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1、第九章 植物的成花生理,感受：对适合发育信号有预期状态的反应,决定：接着进行发育程序，即使除去其正常开花条件,表达：顶端分生组织进行形态建成,诱导,信号,光周期,激素？,花熟状态,第一节 春化作用,一、春化作用的概念和反应类型 （一）春化作用的概念 低温诱导促使植物开花的作用 （二）植物对低温反应的类型 1.对低温的要求是绝对的。 2.对低温的要求是相对的。,小麦分为冬性、半冬性和春性三种类型,二、植物通过春化的条件 （一）低温 去春化作用：在 春化过程结束之前，将植物放到较高的温度下，低温的效果被减弱或消除。 再春化：去春化的植物返回到低温下，又可重新进行春化，而且低温效应可累加。,前体物,
2、中间产物,最终产物,中间产物分解（解除春化）,低温,低温,高温,（二）水分、氧气和营养 三、春化作用的机理 （一）春化刺激的感受和传递 1.感受低温的时期和部位 一般植物在种子萌发后到植物营养体生长的苗期都可感受低温通过春化。 感受春化的部位：分生组织和某些能进行细胞分裂的部位。 2.春化效应的传递,天仙子成花诱导对低温和长日照的要求,（二）春化的生理生化基础 春化过程： 春化作用促进了成花基因的顺序表达，由于基因启动、表达与调节，某些特定基因被诱导活化合成新的mRNA和特异蛋白质，进而导致一系列生理生化的变化，促进花芽分化。,（三）春化素、赤霉素和其他生长物质与春化作用。 玉米赤霉烯酮 （四
3、）春化作用在农业生产上的作用 1.人工春化 2.调种引种 3.控制花期,低温和外施赤霉素对胡萝卜开花的效应,第二节 光周期现象,光周期：在一天之中，白天和黑夜的相对长度。美国科学家WW Garner和HA Allard最早发现光周期会影响植物的开花。 光周期现象：植物对白天和黑夜的相对长度的反应。,一、植物光周期现象的发现和光周期类型 （一）光周期现象的发现 （二）植物光周期反应类型 1.长日植物（LDP）日照长度大于临界日长。小麦、大麦、黑麦、菠菜、天仙子等。 2.短日植物（SDP）日照长度小于临界日长。水稻、玉米、高粱、苍耳、菊花等。 3.日中性植物（DNP）对日照长度不敏感，在任何长度的
4、日照下均能开花。月季、黄瓜、番茄、辣椒、菜豆等。,三种主要光周期反应类型,有一些植物，花诱导和花形成两个过程明显分开，要求不同日长双重日长类型。 长-短日植物：大叶落地生根、芦荟 短-长日植物：风铃草、鸭茅 苍耳临界日长 15.5h 天仙子临界日长 12-12.5h,二、光周期诱导的机理 （一）光周期诱导 光周期诱导：植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果，这种现象称为光周期诱导。,16L-8D,15L-9D,16L-8D,16L-8D,15L-9D,（二）光周期诱导中光期与暗期的作用 临界暗期,（三）光周期刺激的感受和传递,感受光周期诱导
5、的部位叶片,开花刺激物 通过韧皮部传导,（四）成化刺激物的性质 成花素假说： （五） 植物营养和成花 碳氮比（C/N） （六）温度和光周期反应的关系 温度降低可使长日植物在较短日照下开花。 降低夜温可使短日植物在较长日照下开花。,三、光敏色素在成花诱导中的作用 （一）光敏色素和植物对光的感受 与Pfr/Pr有关 短日植物要求Pfr/Pr相对较低 长日植物要求Pfr/Pr相对较高 光期结束Pfr/Pr高 进入暗期Pfr/Pr降低 光不稳定型：检测光到暗的转化 光稳定型：维持一定量的Pfr，引起生理反应。,红光间断暗期对叶片中光敏色素Pfr/Pr的可能影响,四、光周期理论在农业生产上的应用 （一）
6、植物的地理起源和分布与光周期特性 低纬度地区：短日植物 高纬度地区；长日植物 中纬度地区：共存 同一品种 高纬度：临界日长较长 低纬度：临界日长较短,（二）引种和育种 短日植物 北种南引：开花提前，生育期缩短。选择晚熟品种。 南种北引：开花延迟或不开花，生育期延长。选择早熟品种 长日植物 北种南引：开花延迟或不开花，生育期延长。选择早熟品种 南种北引：开花提前，生育期缩短。选择晚熟品种。,育种 加速良种繁育，缩短育种年限。 （三）控制花期 （四）调节营养生长和生殖生长,第三节 花器官形成和性别分化,一、营养生长到生殖生长 （一）成花决定态 花熟状态 （二）茎生长点的变化 1.形态方面 生长锥的
7、伸长和表面积的增大。,2.生理生化变化 （1）有机物发生剧烈转化。 （2）氨基酸和蛋白质含量增加 （3）核酸合成速率加快 （三）花器官形成所需的条件 1.营养状况 2.内源激素对花芽分化的调控 GA CTK、ABA 3.外因 光照、温度、水分和矿质元素,苍耳接受短日诱导后生长锥的变化,二、性别分化和表达 （一）植物性别表现类型 （二）雌雄个体的生理差异 代谢：雄株的呼吸速率高于雌株 过氧化氢酶活性高于雌株，RNA、叶绿素、胡萝卜素和碳水化合物的含量低于雌株。 内源激素： 大麻 玉米： 雄株GA含量高 雌株IAA含量较高,（三）性别分化的调控 1.遗传控制 （1）性染色体 雄株：XY型染色体 雌
8、株：XX型染色体 （2）性基因 雌雄同株 2.年龄 雌雄同株异花,3.环境条件 光周期 适宜光周期多开雌花 温周期 较低夜温和较大昼夜温差利于雌花分化。 营养条件 水分充足，氮肥较多利于雌花分化 水分不足，氮肥较少雄花分化多 4.植物激素与性别表达 IAA、ETH、CTK利于雌花分化 GA利于雄花分化,（四）花器官发育的基因调控 同源异形：指分生组织系列产物中一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一类成员。 同源异形基因 “ABC”模型： A组基因控制第一、二轮花器官的发育 B组基因控制第二、三轮花器官的发育 C组基因控制第二、三轮花器官的发育 花萼A 花瓣AB 雄蕊BC 心皮C,B,C,A,C,B,A,C,B,
