§1春化作用§2光周期现象§3植物成花诱导的生理生花基础.ppt

§1 §1 春化作用春化作用 §2 §2 光周期现象光周期现象 §3 §3 植物成花诱导的生理生花基础植物成花诱导的生理生花基础 §4 §4 植物的花芽分化与性别表现植物的花芽分化与性别表现§5 §5 受精生理受精生理 ØØ 春化作用的机理和应用春化作用的机理和应用ØØ 光周期现象及农业上应用光周期现象及农业上应用ØØ 光周期诱导的概念和机理光周期诱导的概念和机理ØØ 光敏素光敏素本章重点和难点本章重点和难点§1 春化作用 一一. . 发现发现 二二. . 植物通过春化的条件植物通过春化的条件 三三. . 春化作用的机理春化作用的机理 四四. . 春化作用的应用春化作用的应用 一. 发 现 19181918，加斯纳，加斯纳( (GassnerGassner), ), 冬黑麦冬黑麦, , 在萌发期在萌发期 或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而 春黑麦则不需要春黑麦则不需要19281928年，李森科年，李森科( (LysenkoLysenko), ), 萌动的冬小麦种萌动的冬小麦种 子经低温处理后春播，子经低温处理后春播，→→开花，开花，→→春化。

春化低温诱导促使植物开花的作用称低温诱导促使植物开花的作用称 春化作用春化作用( (vernalizationvernalization) )概念概念 返回二. 植物通过春化的条件 1. 1. 低温低温 1 1～～2 2℃℃ 表表9-1 9-1 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 类类类类型型 春化温度范春化温度范围围围围( (℃℃) ) 春化天数春化天数(d) (d) 冬性冬性 0-3 0-3 35-45 35-45 半冬性半冬性 5-8 5-8 20-30 20-30 春性春性 10-12 10-12 5-15 5-15 2. 2. 水分、氧气和营养水分、氧气和营养 ＜＜4040％％长日照诱导长日照诱导 前体物前体物 → → 中间产物中间产物 → → 最终产物最终产物 ( (完成春化完成春化) ) 低温低温 低温低温 高温高温 去春化作用（解除春化）去春化作用（解除春化） 25~4025~40℃℃ 在植物春化过程结束之前，如将在植物春化过程结束之前，如将 植物放到较高的生长温度下，低温的植物放到较高的生长温度下，低温的 效果会被减弱或消除的现象。

效果会被减弱或消除的现象分解分解概念概念返回三. 春化作用的机理 1. 1. 感受低温的时期感受低温的时期 种子吸胀萌动时种子吸胀萌动时 苗期苗期 2. 2. 感受低温的部位感受低温的部位 分生组织分生组织 能进行细胞分裂的部位能进行细胞分裂的部位 ①①芹菜等芹菜等: : 茎尖生长点茎尖生长点 温室温室, , 茎尖生长点茎尖生长点→→低温处理低温处理→→春化；春化； 栽培在低温下，茎尖栽培在低温下，茎尖→→2525℃℃，不能通过春化，不能通过春化②②幼叶幼叶 叶柄基部叶柄基部 实验证明实验证明3. 3. 春化效应的传递春化效应的传递 ①① 不能传递不能传递菊花，已春化菊花，已春化————未春化未春化( (不能开花不能开花) )嫁接嫁接②② 能够传递能够传递天仙子天仙子, , 已春化已春化————未春化未春化( (开花开花) )嫁接嫁接天仙子天仙子————烟草或矮牵牛烟草或矮牵牛 ( (开花开花) () (开花开花) ) 物质传递物质传递4. 4. 春化的生理生化基础春化的生理生化基础 ①① 末端氧化酶：末端氧化酶：细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶→→抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶②② 游离游离AAAA和可溶性和可溶性PrPr增加。

增加有新有新 PrPr合成合成③③ 核酸含量增加，有新核酸含量增加，有新 mRNAmRNA合成合成 5. 5. 春化素、春化素、GAGA和其他生长物质和其他生长物质与春化作用与春化作用 春化素春化素：：MelchersMelchers, , LangLang等，开花刺激物，等，开花刺激物， 嫁接传递嫁接传递→→春化素春化素( (vernalinvernalin) ) 不存在？不存在？ GAGA: : ①①可代替低温；低温处理后，可代替低温；低温处理后，GAGA增加②②冬小麦的冬小麦的GAGA＜春小麦，但经低温＜春小麦，但经低温→→能能 增高到春小麦的水平增高到春小麦的水平③③用用GAGA生物合成抑制剂处理生物合成抑制剂处理, , 抑制春化抑制春化 ∴∴GAGA与春化作用有关与春化作用有关GA对胡萝 卜开花的 影响对照10 μg GA/d 处理4周低温处 理6周但但GAGA不是春化素不是春化素 ①①有些植物（紫罗兰）经低温处理后体内有些植物（紫罗兰）经低温处理后体内 GAGA含量并不增加含量并不增加②②低温诱导低温诱导————抽薹时就出现花芽，抽薹时就出现花芽，GA——GA——茎伸长或抽薹，但不一定开花茎伸长或抽薹，但不一定开花 。

③③SDPSDP，，GAGA不能代替低温不能代替低温 玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮 ？？返回1. 1. 人工春化处理人工春化处理 闷麦法，闷麦法，0 0～～5 5℃℃，，4040～～50d50d，春天补种春天补种2. 2. 调种引种调种引种 北方品种北方品种→→南方，不能满足低温要求，不南方，不能满足低温要求，不 开花结实开花结实 3. 3. 控制花期控制花期 ①①低温处理促进花芽分化（石竹等）春播低温处理促进花芽分化（石竹等）春播 ②②利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎 ，高温处理以解除春化，防止开花，增产高温处理以解除春化，防止开花，增产 四. 春化作用的应用返回§2 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 三三. . 光周期诱导光周期诱导 四四. . 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 在一天之中，白天和黑夜的相对长在一天之中，白天和黑夜的相对长 度称为度称为光周期光周期(photoperiod)(photoperiod)植物对昼夜长度发生反应的现象称植物对昼夜长度发生反应的现象称 为为光周期现象光周期现象( (photoperiodismphotoperiodism) ) 一. 发现 加纳和阿拉德加纳和阿拉德(Garner and Allard)(Garner and Allard)，，19201920 ，，烟草变种烟草变种夏季，株高达夏季，株高达3 3～～5m5m时仍不开花，时仍不开花，冬季温室，＜冬季温室，＜lmlm就开花。

就开花夏季缩短日照长度夏季缩短日照长度————开花；开花；冬季在温室内延长日照长度冬季在温室内延长日照长度————不开花不开花 ∴∴短日照是这种烟草开花的关键条件短日照是这种烟草开花的关键条件二. 植物对光周期反应的类型 1. 1. 长日植物长日植物(long-day plant(long-day plant，，LDP)LDP) 指在指在 24h24h昼夜周期中，日照长度长于某一临界日昼夜周期中，日照长度长于某一临界日 长，才能成花的植物如小麦、萝卜、白菜长，才能成花的植物如小麦、萝卜、白菜 、天仙子等天仙子等2. 2. 短日植物短日植物(SDP)(SDP) ：指在：指在24h24h昼夜周期中，昼夜周期中， 日照长度短于某一临界日长，才能成花的植日照长度短于某一临界日长，才能成花的植 物如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等3. 3. 日中性植物日中性植物(DNP)(DNP) : : 在任何长度的日照下在任何长度的日照下 均能开花如月季、四季豆、番茄等均能开花如月季、四季豆、番茄等 每天光期长度每天光期长度(h)(h)相对开花效应相对开花效应日中性植物日中性植物临界日长临界日长临界日长临界日长短日植物短日植物 ( (苍耳苍耳) )长日植物长日植物 ( (天仙子天仙子) )4. 4. 长长- -短日植物短日植物 芦荟、夜香树等。

芦荟、夜香树等 5. 5. 短短- -长日植物长日植物 白三叶草等白三叶草等 6. 6. 中日照植物中日照植物 中等长度日照中等长度日照, ,甘蔗甘蔗11.511.5～～12.5h 12.5h vvLDPLDP的临界日长不一定长于的临界日长不一定长于SDPSDP；；SDPSDP的临界日长不一定短于的临界日长不一定短于LDPLDP关键：超过还是短于其临界日长关键：超过还是短于其临界日长vv不同品种不同，如烟草不同品种不同，如烟草植物 临临界日长长 （h） SDP苍苍耳 15.5 LDP菠菜 13 返回三. 光周期诱导 1. 1. 概念概念 植物在达到一定的生理年龄时，经过足够植物在达到一定的生理年龄时，经过足够 天数的适宜光周期处理，以后即使处于不适天数的适宜光周期处理，以后即使处于不适 宜的光周期下，仍然能保持这种刺激的效果宜的光周期下，仍然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而开花，这种诱导效应叫做光周期诱导 (photoperiodic induction) (photoperiodic induction) 2. 2. 光周期刺激的感受部位光周期刺激的感受部位————叶片叶片 怎样用实验证明？怎样用实验证明？概念概念叶片叶片LD, LD, 茎顶端茎顶端SDSD ，不开花，不开花全株全株LDLD 不开花不开花菊花菊花(SDP)(SDP)SD, SD, 开花开花叶片叶片SD, SD, 茎顶端茎顶端LDLD ，开花，开花LDLDSDSDSDSDSDSDLDLDLDLD3. 3. 光周期诱导的机理光周期诱导的机理 （（1 1）光周期刺激的传导）光周期刺激的传导 苍耳嫁接试验苍耳嫁接试验 不适宜的光周期不适宜的光周期被诱导被诱导 的叶片的叶片(2)(2)暗期与光周期诱导暗期与光周期诱导————决定能否成花决定能否成花 光光暗暗24h24hSDPSDPLDPLDP营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长营养生长开花开花开花开花开花开花开花开花开花开花开花开花暗期间断实验(3)(3)光期与光周期诱导光期与光周期诱导————影响成花数量影响成花数量 大豆大豆暗期长度为暗期长度为16h16h返回四. 光周期理论在农业生产上的应用 1. 1. 植物的地理起源和分布与光周期特性植物的地理起源和分布与光周期特性 低纬度低纬度——SDP——SDP，高纬度，高纬度——LDP——LDP，中纬，中纬 度度——SDP,LDP ——SDP,LDP 同同——纬度，纬度，LDP:LDP:春末和春末和 夏季开花夏季开花( (小麦小麦) )；；SDP:SDP:秋季开花，秋季开花，( (菊花菊花) )SDPSDP大豆，南方大豆，南方→→北京，开花推迟；北方北京，开花推迟；北方 →→北京北京, , 花期提前。

花期提前2. 2. 育种育种 （（1 1）人工调节花期）人工调节花期 花期不遇花期不遇 新品种新品种 （（2 2）加速世代繁育）加速世代繁育 3. 3. 引种引种 SDP: SDP: 北方北方→→南方，提前开花，晚熟品种南方，提前开花，晚熟品种 ；；南方南方→→北方，早熟品种北方，早熟品种 LDP: LDP: 北方北方→→南方，。