西北大学的 植物生理学课件开花

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1、第10章植物的生殖生理生活周期或发育周期:高等植物从种子萌发开始到结实的整个过程。花芽分化:成花诱导之后,植物茎尖的分生组织不再产生叶原基和腋芽原基,而分化形成花或花序的过程。成花过程一般包括三个阶段:成花诱导:某些环境刺激诱导植物从营养生长向生殖生长转变;成花启动(花发端):分生组织经过一系列变化分化成形态上可辨认的花原基;花的发育(花器官的形成)。$1幼年期与花熟状态花熟状态:植物开花之前必须达到的生理状态。幼年期:植物在达到花熟状态之前的生长阶段。高等植物幼年期的长短,因植物种类不同而有很大差异。$2

2、春化作用1春化作用的发现及植物对低温反应的类型春化作用:低温促进植物开花的作用。植物对低温的要求大致表现为两种类型:相对低温型:植物开花对低温的要求是相对的,绝对低温型:植物开花对低温的要求是绝对的,2春化作用的条件1)低温和时间植物种类或品种不同,有效低温的范围以及低温持续的时间也不一样。根据原产地的不同,可将小麦分为冬性、半冬性和春性品种三种类型,脱春化作用或去春化作用:由高温消除春化作用的现象。再春化:去春化的植物再度被低温恢复春化的现象。2)氧气、水分和糖植物春化还需要有充足的氧气、适量的水分和作为

3、呼吸底物的糖分。3)光照光照对植物春化的影响,因植物种类不同存在明显差异,且与春化之间的相互作用非常复杂。3春化作用的时期、部位和刺激传导不同植物感受低温的时期具有明显差异。感受低温的部位是茎尖端的生长点。冬性禾谷类作物的一部分胚组织也能感受低温。植物感受的低温刺激可以传递。这种可在植株间进行传递的刺激物称为春化素。4植物在春化过程中的生理生化变化植物完成春化后,在生理生化上发生显著变化,包括呼吸速率、核酸和蛋白质含量、以及激素水平等。赤霉素与春化作用有关,可以部分代替低温的作用。5春化作用的机理Melch

4、ers和Lang(1965)的假说:春化作用由两个阶段组成:低温低温前体物——®中间产物——®最终产物(完成春化)高温¯中间产物分解(解除春化)春化作用诱导一些特异基因的活化、转录和翻译,从而导致一系列生理生化代谢过程的改变,最终进入花芽分化、开花结实。$3光周期现象1光周期现象的发现植物对白天和黑夜相对长度(光周期)的反应,称为光周期现象。2光周期反应类型1)短日植物(SDP)2)长日植物(LDP)3)日中性植物(DNP)4)长-短日植物(LS-DP)短-长日植物(SLDP)5)中日性植物(IDP)6)两

5、极光周期植物(amphophotoperiodismplant)临界日长昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照时数。绝对短日植物和绝对长日植物:对日长有明确要求,不满足便不开花;相对长日植物或相对短日植物:对日长的反应不严格,没有明确的临界日长。。4光周期诱导达到一定生理年龄的植株,只要经过一定时间适宜的光周期处理,以后即使处在不适宜的光周期条件下,仍然可以长期保持刺激的效果而诱导植物开花的现象。不同植物通过光周期诱导所需的天数不同。一般增加光周期诱导的天数,可加速花原基

6、的发育,增加花的数目。5暗期间断与临界暗期临界暗期:在昼夜周期中长日植物能够开花的最长暗期长度或短日植物能够开花的最短暗期长度。SDP实际上就是长夜植物(LNP),而LDP实际上是短夜植物(SNP),植物通过光周期诱导和暗期间断所需的光强较低,处理时间也短。光期过短亦不能成花。6光敏色素与成花诱导光敏色素在植物感受光周期过程中参与了对开花的控制。SDP:开花诱导要求暗期前期是“高Pfr”反应,后期是“低Pfr”反应。LDP:暗期前期是“低Pfr”反应,后期是“高Pfr”反应。7温度和光周期反应的关系温度不仅

7、影响植物通过光周期所需的时间,还可能改变植物对光周期的要求。8光周期诱导开花的机理1)成花素假说成花素(florigen)=赤霉素(GA)+开花素(anthesins)LDPSDPDNP2)开花抑制物假说:植物在非诱导条件下,体内产生一种或几种开花抑制物,从而使植物不能开花;而在诱导条件下阻止了开花抑制物的产生或使它们降解,从而使花的发育得以进行。3)光敏色素假说:光敏色素活化某些基因,促进新的蛋白质或酶的合成,并可使膜蛋白发生变化,这些都可能参与了开花过程。4)碳氮比假说:植物体内糖类与含氮化合物的比值即

8、C/N比高时,植株就开花;而比值低时,植株就不开花。5)植物生长物质与成花诱导赤霉素生长素细胞分裂素乙烯脱落酸其他化学物质,如多酚类、有机酸、多胺等$4春化和光周期理论在生产实际中的应用l.春化处理2.控制花期3.指导引种例:短日植物大豆异地栽培实验结果:原产地及大致纬度广州23o南京32o北京40o锦州41o佳木斯47o品种名称番禺豆金大532本地大豆平顶香满仓金原产地播种期——5月下旬4月30日5月19日5月

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