导因子。但但不同的植物不同的植物和同一种和同一种植物的植物的不同品种不同品种，春化所要求的，春化所要求的低温范围低温范围和和低温持续的时低温持续的时间间不同。不同。一般有效温度为一般有效温度为0 01010，最适温度为，最适温度为1 177。时间时间 有些植物只需几天，某些冬性强的植物则需低温有

9、些植物只需几天，某些冬性强的植物则需低温的天数较长。的天数较长。第13页，讲稿共70张，创作于星期二根根据据原原产产地地的的不不同同，将将小小麦麦分分为为冬冬性性、半半冬冬性性和和春春性性三三种类型。种类型。类型春化温度范围（类型春化温度范围（）春化天数（）春化天数（d d）表表1 1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冬性冬性0 03 340404545半冬性半冬性3 36 610101515春性春性8 815155 58 8第14页，讲稿共70张，创作于星期二 解解除除春春化化、去去春春化化或或脱脱春春化化作作用用：在在春春化化过过程程结结束束之之前前，

10、将将植植物物转转移移到到高高温温下下，低低温温的的效效果果被被减弱减弱或或消除消除的现象。的现象。一一旦旦春春化化过过程程已已完完成成，其其效效应应就就非非常常稳稳定定，高温处理不再起作用。高温处理不再起作用。第15页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.氧气、水分和糖分氧气、水分和糖分 缺氧缺氧条件下给予合适的低温不能完成春化。充条件下给予合适的低温不能完成春化。充足的氧气利于呼吸作用，为细胞提供物质与能量。足的氧气利于呼吸作用，为细胞提供物质与能量。吸涨吸涨的小麦种子可以感受低温通过春化，如的小麦种子可以感受低温通过春化，如将已萌动的小麦种子失水，用合适的低温处理不能将已萌动的小麦种子失水，

11、用合适的低温处理不能通过春化。通过春化。缺少作为呼吸底物的营养物质缺少作为呼吸底物的营养物质植物也不能完成植物也不能完成春化。春化。第16页，讲稿共70张，创作于星期二3.3.光照光照 春春化化之之前前的的充充足足光光照照对对通通过过春春化化起起促促进进作作用用，可可能与充足的光照储备了足够的营养物质有关。能与充足的光照储备了足够的营养物质有关。多多数数植植物物在在春春化化完完成成后后还还须须经经长长日日照照诱诱导导才才能能开开花花。如如冬冬小小麦麦、油油菜菜等等，完完成成春春化化后后若若在在短短日日照照条条件件下，则只进行营养生长不开花。下，则只进行营养生长不开花。但菊花是需春化的但菊花是需

12、春化的短日植物短日植物。蚕豆、甜豌豆等则为需要春化的蚕豆、甜豌豆等则为需要春化的日中性植物日中性植物。第17页，讲稿共70张，创作于星期二（三）春化作用的（三）春化作用的时期、部位和刺激传导时期、部位和刺激传导1.1.时期时期一一般般植植物物在在种种子子萌萌发发期期到到苗苗期期都都可可感感受受低低温温而而通通过春化。过春化。冬冬小小麦麦、冬冬黑黑麦麦等等在在种种子子吸吸胀胀后后苗苗期期均均可可感感受受低低温诱导进行春化，温诱导进行春化，其中以其中以三叶期三叶期为最快为最快。一一些些二二年年生生和和多多年年生生植植物物只只有有当当幼幼苗苗生生长长到到一一定大小后才能感受低温。定大小后才能感受低温

13、。如如月见草月见草接受低温春化是在接受低温春化是在6 67 7片真叶期。片真叶期。第18页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.感受部位感受部位试验：试验：栽培于栽培于温室中温室中的芹菜不能开花结实。的芹菜不能开花结实。用用橡橡胶胶管管缠缠绕绕茎茎顶顶端端，管管内内不不断断通通过过冷冷水水流流，使使生生长长点点获获得得局局部部低低温温处处理理，就就能能通通过过春春化化而而在在长长日下开花结实。日下开花结实。将将整整株株芹芹菜菜置置于于冷冷室室中中，而而在在缠缠绕绕茎茎顶顶端端的的橡橡胶胶管管内通过温水流，植株即使在长日条件下也不能开花结实。内通过温水流，植株即使在长日条件下也不能开花结实。结论：

14、结论：植物感受低温春化的部位是植物感受低温春化的部位是茎尖端的生长点茎尖端的生长点。第19页，讲稿共70张，创作于星期二3.3.春化作用春化作用刺激的传导刺激的传导春化作用的刺激在一些植物体内可以传导。春化作用的刺激在一些植物体内可以传导。如如将将春春化化过过的的天天仙仙子子枝枝条条嫁嫁接接到到没没有有春春化化的的同同种种植物上，可导致后者开花。植物上，可导致后者开花。MelchersMelchers（德德国国）把把这这种种能能够够刺刺激激植植物物开开花花的的物物质质称称为为春春化化素素（vernalinvernalin），但但该该物物质质至至今今没没有有从从植植物物体体中分离出来。中分离出来

15、。有些植物的春化素则不能传导。有些植物的春化素则不能传导。如如将将已已春春化化的的菊菊花花枝枝条条嫁嫁接接到到未未春春化化的的植植株株上上，不不能能引起后者开花。引起后者开花。第20页，讲稿共70张，创作于星期二未春化未春化低温春化低温春化春化接穗春化接穗未春化砧木未春化砧木春化砧木春化砧木未春化接穗未春化接穗春化素春化素能传导能传导第21页，讲稿共70张，创作于星期二低温春化低温春化春化接穗春化接穗未春化砧木未春化砧木春化砧木春化砧木未春化接穗未春化接穗春化素春化素不能传导不能传导第22页，讲稿共70张，创作于星期二（四）春化作用（四）春化作用的生理生化变化的生理生化变化1.1.呼吸作用的变

16、化呼吸作用的变化春化使植物的春化使植物的呼吸速率增高呼吸速率增高，用氧化磷酸化解，用氧化磷酸化解偶联剂偶联剂2 2，4 4二硝基苯酚（二硝基苯酚（DNPDNP）处理，可强烈抑）处理，可强烈抑制春化作用。制春化作用。说明氧化磷酸化过程对春化作用有重要影响。说明氧化磷酸化过程对春化作用有重要影响。第23页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.核酸的变化核酸的变化春化作用使春化作用使核酸含量增加核酸含量增加，且，且RNARNA性质性质发生变发生变化。化。试验表明，冬小麦胚经试验表明，冬小麦胚经5050天低温诱导后，天低温诱导后，RNARNA含量增加含量增加1.81.8倍，倍，DNADNA含量则无显著变

17、化。含量则无显著变化。第24页，讲稿共70张，创作于星期二3.3.蛋白质和氨基酸的变化蛋白质和氨基酸的变化 冬小麦和冬黑麦经春化后，有特异的冬小麦和冬黑麦经春化后，有特异的新蛋白新蛋白质质的出现，的出现，脯氨酸脯氨酸含量增加。含量增加。4.4.植物激素的变化植物激素的变化许多植物经低温处理后，体内许多植物经低温处理后，体内赤霉素赤霉素的含量明的含量明显增加。显增加。一些需春化的植物，如油菜、天仙子、白菜、胡一些需春化的植物，如油菜、天仙子、白菜、胡萝卜等，不经低温处理不能抽薹开花，若外施赤霉素萝卜等，不经低温处理不能抽薹开花，若外施赤霉素则能开花。则能开花。第25页，讲稿共70张，创作于星期二

18、图图1 1低温和外施赤霉素对胡萝卜开花的影响低温和外施赤霉素对胡萝卜开花的影响A.A.对照；对照；B.B.未低温处理，每天施用未低温处理，每天施用0.010.01GAGA；C.C.低温处理低温处理8 8周周第26页，讲稿共70张，创作于星期二图图1 1结果表明，赤霉素与春化作用有关，甚至有人认为赤结果表明，赤霉素与春化作用有关，甚至有人认为赤霉素就是春化素。霉素就是春化素。但赤霉素不是春化素，原因：但赤霉素不是春化素，原因：A A.不是不是所有所有需春化的植物在低温处理后体内的赤霉素需春化的植物在低温处理后体内的赤霉素含量都明显增加。含量都明显增加。B.B.赤霉素处理能使需春化的植物不经低温而

19、开花的现赤霉素处理能使需春化的植物不经低温而开花的现象，只发生在象，只发生在某些某些需春化的植物中。需春化的植物中。C.C.植物对赤霉素和对春化的反应不同：经春化处理后，花芽植物对赤霉素和对春化的反应不同：经春化处理后，花芽的形成与茎的伸长几乎同时发生；赤霉素诱导茎先伸长，之后花的形成与茎的伸长几乎同时发生；赤霉素诱导茎先伸长，之后花芽才出现。芽才出现。第27页，讲稿共70张，创作于星期二5.DNA5.DNA的变化的变化近年来春化的分子机制研究表明，近年来春化的分子机制研究表明，DNADNA的甲基化程度与的甲基化程度与春化作用密切相关。春化作用密切相关。用去甲基化试剂用去甲基化试剂5-5-氮胞

20、苷氮胞苷（5-azacytidine5-azacytidine）处理冬小麦处理冬小麦 ，可诱导其在，可诱导其在非非春化条件下比对照开花明显提前。春化条件下比对照开花明显提前。第28页，讲稿共70张，创作于星期二低温处理低温处理或或5-5-氮胞苷处理氮胞苷处理后，后，都使都使DNADNA链上的甲基链上的甲基化水平大大降低，使营养生长向生殖生长转变。化水平大大降低，使营养生长向生殖生长转变。由此可见，春化作用通过由此可见，春化作用通过DNADNA的去甲基化的去甲基化使某些特使某些特异的基因活化、转录和翻译，从而导致一系列生理生异的基因活化、转录和翻译，从而导致一系列生理生化过程的改变，最终进入花芽

21、分化。化过程的改变，最终进入花芽分化。第29页，讲稿共70张，创作于星期二三、三、光周期光周期现象现象（一）（一）光周期现象光周期现象的发现的发现光光周周期期（photoperiodphotoperiod）：一一昼昼夜夜中中白白天天和和黑黑夜夜的的相对长度。相对长度。大大多多数数植植物物当当同同一一品品种种植植物物种种植植在在同同一一地地区区时时，即使播种时间不同，但每年开花的日子却相差不大。即使播种时间不同，但每年开花的日子却相差不大。日日长长的的变变化化是是季季节节变变化化最最可可靠靠的的信信号号，不不同同纬纬度度地地区区日照长度的季节性变化不同。日照长度的季节性变化不同。第30页，讲稿共

22、70张，创作于星期二图图3 3北半球不同纬度地区昼夜长度的季节性变化北半球不同纬度地区昼夜长度的季节性变化 北纬北纬:20:20：海口；：海口；3131：上海；：上海；4040：北京；：北京；5050：黑河：黑河 6060第31页，讲稿共70张，创作于星期二冬季温室中栽培时，株高不到冬季温室中栽培时，株高不到1m1m即可开花。即可开花。夏季生长旺盛，株高能达夏季生长旺盛，株高能达3 35m5m但不开花；但不开花；Garner&AllardGarner&Allard（19201920，美），美）冬季温室中人工冬季温室中人工延长光照时间延长光照时间在夏季人为缩短日照时间在夏季人为缩短日照时间营养生

23、长状态不开花；营养生长状态不开花；开花开花实验材料：美洲烟草实验材料：美洲烟草第32页，讲稿共70张，创作于星期二日照长短对美洲烟草诱导开花试验日照长短对美洲烟草诱导开花试验A.A.长日照条件下的烟草长日照条件下的烟草B.B.短日照条件下的烟草短日照条件下的烟草第33页，讲稿共70张，创作于星期二此此后后，他他们们又又观观察察到到不不同同植植物物的的开开花花对对日日照照长度有不同的反应。长度有不同的反应。光光周周期期现现象象（photoperiodismphotoperiodism）：植植物物对对白天和黑夜的相对长度的反应。白天和黑夜的相对长度的反应。日照长度控制着植物的成花诱导。他们由此实验

24、证明并提出：他们由此实验证明并提出：第34页，讲稿共70张，创作于星期二（二）植物（二）植物光周期光周期反应类型反应类型一般植物开花对光周期的反应主要有一般植物开花对光周期的反应主要有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三种三种类型：类型：第35页，讲稿共70张，创作于星期二长长日日植植物物：在在昼昼夜夜周周期期中中，日日照照长长度度长长于于某一临界值时才能开花的植物。某一临界值时才能开花的植物。常常见见的的长长日日植植物物有有小小麦麦、大大麦麦、油油菜菜、甜甜菜菜、菠菠菜菜、芹芹菜菜、胡胡萝萝卜卜、萝萝卜卜、白白菜菜、天仙子天仙子等。等。1.1.长日植物（长日植物（long-

25、daylong-dayplantplant，LDPLDP）LDPLDP一般一般多在春未和夏天开花。多在春未和夏天开花。第36页，讲稿共70张，创作于星期二短短日日植植物物：在在昼昼夜夜周周期期中中，日日照照长长度度短短于于某某一临界值时才能开花的植物。一临界值时才能开花的植物。常常见见的的短短日日植植物物有有美美洲洲烟烟草草、大大豆豆、菊菊花花、苍耳、苍耳、晚稻、腊梅、晚稻、腊梅、麻类麻类、紫苏、日本牵牛等。、紫苏、日本牵牛等。2.2.短日植物（短日植物（short-dayshort-dayplantplant，SDPSDP）SDPSDP一般一般在秋天日长变短时开花。在秋天日长变短时开花。第3

26、7页，讲稿共70张，创作于星期二日日中中性性植植物物：在在任任何何日日照照长长度度条条件件下下都都能能开花的植物。开花的植物。常常见见的的日日中中性性植植物物有有番番茄茄、茄茄子子、黄黄瓜瓜、辣辣椒、椒、四季豆、四季豆、蒲公英、蒲公英、月季花月季花等。等。3.3.日中性植物（日中性植物（day-neutralday-neutralplantplant，DNPDNP）只要温度合适，一年四季均能开花。只要温度合适，一年四季均能开花。第38页，讲稿共70张，创作于星期二图图5 5三三种种主主要要的的光光周周期期反反应应类类型型第39页，讲稿共70张，创作于星期二植物开花的其他光周期反应类型：植物开花

27、的其他光周期反应类型：A.A.中中日日性性植植物物（intermediateintermediate daydayplantplant，IDPIDP）：如如甘甘蔗蔗的的某某一一品品种种，只只有有在在11.511.512.5h12.5h的日照长度下才能开花。的日照长度下才能开花。有有些些植植物物花花诱诱导导和和花花器器官官形形成成要要求求日日照照长长度度不不同同。被被称称为为双双重重日日长长植植物物（dualdualdaydaylengthlengthplantplant）。）。第40页，讲稿共70张，创作于星期二B.B.长短长短日植物（日植物（longlong shortshortdayday

28、plantplant，LSDPLSDP）：在长日照下完成花诱导，短日照下：在长日照下完成花诱导，短日照下形成花器官。例如：芦荟等。形成花器官。例如：芦荟等。C.C.短短长长日日植植物物（shortshort longlongdaydayplantplant，SLDPSLDP）：在在短短日日照照条条件件下下完完成成花花诱诱导导，长长日日照照下下形成花器官。例如：风铃草等。形成花器官。例如：风铃草等。第41页，讲稿共70张，创作于星期二1.1.临界日长临界日长GarnerGarner假定以假定以1212小时小时为短日和长日植物开为短日和长日植物开花的临界点。花的临界点。（三）临界日长和（三）临界日

29、长和临界临界暗期暗期12h12h该假定正确（）该假定正确（）该假定不正确（）该假定不正确（）第42页，讲稿共70张，创作于星期二苍耳（苍耳（SDPSDP）菠菜（菠菜（LDPLDP）15.5h15.5h13h13h14h/d14h/d两种植物都能开花。两种植物都能开花。长日植物开花所需要的日照长度并不一定长于短日植物开花所需要的日照长度。临界值临界值第43页，讲稿共70张，创作于星期二临界日长（临界日长（criticalcriticaldaydaylengthlength）：昼夜周昼夜周期中诱导植物开花的极限日照长度。即诱导短日植物期中诱导植物开花的极限日照长度。即诱导短日植物开花所必需的最长日

30、照长度或诱导长日植物开花所必开花所必需的最长日照长度或诱导长日植物开花所必需的最短日照长度。需的最短日照长度。长日植物长日植物短日植物短日植物不取决于：不取决于：植物开花所要求的具体日照时间的长短；植物开花所要求的具体日照时间的长短；取决于：取决于：植物在植物在超过超过或或短于短于某一临界日长时的开花反应。某一临界日长时的开花反应。第44页，讲稿共70张，创作于星期二诱导不同植物开花所需的临界日长不同。诱导不同植物开花所需的临界日长不同。临界日长临界日长长日植物长日植物短日植物短日植物 日日照照长长度度 临临界界日日长长时时即即可可诱诱导导开开花花，且且日日照照时时间间越越长长，对对开开花花越

31、越有利。有利。在在24h24h连续光照下连续光照下开花最早。开花最早。日照长度日照长度 临界日长临界日长时才能诱导开花，适时才能诱导开花，适当缩短每天的日照时当缩短每天的日照时间可提早开花。间可提早开花。日长过短也不能开日长过短也不能开花，可能因为光照不花，可能因为光照不足，植物缺乏供给开足，植物缺乏供给开花的营养物质。花的营养物质。第45页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.临界暗期临界暗期哈姆纳（哈姆纳（HamnerHamner）进行的试验：）进行的试验：SDPSDP大豆：大豆：将将日日长长分分别别固固定定为为16h16h和和4h4h，暗暗期期在在4 420h20h之间改变。之间改变。发发

32、现现暗暗期期在在10h10h以以下下不不开开花花；暗暗期期长长于于10h10h以以上能开花上能开花。LDPLDP天仙子：天仙子：12h12h日日长长和和12h12h暗暗期期交交替替下下不不开开花花；6h6h日日长长和和6h6h暗期交替则开花。暗期交替则开花。第46页，讲稿共70张，创作于星期二结果表明：结果表明：临界暗期临界暗期比比临界日长临界日长对植物的开花更为重要。对植物的开花更为重要。因此：因此：SDPSDP也称也称长夜植物长夜植物（long-nightlong-nightplantplant）；LDPLDP也称也称短夜植物短夜植物（short-nightshort-nightplant

33、plant）。临临界界暗暗期期（criticalcriticaldarkdarkperiodperiod）：在在昼昼夜夜周周期期中中短短日日植植物物开开花花所所必必需需的的最最短短暗暗期期长长度度或或长长日日植植物物开花所必需的最长暗期长度。开花所必需的最长暗期长度。第47页，讲稿共70张，创作于星期二（四）光周期刺激的感受和传导（四）光周期刺激的感受和传导1.1.光周期刺激的感受部位光周期刺激的感受部位柴柴拉拉轩轩（Chailakhyan，19371937）将将短短日日植植物物菊菊花作如花作如图图7 7所示的四种处理。所示的四种处理。结论：结论：植物感受光周期诱导的部位是植物感受光周期诱导的

34、部位是叶片。叶片。第48页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.光周期刺激的传导光周期刺激的传导柴柴拉拉轩轩的的实实验验：5 5株株SDPSDP苍苍耳耳嫁嫁接接，只只把把其其中中一一株株的的一一片片叶叶暴暴露露在在短短日日下下，结结果果所所有有的的植植株都开花（图株都开花（图11-411-4）。）。结结果果证证明明：合合适适光光周周期期诱诱导导的的叶叶片片能能向向未未经经诱导的植株运输某种诱导的植株运输某种成花物质成花物质。柴拉轩称之为：柴拉轩称之为：成花素成花素（florigenflorigen）第49页，讲稿共70张，创作于星期二图图8 8苍耳开花刺激物的嫁接传递苍耳开花刺激物的嫁接传递第5

35、0页，讲稿共70张，创作于星期二实验发现：实验发现：经经合合适适光光周周期期处处理理的的LDPLDP或或SDPSDP都都可可以以通通过过嫁嫁接接引引起未经合适光周期处理植物开花；起未经合适光周期处理植物开花；将将长长日日植植物物天天仙仙子子和和短短日日植植物物烟烟草草嫁嫁接接后后，无无论在长日还是在短日条件下两者都能开花。论在长日还是在短日条件下两者都能开花。这些现象说明：这些现象说明：两两种种不不同同光光周周期期反反应应类类型型的的植植物物所所产产生生的的开开花花刺刺激物（成花素）可能具有相同的性质。激物（成花素）可能具有相同的性质。第51页，讲稿共70张，创作于星期二长日植物长日植物蝎子掌

36、蝎子掌嫁接到短日嫁接到短日 植物植物长寿花长寿花，在短日下开花，在短日下开花蝎子掌的花蝎子掌的花长寿花长寿花的花的花第52页，讲稿共70张，创作于星期二接接受受光光周周期期诱诱导导的的部部位位是是叶叶片片，而而植植物物开开花花的的部部位位是是茎茎尖尖生生长长点点，二二者者之之间间由由韧韧皮皮部部运运输输成成花花物质物质。多多年年以以来来，人人们们企企图图阐阐明明开开花花刺刺激激物物（成成花花素素）的化学结构，但未能成功。的化学结构，但未能成功。因因此此有有人人提提出出另另一一种种看看法法，认认为为处处于于合合适适诱诱导导光光周周期期条条件件下下，叶叶片片中中产产生生的的信信息息至至少少有有两种

37、可能。两种可能。第53页，讲稿共70张，创作于星期二第第一一种种可可能能：在在合合适适的的光光周周期期条条件件诱诱导导下下，叶叶片片产产生生了了一一种种促促进进开开花花并并被被称称之之为为成成花花素素的的物质；物质；第第二二种种可可能能：在在合合适适的的光光周周期期条条件件诱诱导导下下，改改变变了了叶叶片片的的代代谢谢活活动动，使使叶叶片片运运出出营营养养流流中中各各种种物质的比例发生改变。物质的比例发生改变。导导致致与与开开花花相相关关的的基基因因表表达达加加强强，与与营营养养生生长长相关的基因表达减弱或受抑制。相关的基因表达减弱或受抑制。第54页，讲稿共70张，创作于星期二（五）光周期诱导

38、（五）光周期诱导1.1.定义定义光光周周期期诱诱导导：植植物物只只需需要要一一定定时时间间适适宜宜的的光光周周期期处处理理，以以后后即即使使处处在在不不适适宜宜的的光光周周期期下下，仍仍可长期保持光周期刺激的效果而开花的现象。可长期保持光周期刺激的效果而开花的现象。第55页，讲稿共70张，创作于星期二2.2.诱导周期数诱导周期数诱导周期数诱导周期数：适宜光周期处理的临界天数。适宜光周期处理的临界天数。短短日日植植物物苍苍耳耳、浮浮萍萍等等1 1天天；大大豆豆2 23 3天天；菊菊花约花约1212天；天；长长日日植植物物油油菜菜等等1 1天天；天天仙仙子子2 23 3天天；拟拟南南芥芥4 4天；

39、胡萝卜天；胡萝卜15152020天。天。第56页，讲稿共70张，创作于星期二暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的作用暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的作用（六）光对暗期的中断效应（六）光对暗期的中断效应将将SDPSDP和和LDPLDP置置于于同同一一人人工工光光照照室室内内，且且二二者者的的临临界界暗暗期期相相同：同：长日植物长日植物短日植物短日植物第57页，讲稿共70张，创作于星期二总结：总结：将将SDPSDP和和LDPLDP同置于人工光照室内：同置于人工光照室内：暗期短于临界夜长：暗期短于临界夜长：LDPLDP开花，开花，SDPSDP不开花；不开花；暗期超过临界夜长：暗期超过临界夜长

40、：SDPSDP开花，开花，LDPLDP不开花；不开花；暗暗期期超超过过临临界界夜夜长长，但但中中间间用用闪闪光光中中断断：SDPSDP不不开开花花，LDPLDP开花。开花。暗暗期期中中断断在在接接近近暗暗期期中中间间时时进进行行效效果果最最好好，暗暗期期刚刚开始不久和即将结束时无效。开始不久和即将结束时无效。第58页，讲稿共70张，创作于星期二暗期中断时红光（暗期中断时红光（R R）和远红光（）和远红光（FRFR）对长日）对长日植物和短日植物开花的可逆控制植物和短日植物开花的可逆控制第59页，讲稿共70张，创作于星期二试验证明：试验证明：暗期中断最有效的光是暗期中断最有效的光是红光红光。红红光

41、光照照后后立立即即照照远远红红光光，暗暗期期中中断断的的效效应应被被抵抵消，该反应可逆转多次。消，该反应可逆转多次。SDPSDP和和LDPLDP开开花花与与否否取取决决于于最最后后一一次次照照射射的的是是红红光还是远红光。光还是远红光。上上述述结结果果表表明明：光光敏敏色色素素参参与与了了光光周周期期对对开开花花诱导的过程。诱导的过程。第60页，讲稿共70张，创作于星期二（七）光敏色素与开花诱导（七）光敏色素与开花诱导光光敏敏色色素素对对成成花花的的作作用用，取取决决于于Pfr/PrPfr/Pr或或光光稳稳定定平衡值（平衡值（=Pfr/Ptot=Pfr/Ptot）的大小。）的大小。SDPSDP

42、开开花花要要求求低低Pfr/PrPfr/Pr值值，LDPLDP开开花花要要求求较较高高的的Pfr/PrPfr/Pr值。值。第61页，讲稿共70张，创作于星期二总结总结LDPLDP和和SDPSDP开花对环境的要求：开花对环境的要求：SDPSDP开花：开花：自自然然的的短短日日照照，长长暗暗期期（光光期期短短于于临临界界日长日长）；）；自自然然的的长长日日照照，短短暗暗期期（光光期期长长于于临临界界日日长），长），但但人为遮光缩短日长人为遮光缩短日长。第62页，讲稿共70张，创作于星期二LDPLDP开花：开花：自自然然的的长长日日照照，短短暗暗期期（光光期期长长于于临临界界日日长长）；自自然然的的

43、短短日日照照，长长暗暗期期（光光期期短短于于临临界界日日长长），但但人为延长每天的光照时间人为延长每天的光照时间；自自然然的的短短日日照照，长长暗暗期期（光光期期短短于于临临界界日日长长），但但暗期进行闪光中断暗期进行闪光中断。第63页，讲稿共70张，创作于星期二 四、春化和光周期理论在生产中的应用四、春化和光周期理论在生产中的应用（一）春化处理（一）春化处理春春化化处处理理：人人为为的的低低温温处处理理使使植植物物完完成成春春化化作作用用的措施。的措施。我我国国北北方方农农民民利利用用罐罐埋埋（闷闷麦麦）法法、七七九九小小麦麦等等方方法法，将将冬冬小小麦麦吸吸水水萌萌动动后后进进行行低低温温

44、处处理理，春播后在当年的夏初抽穗开花。春播后在当年的夏初抽穗开花。在在育育种种工工作作中中，利利用用春春化化处处理理，可可加加速速冬冬性性作作物的育种过程。物的育种过程。第64页，讲稿共70张，创作于星期二一一一一些些些些长长长长日日日日植植植植物物物物花花花花卉卉卉卉提提提提早早早早开开开开花花花花：进进行行人人工工延延长长光光照或暗期中断处理。照或暗期中断处理。在在育育种种中中，人人为为延延长长或或缩缩短短光光照照可可使使两两亲亲本本植植物物同同时开花，便于杂交授粉，解决花期不遇问题。时开花，便于杂交授粉，解决花期不遇问题。（二）控制花期（二）控制花期菊花提早开花：菊花提早开花：遮光成短日

45、照处理；遮光成短日照处理；菊菊花花推推迟迟开开花花：在在其其所所需需的的短短日日照照到到来来之之前前，进行延长光照或暗期中断处理。进行延长光照或暗期中断处理。第65页，讲稿共70张，创作于星期二A.A.A.A.该植物的光周期反应类型（该植物的光周期反应类型（该植物的光周期反应类型（该植物的光周期反应类型（LDP/SDPLDP/SDPLDP/SDPLDP/SDP）D.D.D.D.从诱导到开花所需要的时间（从诱导到开花所需要的时间（从诱导到开花所需要的时间（从诱导到开花所需要的时间（d d d d）B.B.B.B.该植物的临界日长（该植物的临界日长（该植物的临界日长（该植物的临界日长（h h h

46、h）C.C.C.C.该植物的诱导周期数（该植物的诱导周期数（该植物的诱导周期数（该植物的诱导周期数（d d d d）欲使植物改变自然花期，必须掌握：欲使植物改变自然花期，必须掌握：第66页，讲稿共70张，创作于星期二（三）指导引种（三）指导引种需需要要春春化化和和长长日日照照的的植植物物在在有有些些南南方方地地区区无无法法满满足足，从而只进行营养生长而不能开花结实。从而只进行营养生长而不能开花结实。例例如如：19501950年年曾曾将将河河南南的的冬冬性性小小麦麦品品种种引引到到广广东东省省栽栽培，结果只进行营养生长而不开花结实。培，结果只进行营养生长而不开花结实。引引种种时时还还要要注注意意

47、植植物物的的光光周周期期特特性性、原原产产地地与与引引种种地之间日照条件地之间日照条件的差异。的差异。第67页，讲稿共70张，创作于星期二短短日日植植物物使使开开花花推推迟迟，开开花花时时天天气气已已冷冷，结结实实不多，产量不高。不多，产量不高。生生育育期期大大大大缩缩短短，植植株株很很小小时时就就开开花花，产产量也不高。量也不高。纬度低，短纬度低，短日来得早日来得早纬度高，短日纬度高，短日来得晚来得晚南南北北引引种种北北南南引引种种纬度低，短纬度低，短日来得早日来得早纬度高，短日纬度高，短日来得晚来得晚第68页，讲稿共70张，创作于星期二麻麻类类是是SDPSDP，我我国国南南方方的的麻麻类类引引到到北北方栽培可使：方栽培可使：营养生长期延长营养生长期延长；开花期推迟；开花期推迟；营养体生长旺盛营养体生长旺盛；提高纤维的产量和质量。提高纤维的产量和质量。南麻北引南麻北引优质高产优质高产第69页，讲稿共70张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第70页，讲稿共70张，创作于星期二