10 第十一章 植物的成花.ppt

第1页：第十章 植物的成花

第十章植物的成花

第2页：本章内容概览

• 第一节温度对成花的影响
• 第二节光照对成花的影响
• 第三节花芽分化和性别表现
• 第四节受精生理

第3页：花熟状态

花熟状态(Ripenesstoflower)植物能响应环境条件的诱导而成花所必需达到的生理状态叫花熟状态。成花决定态（Flowerdeterminatedstate）植物经过一定时期的营养生长后，就能感受外界信号产生成花刺激物，成花刺激物被运输到茎端分生组织，在那里发生一系列的诱导反应，使分生组织进入一个相对稳定的能诱导成花的状态，这种状态称为成花决定态。

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第5页：顶端分生组织花形态建成要经过“感受”、“

顶端分生组织花形态建成要经过“感受”、“决定”、“表达”三个环节，最后才开花。感受：植物个体生长到一定时间后，具有的接受外界环境诱导开花的能力叫感受。决定:在适宜条件下,植物顶端分生组织进入新的花发育过程后,如将植株转放到不适宜的外界条件下,植株仍然继续花芽分化,这个阶段叫决定.表达:花原基接受刺激表达的发育信号后开花的阶段.植物要在适宜的季节才能开花，而季节的变化的主要特征是温度和日照长短。

第6页：第一节 温度对成花的影响

第一节温度对成花的影响一、春化作用(Vernalization)1、春化现象：某些植物在发育过程中必须经过一定的低温才能从营养生长转变到生殖生长的现象。小麦品种的分类：2、需春化作用的植物冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年生植物（芹菜、胡萝卜、萝卜、葱、蒜、白菜、百合、甜菜和天仙子等）以及一些多年生草本植物。3、春化作用:适当的低温促进植物成花的作用。下一步

第7页：类型温度范围

类型温度范围（0C）春化天数（天）冬性0—340—50半冬性3—610—15春性8—155—8

第8页：春化作用的条件

• 水分(water)
• 氧气(Oxyzen)
• 呼吸底物春化作用可以传递：组培、嫁接三、春化作用的特点
• 感受低温部位：茎尖顶端分生组织芹菜试验

第9页：温度和时间低温对花的诱导，一般可在种子萌

2、温度和时间低温对花的诱导，一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期中进行(如冬小麦)。少数种子只能在绿色幼苗长到一定大小才能通过春化(如甘蓝,胡萝卜)。各种植物春化所要求的温度不同，一般0~10℃之间，最适温度是1~7℃.冬性越强,要求春化的温度越低,春化的天数越长.春化作用一旦完成,就非常稳定,高温处理不起作用.

第10页：脱春化

3、脱春化(De-vernalization)在完成春化作用之前,将植物放到较高温下,春化作用的效果会被减弱或消除,这种现象叫~.4、再春化(Revernalization)大多数去春化的植物到低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应是可以累加的，这种解除春化后再进行春化的现象叫再春化作用.

第11页：春化作用的生理基础低温持续低温适宜光照

四、春化作用的生理基础低温持续低温适宜光照ABCF花芽分化春化素成花素D植物春化后,体内赤霉素含量增加.GA可以某种方式代替低温进行春化作用.某些植物在完成春化后,花芽仍未分化,只有在较高的温度和特定的光周期处理后,花芽才能分化.高温

第12页：春化理论在农业生产中的应用冬麦春播洋葱冬

五、春化理论在农业生产中的应用冬麦春播洋葱冬季高温储存引种

第13页：第二节 光照对成花的影响

第二节光照对成花的影响光周期(Photoperiod)在一天之中,白天和黑夜的相对长度.光周期现象(Photoperiodism)植物对日照长短发生反应的现象。

第14页：光周期反应类型

一、光周期反应类型1、长日植物(Long-dayplant;LDP)日照长度长于临界日长才能开花的植物。如小麦、黑麦、胡萝卜、甘蓝、天仙子、洋葱、燕麦、甜菜、油菜等。随日照长度的延长而加速开花。天仙子的临界日长是11小时。

第15页：短日植物

2、短日植物(Short-dayplant;SDP)日照长度短于临界日长才能开花的植物。如烟草、大豆、菊花、牵牛、苍耳、晚稻、麻类、草莓等。随日照长度的缩短而加速开花。苍耳的临界日长15.5小时。

第16页：日中性植物成花对日照长度不敏感，只要其它

• 日中性植物成花对日照长度不敏感，只要其它条件满足，在任何日照条件下均能开花的植物。如月季、黄瓜、番茄、辣椒、四季花卉、向日葵、蒲公英等。
• 中日性植物只能在一定的日照长度范围内才能开花。如甘蔗，只能在日长12.5小时才开花。

第17页：临界日长

临界日长(Criticaldaylength)短日植物开花所需的最长日照长度或长日植物开花所需的最短日照长度。LDP临界日长不一定比SDP的临界日长更长冬小麦（LDP）12h，苍耳(SDP)15.5h

第18页：地球表面不同纬度一年中光周期的变化

地球表面不同纬度一年中光周期的变化：低纬度地区：短日照高纬度地区：长日照我国地处北半球：日照在夏至（6月22日）最长，在冬至（12月22日）最短，春分（3月21日）和秋分（9月23日）各为12小时。秋天温度较春季高，适于植物生长发育。

植物的分布：低纬度地区（南方）：没有长日条件，所以只有短日植物。高纬度地区（东北）：短日时气温已低，只能生长一些长日植物。中纬度地区（北方）：长日、短日植物都有，长日植物在春末夏初开花，短日植物在秋季开花。

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第20页：光周期诱导机制

二、光周期诱导机制光周期诱导：适宜的光周期引起植物成花的反应。光周期效应：植物在适宜的光周期下产生的效果可以保留下去的现象。

第21页：光周期的感受部位

1、光周期的感受部位：叶片菊花试验：

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第26页：暗期比光期更重要

• 暗期比光期更重要
• 破坏光期和破坏暗期试验
• 人工光周期试验长夜植物、短夜植物临界夜长（暗期）

第27页：破坏光期和破坏暗期实验长日植物光暗短日植

• 破坏光期和破坏暗期实验长日植物光暗短日植物开花不开花开花不开花不开花开花开花不开花
• 人工光周期实验915915苍耳开花（临界日长15.5h,SDP)

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第32页：光敏素及其作用红光[X]生理反应

• 光敏素及其作用红光[X]生理反应需光种子萌发PrPfr[PfrX]光周期诱导远红光黄化苗转绿高Pfr/Pr比值诱导LDP成花低Pfr/Pr比值诱导SDP成花
• 开花刺激物的传递
• 成花抑制物

第33页：光周期诱导开花的假说

三、光周期诱导开花的假说1、成花素假说成花素=赤霉素+开花素赤霉素:形成茎所必需开花素:形成花所必需长日植物在短日条件下缺乏赤霉素;短日植物在长日条件下缺乏开花素.所以都不能开花.冬性长日植物在长日条件下具有开花素,但无低温条件,即无赤霉素的形成,所以仍不能开花.

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第35页：光敏色素假说

• 光敏色素假说光敏色素会活化某些特定基因，促进合成新的蛋白质或酶。
• 碳氮比理论C/N大：开花小：延迟开花或不开花

第36页：光周期理论在农业上的应用

• 引种
• 控制花期
• 加速世代繁殖
• 维持营养生长、提高产量

第37页：引种要考虑的因素

• 引种要考虑的因素
• 要了解被引品种的光周期特性，是属于长日植物、短日植物还是日中性植物，是否对低温有所要求。
• 要了解作物原产地与引种地季节的日照条件和温度的差异。
• 要根据被引作物所收获的主要器官（种子、果实或营养体）的不同来确定所引品种。在我国，将短日植物从北方引种到南方，会提前开花，如果所引植物是为了收获果实或种子，则应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，如果所引植物的种植目的是为了收获种子，宜选择早

第38页：例1：将广州的一个大豆品种引到保定种植

• 大豆是短日植物。
• 广州（原产地）的日照较保定（引种地）短。
• 大豆主要是收获种子。将短日植物从南方引种到北方，会延迟开花，又因为此时温度已低，不利于作物的生长而造成减产，所以应选择早熟品种。例2：将北方的小麦引种到南方，会发生什么变化？例3：南麻北引，会发生什么变化？例4：将黑龙江的大豆品种引到保定种植，会出现什么现象？为什么？

第39页：控制花期花卉栽培种

• 控制花期花卉栽培种，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如菊花，经短日处理可以提前开花；暗期中断可以延迟开花。
• 加速世代繁殖短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子，长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，1年内可繁殖2~3代，从而加速育种进程。

第40页：维持营养生长、提高产量以收获营养体为主

4、维持营养生长、提高产量以收获营养体为主的作物，如麻类、烟草等（短日植物），可南种北引，提前播种，促进营养生长，提高产量。下一步

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第43页：第三节 花芽分化和性别表现

• 一、营养生长锥转化为生殖生长锥
• 二、生长锥的分化机制1、同源异形现象

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第46页：花器官形成所需的条件

三、花器官形成所需的条件1、光—时间长，强度大，有利花的形成。花开始分化后，照光时间越长，强度越大，形成的有机物越多，对花形成愈有利。雄蕊发育对光强较敏感。

第47页：温度—高温

• 温度—高温，有利于花器官的形成
• 有机和无机营养—体内营养不足或缺肥，花发育不良，数目少。
• 植物激素—GA可代替SD促进花器生长，IAA促进柑橘、抑制菊花花器发育。
• 适宜的栽培密度—密度越大，花退化越多。花粉母细胞减数分裂时期受低温危害较严重。
• 水分—缺水，颖花退化。

第48页：影响性别分化的因素

• 光周期短日照使SDP多开雌花，LDP多开雄花；长日照使LDP多开雌花，SDP多开雄花。
• 营养状况：水分、NC/N比值低，提高雌花分化的百分数。反之，促进雄花分化。土壤N肥多、水分充足，促进雌花的分化，反之，促进雄花分化。

第49页：CO2浓度适量增加

• CO2浓度适量增加CO2浓度增加雌花分化。
• 植物激素：IAA、CTK、乙烯；GAIAA、ETH、ABA、CCC、CO等促进雌花分化。GA、TIBA、MH等促进雄花形成。

第50页：第四节 受精生理

第四节受精生理一、花粉的附着和识别1、花粉附着2、花粉识别识别蛋白(Recognitionalprotein)

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第53页：克服不亲和性的可能途径

• 花粉蒙导法在授不亲和花粉的同时，混入一些杀死的亲和花粉，蒙骗柱头，从而达到授粉的目的。
• 蕾期授粉法雌蕊组织尚未成熟、不亲和因子尚未定型的情况下授粉，以克服不亲和性。

第54页：物理化学处理法采用变温、辐射、激素或抑制

• 物理化学处理法采用变温、辐射、激素或抑制剂处理雌蕊组织，以打破不亲和性。
• 组织培养利用胚珠、子房培养，试管受精。
• 细胞杂交原生质体融合或转基因技术

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第56页：花粉的萌发和花粉管伸长

• 集体效应
• 花粉管的定向生长

第57页：群体效应：单位面积内花粉的数量越多，花粉

群体效应：单位面积内花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管的生长越好。

第58页：花粉为什么能向着胚囊定向生长

花粉为什么能向着胚囊定向生长？由花粉管的向化性运动引起的。雌蕊组织中产生“向化性物质”控制花粉管的可塑性；同时，雌蕊组织中向化性物质分布的浓度不同，花粉管尖端朝着向化性物质浓度递增的方向（柱头→胚囊）定向延伸。

第59页：受精过程中雌蕊的生理生化变化

• 呼吸速率增加—增加0.5-1倍
• 生长素含量大大增加
• 花粉的IAA扩散到雌蕊组织
• 花粉中含有使Trp转变为IAA的E
• 吸水和吸收无机盐的能力增加
• CH2O和蛋白质代谢加快
• 营养物质向生殖器官输送增强