植物生理学第8章
一、概念及反应类型 1.概念
低温对成花的促进作用。把吸胀萌动的种子进行低温处理后春播, 结果当年抽穗开花。把这一措施称之为“春化”。后来‘春化'一词扩 展到除种子以外的其它生育期植物对低温的反应。如一年生冬性植物; 冬小麦,大麦,油菜等农作物;大多数二年生植物胡萝卜、甜菜、芹菜、 天仙子及一些多年生植物如石竹、桂竹香、牧草、黑麦草。 2.植物对低温的反应类型 绝对:不经过一定天数的低温,绝对不开花。
春化作用所需时间越长。
脱春化或解除春化
指在春化过程完成之前将植物移到较高温度下,低温的效果被消除的 现象。脱春化的温度一般是25~40℃。
再春化作用
指大多数植物在解除春化之后,返回到低温下,又可再进行的春化作 用。
2.水分、氧气和营养
春化作用除了需要一定时间的低温外,还需要适量的水分、充足的氧 气和足够的营养物质。如干燥的种子不能通过春化。冬小麦、冬黑麦吸胀 萌动的种子即可感受低温完成春化--种子春化。而有些植物,萌动种子不 能进行春化,只有当绿色植株长到一定大小后,才能通过春化--绿体春化, 如甘兰、月见草等。
春化效应的传递:
一种说法认为春化作用只作用于分生组织本身,效果只能通过细胞分 裂传递从一个细胞传递到另一个细胞,不能从一个部位转移到另一个部位; 另一种说法,用天仙子实验结果说明通过低温处理的植株可能产生了某种 可以传递的物质,并通过嫁接传递给未经春化的植株,而诱导其开花。将 这种物质命名为春化素。
开花,如番茄、黄瓜、茄子、四季豆等。(见图)
(4)双重日长类型 双重日长类型:花的诱导和花的形成的两个过程很明显分开, 且要求不同的日照长度的一类植物。 1)长短日照植物(Long-short day plants):指植物的开花 要求先长日照后短日照的双重日照条件。如大地落叶 生根。 2)短长日照植物(Short-long day plants):指植物的开花 要求先短日照后长日照的双重日照条件。如风铃草。ຫໍສະໝຸດ 一、植物光周期现象反应类型
1.反应类型 光周期反应的三种基本类型:长日植物、短日植物和日中性植物。
(1)短日植物 (Short day plants,SDP ) 指昼夜周期中日照长度短于其临界日长的条件下才能开花的植物,
如牵牛、苍耳、紫苏、菊花、烟草、(秋)大豆、(晚)稻、(秋)玉米 等。秋天日长变短时开花。(见图)
幼年期:是指植株在花芽分化前所处的年龄或生理状 态,在这个时期即使给予合适的外界条件也不花芽分 化。在果树上又叫童期。幼年期的长短因植物种类不 同而有很大的差异。
主要内容
第一节 春化作用 第二节 光周期现象 第三节 花器官形成和性别表现 第四节 受精生理和成熟生理 第五节 衰老生理
第一节 春化作用
(5)中日性植物(Intermediate-day plants):指植物只有 在某一定中等长度的日照条件下才能开花,而在较长或较短 日照下均保持营养生长状态。如一种甘蔗。
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临界日长 (Critical day , CD):是指昼夜周期中诱导短 日植物开花的最长日长或诱导长日植物开花的最短日长。 不同植物的临界日长是不同的。
第八章 植物的成花生理
由营养生长转入生殖生长是植物生命周期中的一大转 折,实现这一转折需要一些特殊的条件。不论是一年生或多年 生植物都必须达到一定的生理状态后,才能感受所要求的外界 条件而开花。植物具有的这种能感受环境条件而诱导开花的生 理状态被称为花熟状态(ripeness to flower state)。花熟 状态是植物从营养生长转入生殖生长的标志。随后进行双受精 产生种子和果实,伴随果实和种子的成熟,植物逐渐走向衰老。
相对:未经低温处理,营养生长期延长,最终开花。
二、春化作用的条件
1.低温 是春化作用的主要条件之一。在-1℃-9℃范围内对春
化都有效。最有效的春化温度是1~7℃。有效温度的范围 和低温持续的时间因植物种和品种不同而异。在可以通过 春化的温度下,温度越低,所需时间越短。
就植物而言,通过春化作用所需温度越低的植物,
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第二节 光周期现象
昼夜变化是最可靠的信号,不同纬度地区昼夜 长度的季节性变化是准确的。纬度愈高的地区,夏 季昼愈长,夜愈短;冬季昼愈短,夜愈长。
一天之中白天和黑夜长度称为光周期。生长在 地球上不同地区的植物在长期适应和进化过程中表 现出生长发育的周期性变化。植物对白天和黑夜长 度的反应,称光周期现象。
注意:短日照植物临界日长不一定短于长日照植物临界 日长
二、光周期诱导的机理 1.光周期诱导(photoperiodic induction)
指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的现象。
(2)长日植物 (Long day plants,LDP ) 指昼夜周期中日照长度长于临界日长的条件下能才开花的植物,如
小麦、黑麦、天仙子、甜菜、胡萝卜等。多在春未和夏天开花。(见图)
(3)日中性植物 (Day-neutral plants, DNP ) 不存在临界日长,只要温度等其他条件满足,可在任何日照条件下
3.光照
春化之前,光照可以促进两年和多年植物通过春化,这可能与充足的 光照可缩短植物的幼年期有关。大多数植物在春化以后要经过长日照条件 下才能开花。由此可见,春化对花芽分化起了诱导作用。
三、春化作用的机理 1.春化刺激的感受和传递
植株感受低温的主要部位是茎尖生长锥。最近研究表明,凡是细胞分 裂的组织都能通过春化。 早期芹菜试验: 植株常温--茎顶端低温--开花。 植株低温--茎顶端常温--不开花。
春化效果在不同枝条和砧 木接穗间的不可传导性
春化效果在不同枝条和 砧木接穗间的可传导性
(2)春化作用机理
梅尔彻等用天仙子嫁接实验和高温解除春化的实验, 提出春化作用由两个阶段组成。
3.春化的生理生化基础
春化过程中包括呼吸代谢、核酸和蛋白质代谢,以及激素水平等。 1)呼吸速率增高。末端氧化酶表现多样性。 2)可溶性蛋白含量增加。 3)核酸含量增加。 4)激素水平变化,赤霉素含量增加。赤霉素可部分代替低温的作用。