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1、1 光周期现象光周期现象 2 春化作用春化作用3 花芽分化花芽分化环境信号环境信号光周期诱导的概念和应用光周期诱导的概念和应用光周期现象及农业上应用光周期现象及农业上应用春化作用的的概念和应用春化作用的的概念和应用光敏素光敏素本章重点和难点本章重点和难点 光周期与开花诱光周期与开花诱导：导：1920年，美，年，美，烟草烟草 1 光周期现象光周期现象一一.有关概念有关概念 二二.光周期光周期诱导诱导 三三.光周期诱导机理光周期诱导机理-光敏素光敏素 四四.光周期理论在农业生产上的应用光周期理论在农业生产上的应用 一、有关概念一、有关概念1.1.光周期光周期:在一天之中，白天和黑夜在一天之中，白天
2、和黑夜的相对长度称为的相对长度称为光周期。光周期。2.2.光周期现象光周期现象:植物对昼夜长度发生植物对昼夜长度发生反应的现象称为反应的现象称为光周期现象光周期现象。3.植物对光周期反应的类型植物对光周期反应的类型 1.长日植物长日植物:指在指在24h昼夜周期中，日照长昼夜周期中，日照长度度长于长于某一某一临界日长临界日长，才能成花的植物。，才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。2.短短日日植植物物：指指在在24h昼昼夜夜周周期期中中，日日照照长长度度短短于于某某一一临临界界日日长长，才才能能成成花花的的植植物物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。如水稻、
3、大豆、苍耳、烟草、菊花等。3.日中性植物日中性植物:在任何长度的日照下均能在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。开花。如月季、四季豆、番茄等。每天光期长度每天光期长度每天光期长度每天光期长度(h)(h)相对开花效应相对开花效应相对开花效应相对开花效应日中性植物日中性植物日中性植物日中性植物临界日长临界日长临界日长临界日长临界日长临界日长临界日长临界日长短日植物短日植物短日植物短日植物(苍耳苍耳苍耳苍耳)长日植物长日植物长日植物长日植物(天仙子天仙子天仙子天仙子)长日植物短日植物4.长长-短日植物短日植物 芦荟、夜香树等。芦荟、夜香树等。5.短短-长日植物长日植物 白三叶草等。白三
4、叶草等。6.中日照植物中日照植物 中等长度日照中等长度日照,甘蔗甘蔗11.512.5h vLDP的临界日长不一定长于的临界日长不一定长于SDP；SDP的临界日长不一定短于的临界日长不一定短于LDP。关键：超过还是短于其临界日长。关键：超过还是短于其临界日长。v不同品种不同品种,植物开花植物开花临界日长临界日长不同不同。植物植物 临界日长临界日长（h）SDP苍耳苍耳 15.5LDP菠菜菠菜 13 二二.光周期诱导光周期诱导 1.概念概念 植物在达到一定生理年龄时，经过足够植物在达到一定生理年龄时，经过足够天数的天数的适宜光周期适宜光周期处理，以后即使处于不处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然
5、能开花的现象，这适宜的光周期下，仍然能开花的现象，这种诱导效应叫做光周期诱导种诱导效应叫做光周期诱导2.光周期刺激的感受部位光周期刺激的感受部位叶片叶片 怎样用实验证明？怎样用实验证明？概念概念菊花是短日照植物菊花菊花SDSD，LDLD处理处理*叶片是感受光周期的部位叶片是感受光周期的部位光周期感受的部位光周期感受的部位3.光周期诱导的机理光周期诱导的机理（1）光周期刺激的传导）光周期刺激的传导 苍耳嫁接试验苍耳嫁接试验 不适宜的光周期不适宜的光周期被诱导被诱导的叶片的叶片(2)暗期与光周期诱导暗期与光周期诱导决定能否成花决定能否成花 光光暗暗24hSDPLDP营养生长营养生长营养生长营养生长
6、营养生长营养生长营养生长营养生长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开花开花开花开花开花开花暗期间断实验暗期间断实验长日植物光敏色素参与了成花反应光敏色素参与了成花反应(3)光期与光周期诱导光期与光周期诱导影响成花数量影响成花数量 大豆大豆暗期长度为暗期长度为暗期长度为暗期长度为16h16h三三.光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用光敏素光敏素:是一种对红光和远红光吸收有逆是一种对红光和远红光吸收有逆转效应，参与光形态建成、调节植物发育转效应，参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。的色素蛋白。1 1、光敏素的两种类型、光敏素的两种类型（1 1）
7、红光吸收型）红光吸收型prpr：最大吸收峰为波长最大吸收峰为波长660nm660nm；（2 2）远红光吸收型）远红光吸收型pfrpfr：最大吸收峰为波最大吸收峰为波长长730nm 730nm 波长波长波长波长吸吸吸吸光光光光率率率率2 2、prpr与与pfrpfr的相互转化的相互转化3.光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用vSDP:PfrPr比值低比值低,促进开花。促进开花。vLDP:PfrPr比值高，促进开花。比值高，促进开花。v暗期被红光间断，暗期被红光间断，PfrPr比值升高，比值升高，抑制抑制SDP成花，促进成花，促进LDP成花。成花。v暗期被远红光间断，暗期被远红光间断，
8、PfrPr比值降低，比值降低，抑制抑制LDP成花，促进成花，促进 SDP成花。成花。四四.光周期理论在农业生产上的应用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植物的地理起源和分布与光周期特性 低低纬纬度度SDP，高高纬纬度度LDP，中中纬纬度度SDP,LDP 同同纬纬度度，LDP:春春末末和和夏季开花夏季开花(小麦小麦)；SDP:秋季开花，秋季开花，(菊花菊花)SDP大豆，南方大豆，南方北京，开花推迟；北方北京，开花推迟；北方北京北京,花期提前。花期提前。植物的地理起源和分布与光周期特性植物的地理起源和分布与光周期特性 *在同一纬度地区，在同一纬度地区，LDPLDP多
9、在日照较长的春末夏初开花，而多在日照较长的春末夏初开花，而SDPSDP多在多在日照较短的秋季开花。日照较短的秋季开花。北纬不同北纬不同纬度的日纬度的日照长度的照长度的季节性变季节性变化：化：2.育种育种（1）人工调节花期）人工调节花期 花期不遇花期不遇 新品种新品种（2）加速世代繁育）加速世代繁育 3.引种引种 SDP:北方北方南方，提前开花，晚熟品种；南方，提前开花，晚熟品种；南方南方北方，早熟品种。北方，早熟品种。LDP:北方北方南方，延迟开花，早熟品种；南方，延迟开花，早熟品种；南方南方北方，晚熟品种。北方，晚熟品种。4.维持营养生长维持营养生长 麻类麻类:南种北引南种北引,留种地留种地
10、 5.控制花期控制花期 菊花菊花SDP:遮光遮光 杜鹃杜鹃LDP:人工延长光照人工延长光照 返回人工补充光照人工补充光照2 2 春化作用春化作用 一一.发现发现 二二.植物通过春化的条件植物通过春化的条件 三三.春化作用的机理春化作用的机理 四四.春化作用的应用春化作用的应用 一一.发发 现现 1918，加斯纳，加斯纳(Gassner),冬黑麦冬黑麦,在萌发期在萌发期或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而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。春黑麦则不需要。1928年，李森科年，李森科(Lysenko),萌动的冬小麦种萌动的冬小麦种子经低温处理后春播，子经低温处理后春播，开花，
11、开花，春化。春化。低温诱导促使植物开花的作用称低温诱导促使植物开花的作用称春化作用春化作用概念概念二二.植物通过春化的条件植物通过春化的条件 1.低温低温 12 表表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数不同类型小麦通过春化需要的温度及天数 类型类型 春化温度范围春化温度范围()春化天数春化天数(d)冬性冬性 0-3 35-45 半冬性半冬性 5-8 20-30 春性春性 10-12 5-15 2.水分、氧气和营养水分、氧气和营养 40长日照诱导长日照诱导 前体物前体物 中间产物中间产物 最终产物最终产物(完成春化完成春化)低温低温 低温低温 高温高温 去春化作用（解除春化）去春化作用（
12、解除春化）2540 在植物春化过程结束之前，如将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。效果会被减弱或消除的现象。分解分解概念概念三三.春化作用的机理春化作用的机理 1.1.感受低温的时期感受低温的时期 种子吸胀萌动时种子吸胀萌动时 苗期苗期 2.2.感受低温的部位感受低温的部位 分生组织分生组织 能进行细胞分裂的部位能进行细胞分裂的部位 芹菜等芹菜等:茎尖生长点茎尖生长点温室温室,茎尖生长点茎尖生长点低温处理低温处理春化；春化；栽培在低温下，茎尖栽培在低温下，茎尖25，不能通过春化，不能通过春化幼叶幼叶 叶柄基部。
13、叶柄基部。实验证明实验证明3.春化效应的传递春化效应的传递 不能传递。不能传递。菊花，已春化菊花，已春化未春化未春化(不能开花不能开花)嫁接嫁接 能够传递。能够传递。天仙子天仙子,已春化已春化未春化未春化(开花开花)嫁接嫁接天仙子天仙子烟草或矮牵牛烟草或矮牵牛(开花开花)(开花开花)物质传递物质传递1.人工春化处理人工春化处理 闷麦法，闷麦法，0 055，404050d50d，春天补种。，春天补种。2.调种引种调种引种 北方品种北方品种南方，不能满足低温要求，不南方，不能满足低温要求，不开花结实。开花结实。3.控制花期控制花期 低温处理促进花芽分化（石竹等）春播低温处理促进花芽分化（石竹等）春
14、播。利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎，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。高温处理以解除春化，防止开花，增产。四四.春化作用的应用春化作用的应用低温处理促进花芽分化（石竹等）春播低温处理促进花芽分化（石竹等）春播。利用解除春化控制开花，贮藏的洋葱鳞茎，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。高温处理以解除春化，防止开花，增产。五.营养状况与植物的成化诱导C/N比理论：比理论：当当 C/N比高时，促进开花；比高时，促进开花；比值低时，抑制开花。比值低时，抑制开花。对对SDP不适用。不适用。3 植物的花芽分化与性别表现植物的花芽分化与性别表现 一一.花芽分化花芽分化 二、二、性别表现的调控性别表现的调控1.光周期光周期 适宜适宜雌花，雌花，不适宜不适宜雄花雄花2.温温周周期期 低低温温,昼昼夜夜温温差差大大雌雌花花(黄黄瓜瓜例外例外)3.营养因素营养因素 N肥和水分充足肥和水分充足雌花；雌花；N少少,干旱干旱雄花。雄花。CN比低比低提高雌花数目提高雌花数目4 植物激素植物激素 IAA,ETH雌花雌花 GA雄花雄花
