生物奧賽開花生理.ppt

1、植物生殖生理,植物生殖生理,頂端分生組織向芽原基的轉(zhuǎn)變,植物開花的條件,高等植物的一生都要經(jīng)過種子萌發(fā)幼苗成體開花結(jié)實種子形成各個階段。但植物并非在任何情況下都能開花。植物要開花，首先自己要度過幼年期，進入“感受態(tài)（competent）”或“花熟狀態(tài)”，這時才能感受外界條件的變化，在得到了適當?shù)耐饨绱碳ず螅ǖ蜏嘏c光周期）才能開花。外界條件對開花的誘導，稱為花誘導(Floral induction)，經(jīng)過花誘導后，植物的莖頂端分生組織才有可能分化成花。,例題,除了光周期、溫度和營養(yǎng)3個因素外，控制植物開花反應的另一個重要因素是() A光合磷酸化的反應速率 B 有機物在體內(nèi)的運輸速率 C植物的年齡

2、 D 土壤溶液的酸堿度,1花誘導生理,花誘導：植物在合適的環(huán)境條件下植物體的細胞內(nèi)部發(fā)生成花所需的一系列生理變化過程，稱為floral induction?；ㄕT導之后植物才能開花。 花誘導的外界條件： 低溫 光周期,一低溫和花誘導,（一）春化作用 成花受低溫影響的植物： 一些冬性1年生植物：冬小麥、冬黑麥 一些2年生植物：芹菜、胡蘿卜、蘿卜、蔥、白菜、薺菜、天仙子等。 春化作用vernalization 蘇聯(lián)學者李森科把低溫促進植物開花的作用稱為春化作用。 我國農(nóng)民采用的春化方法： 七九小麥：自冬至起將小麥種子浸在井水中，次晨取出陰干，每9天處理1次，共處理7次后播種。 悶麥法：把萌動的冬小麥

3、放入罐中，放入05低溫下處理4050天，然后拿出播種。,(二)春化的條件： 低溫是主要條件 不同品種的作物所需的時間和溫度不同 春化是個量的積累過程，降低溫度會縮短對時間的要求 其它條件：氧氣、水 春化作用可被逆轉(zhuǎn) 如果把未完成春化的的植物放在高溫下(30或更高)或缺氧條件下，則春化效果即行消失，這稱為脫春化devernalization或春化解除。而在春化完成后，再放入高溫環(huán)境則無影響。,(三)春化作用的時期和部位 時期 一般來說，植物從種子萌發(fā)到植株生長的任何時期都可進行春化。但有的植物如胡蘿卜、月見草不能 在種子萌發(fā)狀態(tài)進行春化，只能當幼苗長到一定大小后才能通過春化。 部位 一般來說，春

4、化的部位是莖尖生長點。 但有的植物的低溫感受部位不是莖尖生長點。如緞花是葉片或根、大白菜是根；另外，許多植物的種子、離體胚也可通過春化。,二 光周期與花誘導,(一)植物對光周期反應的類型 光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1920年，美國Garner WW,Allard,HA發(fā)現(xiàn)美洲煙草(maryland mammoth)在華盛頓附近的夏季長日下不開花，而在冬天溫室中卻開花。 后來研究發(fā)現(xiàn)美洲煙草是否開花與日照長度(光周期)有關(guān)，美洲煙草只有在日照長度14h時方開花，這導致光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。,2 植物對光周期反應的類型,日中性植物 短日植物 長日植物 中日性植物 長短日植物 短長日植物 臨界日長 Critic

5、al day-length: 促進或抑制植物開花的極限日照長度。,光周期與緯度的關(guān)系,(二)光周期誘導,光周期誘導 :用一定時間的適宜光周期處理植物，而導致植物開花的現(xiàn)象。在光周期誘導后，即使處于非誘導光周期中，亦能開花。 光周期誘導的部位和開花刺激物的傳遞 部位： 感受光周期的部位是葉片，（通常1片展開葉即夠），而開花部位在莖尖生長點。,開花刺激物的傳遞： 通過韌皮部傳遞，并可經(jīng)過嫁接傳遞傳遞給其它植株 實驗證據(jù)： 短日植物牽牛的嫁接實驗 短日植物高涼菜與長日植物八寶的嫁接實驗,光周期誘導的周期數(shù) 每種植物開花所需的最少光周期數(shù)，低于該天數(shù)不能開花 光誘導的光強度與光質(zhì) 光強: 一般5010

6、0Lux 即可 光質(zhì)：600660nm紅光最有效，綠光無效，而紅光的作用可被遠紅光消除。,暗間斷與臨界夜長 在對植物開花的影響上，晚上的長度比白天更重要，可以說植物通過感知夜長來感知日長。,長日植物應確切地稱作短夜植物，而短日植物應稱為長夜植物,臨界夜長：在晝夜周期中，短日植物能開花的最小日照長度或長日植物開花的最大暗期長度。 對于短日植物來說，它開花所需的暗期必須是連續(xù)的，在這過程中若以光照中斷黑暗，則短日植物不能開花(長日植物開花)，這稱為暗間斷。 在暗間斷中，紅光最有效，遠紅光可逆轉(zhuǎn)紅光的作用，(二者相互逆轉(zhuǎn)，最終結(jié)果看最后照射的光)。,Flowering response can be

7、 manipulated by short periods of red or far-red radiation applied during the dark period of a long night regime,三光敏素與花誘導,光敏素在晚上以Pr的形式合成，在白天吸收光后，其中大部分轉(zhuǎn)變成Pfr，這個過程進行得很快；在夜晚，Pfr的分解和轉(zhuǎn)變就慢得多，常需幾小時，黑暗的長度決定了Pfr的量或比例，反過來，通過Pfr的量或比例可以使植物分辨出黑夜的長短，從而使植物開花反應在一定的日長季節(jié)中產(chǎn)生,the biological clock of plants,Pfr,Pr,The ra

8、tio of Pfr to Pr is the critical determinant of photomorphogenic responses in plants.,對于短日植物來說，它需要超過一定時間的黑暗，才能達到所需的Pfr比例，只有該比例低于開花所需的臨界Pfr量或比例，才能開花。 對于長日植物來說，它需要短于一定時間的黑暗，使體內(nèi)Pfr的比例超過開花所需的臨界Pfr量或比例，才能開花。,四春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應用,（一）春化處理 使萌動種子通過低溫處理，可解決冬小麥春播問題。 育種時進行春化處理，可加速冬性作物育過程。 （二）控制開花 通過人工控制光周期，可使花卉提前或推

9、遲開花。 （三）引種 在引種作物品種，應遵循同緯度引種的原則。以短日植物大豆為例：南方品種引種到北方，會延遲開花；北方品種引種到南方，會提前開花。二者都影響產(chǎn)量。,1長日植物南種北移，生育期，北種南移生育期，短日植物南種北移，生育期，北種南移生育期。（提前，延遲，延遲，提前） 2長日植物南種北移，應引用種；北種南移，應引種種。（晚熟，早熟） 短日植物南種北移，應引用種；北種南移，應引種種。（早熟，晚熟）,例題,下面是幾種對小麥播種的處理，哪些處理在播種后植株能正常開花結(jié)實？ A冬前播種（ ） B春天播種（ ） C籽粒發(fā)芽后低溫（0-5）處理后春天播種 （ ） D籽粒低溫（0-5）處理后春天播種 （ ）,胡蘿卜是一類植物，稱作蓮座植物，因為它們第1年生長在蓮座葉上并把營養(yǎng)提供到它們的根中。如果這個植物離開田野過冬，則根和莖尖將存活下來，第2年夏天將生長成有葉和有花的長莖，再發(fā)育產(chǎn)生果實和種子，最后死亡。然而，也可保持它幾年不開花而活著且生長，怎樣處理可以做到這點？ _A每兩個月用青霉素噴霧1次 _B保持在常溫20的溫室中 _C植物放在非常貧脊的土壤中 _D每年秋季挖出來，并在冬季放在冰箱中 _E在夏季以后枯萎之前去掉葉片,菊花通常都在秋天開放，若打算使菊花提前開放，應采取哪種措施？ 增