页数：56页文件大小：1.70 MB来源： 植物生理学ppt课件
本课件讲述植物由营养生长转向生殖生长的生理过程，包括春化作用的条件与机理、光周期现象与光敏色素、激素与成花诱导、花芽分化与性别表现，以及授粉受精生理。
§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§4植物的花芽分化与性别表现§5受精生理
春化作用的机理和应用
光周期现象及农业上应用
光周期诱导的概念和机理
光敏素本章重点和难点
一.发现二.植物通过春化的条件三.春化作用的机理四.春化作用的应用
一.春化作用概述1.发现1918，加斯纳(Gassner),冬黑麦,在萌发期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。
1928年，李森科(Lysenko),萌动的冬小麦种子经低温处理后春播，→开花，→春化。低温诱导促使植物开花的作用称春化作用(vernalization)概念
二、春化作用的感受时期及部位1、感受春化作用的时期
（1）种子春化型在种子萌发期能感受
（2）绿体春化型只有幼苗形成一定绿体时才能感受。2、感受春化的部位
茎尖生长点（分生组织和进行细胞分裂的部位）怎样证明感受部位是茎尖生长点？
表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度
| 类型 | 春化温度范围（℃） | 春化天数（d） |
|---|---|---|
| 冬性 | 0-3 | 35-45 |
| 半冬性 | 5-8 | 20-30 |
| 春性 | 10-12 | 5-15 |
前体物→中间产物→最终产物(完成春化)低温低温高温去春化作用（解除春化）25~40℃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，低温的效果会被减弱或消除的现象。
分解概念返回
1.春化效应的传递①不能传递。菊花，已春化——未春化(不能开花)嫁接②能够传递。天仙子,已春化——未春化(开花)嫁接天仙子——烟草或矮牵牛(开花) (开花)物质传递四.春化作用的机理
2.春化的生理生化基础①末端氧化酶：细胞色素氧化酶→抗坏血酸氧化酶②游离AA和可溶性Pr增加。有新Pr合成③核酸含量增加，有新mRNA合成。
3.春化素、GA和其他生长物质与春化作用春化素：Melchers,Lang等，开花刺激物，嫁接传递→春化素(vernalin)不存在？GA:①可代替低温；低温处理后，GA增加。
②冬小麦的GA＜春小麦，但经低温→能增高到春小麦的水平。③用GA生物合成抑制剂处理,抑制春化。∴GA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GA不是春化素①有些植物（紫罗兰）经低温处理后体内GA含量并不增加。②低温诱导——抽薹时就出现花芽，GA——茎伸长或抽薹，但不一定开花。
③SDP，GA不能代替低温。玉米赤霉烯酮？返回
1.人工春化处理闷麦法，0～5℃，40～50d，春天补种。2.调种引种北方品种→南方，不能满足低温要求，不开花结实。3.控制花期①低温处理促进花芽分化（石竹等）春播。
②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。五.春化作用的应用返回
一.发现二.植物对光周期反应的类型三.光周期诱导四.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度称为光周期(photoperiod)。植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象(photoperiodism)
一.发现加纳和阿拉德(Garner and Allard)，1920，烟草变种夏季，株高达3～5m时仍不开花，冬季温室，＜lm就开花。
夏季缩短日照长度——开花；冬季在温室内延长日照长度——不开花。∴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.长日植物(long-day plant，LDP)指在24h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、天仙子等。2.短日植物(SDP)：指在24h昼夜周期中，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。
3.日中性植物(DNP):在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。
每天光期长度(h)相对开花效应日中性植物临界日长临界日长短日植物(苍耳)长日植物(天仙子)
4.长-短日植物芦荟、夜香树等。5.短-长日植物白三叶草等。6.中日照植物中等长度日照,甘蔗11.5～12.5hLDP的临界日长不一定长于SDP；SDP的临界日长不一定短于LDP。
关键：超过还是短于其临界日长。不同品种不同，如烟草。植物临界日长（h）SDP苍耳15.5LDP菠菜13返回
三.光周期诱导1.概念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(photoperiodic induction)2.光周期刺激的感受部位——叶片怎样用实验证明？概念
叶片LD,茎顶端SD，不开花全株LD不开花菊花(SDP)SD,开花叶片SD,茎顶端LD，开花LDSDSDSDLDLD
3.光周期诱导的机理（1）光周期刺激的传导苍耳嫁接试验不适宜的光周期被诱导的叶片
(2)暗期与光周期诱导——决定能否成花光暗24hSDPLDP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暗期间断实验
(3)光期与光周期诱导——影响成花数量大豆暗期长度为16h返回
四.光敏素在成花诱导中的作用SDP:要求低的Pfr／Pr比值。成花刺激物质形成,促进开花。LDP:要求高的Pfr／Pr比值，短暗期，甚至在连续光照下也能开花。
暗期被红光间断，Pfr／Pr比值升高，抑制SDP成花，促进LDP成花。返回
五.光周期理论在农业生产上的应用1.植物的地理起源和分布与光周期特性低纬度——SDP，高纬度——LDP，中纬度——SDP,LDP同—纬度，LDP:春末和夏季开花(小麦)；SDP:秋季开花，(菊花)SDP大豆，南方→北京，开花推迟；北方→北京,花期提前。
2.育种（1）人工调节花期花期不遇新品种（2）加速世代繁育3.引种SDP:北方→南方，提前开花，晚熟品种；南方→北方，早熟品种。
LDP:北方→南方，延迟开花，早熟品种；南方→北方，晚熟品种。4.维持营养生长麻类:南种北引,留种地5.控制花期菊花SDP:遮光杜鹃LDP:人工延长光照返回
一.生长素、乙烯与成花诱导IAA对短日植物苍耳、大豆抑制；对长日植物天仙子、蝇子草、毒麦促进。IAA和ETH促进菠萝开花。
二. GA与成化诱导
促进30多种长日植物在短日条件下开花。
对顶端优势明显的长日植物诱导无效。三.CTK与成花诱导
促进紫罗兰属、黎属、牵牛署等短日植物开花，对长日植物拟南芥也有促进作用。
四. ABA与成化诱导
促进短日植物在长日条件下开花。黑醋栗、牵牛、草莓。
抑制长日植物开花。毒麦、菠菜。三.甾类化合物与成花诱导
雌二醇、雌酮等雌性激素。
促进植物成花。
一.花芽分化
二.性别表现
性别表现的调控1.光周期适宜——雌花，不适宜——雄花2.温周期低温,昼夜温差大——雌花(黄瓜例外)3.营养因素N肥和水分充足——雌花；N少,干旱——雄花。
C／N比低——提高雌花数目4植物激素IAA,ETH——雌花GA——雄花
一.花粉的化学组成二.花粉和柱头的相互识别三.授粉受精后的生理生化变化四.影响受精的因素五.无融合生殖和单性结实
车前草
春白菊
荷花
牵牛花
蜀葵
豚草
罂栗
柱头花柱花粉管子房珠被受精作用卵细胞营养核雄配子体精细胞
二.花粉和柱头的相互识别①花粉壁蛋白质(外壁糖蛋白)与柱头表面蛋白质亲和：花粉管→角质酶，溶解柱头角质层，花粉管生长，受精。
不亲和：柱头→胼胝质，阻碍花粉管穿入柱头。②花粉色素和柱头特殊酶类有关。
月见草，在柱头上30min后
集体效应(群体效应)，即单位面积内，花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管生长越好。硼促进花粉萌发和花粉管的生长。花粉管的向化性运动：Ca2+ (金鱼草)概念
三.授粉受精后的生理生化变化①呼吸速率增加②IAA含量增加③生长抑制物下降④整株植物的水分、矿质吸收及有机物转化和运输加快
四.影响受精的因素1.花粉的活力寿命水稻：5~l0min，梨、苹果70～210d。干燥、低温、低氧有利于贮存。2.柱头的活力开花当天最强，以后逐渐下降。
3.环境条件（1）温度25～30℃（2）相对湿度70％～80％（3）其他:土壤水肥条件、通风、透光硼
五.无融合生殖和单性结实1．无融合生殖(无配子生殖)：是指被子植物中由未受精的卵或胚珠内某些细胞直接发育成胚，产生有籽果实的现象。
2.单性结实不经过受精作用，子房直接发育成果实（无籽果实）的现象。
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