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生物奥赛辅导课件-开花生理29ppt


植物生殖生理 植物生殖生理

顶端分生组织向芽原基的转变

植物开花的条件
?

高等植物的一生都要经过种子萌发——幼 苗——成体——开花——结实——种子形 成各个阶段。但植物并非在任何情况下都 能开花。植物要开花,首先自己要度过幼 年期,进入“感受态(competent)”或 “花熟状态”,这时才能感受外

界条件的 变化,在得到了适当的外界刺激后(低温 与光周期)才能开花。外界条件对开花的 诱导,称为花诱导(Floral induction),经过 花诱导后,植物的茎顶端分生组织才有可 能分化成花。

例题
除了光周期、温度和营养3个因素外,控制植 物开花反应的另一个重要因素是( ) A 光合磷酸化的反应速率 B 有机物在体内的运输速率 C 植物的年龄 D 土壤溶液的酸碱度

§1 花诱导生理
? 花诱导:植物在合适的环境条件下植

物体的细胞内部发生成花所需的一系 列生理变化过程,称为floral induction。 花诱导之后植物才能开花。 ? 花诱导的外界条件:
?低温 ?光周期

一 低温和花诱导
(一)春化作用
? 成花受低温影响的植物:

一些冬性1年生植物:冬小麦、冬黑麦 ? 一些2年生植物:芹菜、胡萝卜、萝卜、葱、白菜、 荠菜、天仙子等。
?

? 春化作用

vernalization

苏联学者李森科把低温促进植物开花的作用称为春化 作用。
? 我国农民采用的春化方法:

七九小麦:自冬至起将小麦种子浸在井水中,次晨 取出阴干,每9天处理1次,共处理7次后播种。 ? 闷麦法:把萌动的冬小麦放入罐中,放入0~5℃低温 下处理40~50天,然后拿出播种。
?

(二)春化的条件:
? 低温是主要条件
?

不同品种的作物所需的时间和温度不同
类型
冬性 半冬性 春性

春化温度
0-3 3-6 8-15

天数
40-45 10-15 5-8

分布
华北 黄河流域 华南、东北

?

春化是个量的积累过程,降低温度会缩短对时间的要求

? 其它条件:氧气、水

? 春化作用可被逆转

如果把未完成春化的的植物放在高温下(30℃或更高)或缺 氧条件下,则春化效果即行消失,这称为脱春化 devernalization或春化解除。而在春化完成后,再放入 高温环境则无影响。

(三)春化作用的时期和部位
?时期

一般来说,植物从种子萌发到植株生长的任何 时期都可进行春化。但有的植物如胡萝卜、 月见草不能 在种子萌发状态进行春化,只能 当幼苗长到一定大小后才能通过春化。
?部位
? 一般来说,春化的部位是茎尖生长点。

? 但有的植物的低温感受部位不是茎尖生长点。

如缎花是叶片或根、大白菜是根;另外,许 多植物的种子、离体胚也可通过春化。

二 光周期与花诱导
(一)植物对光周期反应的类型 1. 光周期现象的发现
1920年,美国Garner WW,Allard,HA发现美洲烟 草(maryland mammoth)在华盛顿附近的夏季 长日下不开花,而在冬天温室中却开花。 后来研究发现美洲烟草是否开花与日照长度(光周 期)有关,美洲烟草只有在日照长度<14h时方 开花,这导致光周期现象的发现。

2 植物对光周期反应的类型
1) 2) 3) 4)

5)
6)

日中性植物 短日植物 长日植物 中日性植物 长短日植物 短长日植物

临界日长 Critical day-length: 促进或抑制植物开 花的极限日照长度。

光周期与纬度的关系

(二)光周期诱导
1.

光周期诱导 : 用一定时间的适宜光周期处理植物,而导致
植物开花的现象。在光周期诱导后,即使处于非诱导光周期中, 亦能开花。

2.

光周期诱导的部位和开花刺激物的传递
1)

部位:
感受光周期的部位是叶片,(通常1片展开叶即够),而开花部位 在茎尖生长点。

2) 开花刺激物的传递:
A. 通过韧皮部传 递,并可经过 嫁接传递传递 给其它植株 B. 实验证据:
短日植物牵牛的嫁 接实验 短日植物高凉菜与 长日植物八宝 的嫁接实验

3.

光周期诱导的周期数
每种植物开花所需的最少光周期数,低于该天 数不能开花

4.

光诱导的光强度与光质
光强: 一般50~100Lux 即可 光质:600~660nm红光最有效,绿光无效, 而红光的作用可被远红光消除。

5.

暗间断与临界夜长
1)

在对植物开花的影响上,晚上的长度比白天更重 要,可以说植物通过感知夜长来感知日长。

长日植物应确切地称作短夜植物,而短日植物应称为长夜植物

2)

3)

4)

临界夜长:在昼夜周期中,短日植物能 开花的最小日照长度或长日植物开花的 最大暗期长度。 对于短日植物来说,它开花所需的暗期 必须是连续的,在这过程中若以光照中 断黑暗,则短日植物不能开花(长日植 物开花),这称为暗间断。 在暗间断中,红光最有效,远红光可逆 转红光的作用,(二者相互逆转,最终 结果看最后照射的光)。

Flowering response can be manipulated by short periods of red or far-red radiation applied during the dark period of a long night regime

三光敏素与花诱导
?

光敏素在晚上以Pr的形式合成,在白天吸收光后,其 中大部分转变成Pfr,这个过程进行得很快;在夜晚, Pfr的分解和转变就慢得多,常需几小时,黑暗的长度 决定了Pfr的量或比例,反过来,通过Pfr的量或比例 可以使植物分辨出黑夜的长短,从而使植物开花反应 在一定的日长季节中产生
660 nm

730 nm

the biological clock of plants

Pfr Pr
The ratio of Pfr to Pr is the critical determinant of photomorphogenic responses in plants.

对于短日植物来说,它需要超过一定时 间的黑暗,才能达到所需的Pfr比例,只 有该比例低于开花所需的临界Pfr量或比 例,才能开花。 ? 对于长日植物来说,它需要短于一定时 间的黑暗,使体内Pfr的比例超过开花所 需的临界Pfr量或比例,才能开花。
?

四 春化和光周期理论在农业上 的应用
(一)春化处理
? ?

使萌动种子通过低温处理,可解决冬小麦春播问题。 育种时进行春化处理,可加速冬性作物育过程。

(二)控制开花
通过人工控制光周期,可使花卉提前或推迟开花。

(三)引种
在引种作物品种,应遵循同纬度引种的原则。以短日植物 大豆为例:南方品种引种到北方,会延迟开花;北方 品种引种到南方,会提前开花。二者都影响产量。

例题
1长日植物南种北移,生育期____,北种 南移生育期____,短日植物南种北移, 生育期____,北种南移生育期___ _。(提前,延迟,延迟,提前) 2长日植物南种北移,应引用____种;北 种南移,应引种____种。(晚熟,早 熟) 短日植物南种北移,应引用____种;北 种南移,应引种____种。(早熟,晚 熟)

下面是几种对小麦播种的处理,哪些处理在 播种后植株能正常开花结实? A.冬前播种( ) B.春天播种( ) C.籽粒发芽后低温(0℃-5℃)处理后春天 播种 ( ) D.籽粒低温(0℃-5℃)处理后春天播种 ( )

胡萝卜是一类植物,称作莲座植物,因为它们第1年 生长在莲座叶上并把营养提供到它们的根中。如 果这个植物离开田野过冬,则根和茎尖将存活下 来,第2年夏天将生长成有叶和有花的长茎,再发 育产生果实和种子,最后死亡。然而,也可保持 它几年不开花而活着且生长,怎样处理可以做到 这点? ____A.每两个月用青霉素喷雾1次 ____B.保持在常温20℃的温室中 ____C.植物放在非常贫脊的土壤中 ____D.每年秋季挖出来,并在冬季放在冰箱中 ____E.在夏季以后枯萎之前去掉叶片

菊花通常都在秋天开放,若打算使菊花提前开放, 应采取哪种措施? A.增加灌溉 B.喷施IAA C.提高栽培小区的温度 D.通过覆盖,缩短日照

小麦和菠菜是长日照植物,烟草和大豆是短 日照植物,在长暗期中若给予适宜的光间 断处理,可被促进开花的植物有( ) 。 A 小麦 B 菠菜 C 烟草 D 大豆

利用暗期间断可以抑制短日植物开花,选择 下列哪种光最有效? A 红光 B 远红光 C 蓝紫光 D 绿光 E 白光


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