1、第八章第八章 植物成花生理植物成花生理 目的要求：目的要求：通过本章学习，主要了解植物生殖生长（包括花前成熟、成花诱导、花器官形成及授粉受精生理）需要的条件。本章重点：本章重点：1、春化作用与光周期理论。2、授粉受精需要的条件及生理生化变化。植物从营养生长向生殖生长转变的条件(一一)内部条件：内部条件：年龄、生长量、营养水平。植物具有能感受环境条件而诱导开花的生理状态称为花熟状态花熟状态。(二二)外部条件外部条件 光周期、低温 第一节 春化作用 一、春化作用的概念一、春化作用的概念 低温诱导促进植物开花的作用称为春化春化作用作用(vernalization)。现在知道，需要低温诱导开花的植物主
2、要是越冬性一年生植物和一些二年生植物，如小麦、芹菜、胡萝卜、萝卜、白菜、荠菜和天仙子等。这些植物通过低温春化之后，要在较高温度下才能开花，因此，春化过程春化过程只是对开花起诱导的作用。只是对开花起诱导的作用。二、春化作用的反应类型二、春化作用的反应类型 冬性 半冬性 春性 三、春化作用的条件及春化的解除三、春化作用的条件及春化的解除 1.低温和时间：低温和时间：以02最有效。但只要有足够的时间 010范围内都同样有效。各类植物通过春化时要求低温持续的时间有所不同，在一定期限内，春化的效应随低温处理时间的延长而增加。去春化作用去春化作用：在春化过程结束之前，如将春化处理的植株放在2540高温下，
3、低温刺激的效果减弱或消失的现象。四、春化作用的机理四、春化作用的机理1.1.感受低温的时期和部位感受低温的时期和部位 时期：时期：种子萌发到幼苗生长期均可。部位：部位：一般认为在有细胞分裂的组织或即将进行分裂的细胞中。2.2.春化效应的传递春化效应的传递 韧皮部传递3.3.春化的生理生化基础春化的生理生化基础4.4.春化素、赤霉素、和其他生长物质与春化作春化素、赤霉素、和其他生长物质与春化作用的关系用的关系5.5.春化作用在农业生产上的应用春化作用在农业生产上的应用 人工春化处理 调种引种 控制花期第二节 光周期现象 一、光周期现象的发现一、光周期现象的发现 在一天之中，白天与黑夜的相对长度，
4、称为光周期光周期(photoperiod)。昼与夜的长度因地球的纬度及季节的变化而不同。在北半球不同纬度地区，一年中白天最长夜间最短的一天是夏至，而且纬度愈高，白天愈长夜间愈短；相反，冬至是一年中白天最短夜间最长的一天，纬度愈高，昼愈短夜愈长；春分与秋分的昼夜长度相等，各为12小时。人们烟草的引种过程中发现植物开花与昼夜的相对长度(即光周期)有关。并将植物对昼夜相对长度的反应称为光周期现象。光周期现象。二、植物对光周期反应的类型二、植物对光周期反应的类型 长日植物(LDP)短日植物(SDP)日中性植物(DNP)长-短日植物 短-长日植物 中日照植物 两极光周期植物 二二、光周期诱导、光周期诱导
5、的机理的机理（一）（一）光周期诱导光周期诱导 植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数的适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期条件下，仍然能保持这种刺激的效果而开花，这种诱导效应叫光周期诱导光周期诱导(photoperiodic induction)。（二）光周期诱导中光期与暗期的作用（二）光周期诱导中光期与暗期的作用 光周期诱导中光期与暗期的作用：暗期比光期更重要，尤其是SDP，要求连续长黑暗，若在暗期中，那怕是短时间的被闪光所间断，也将使暗期的诱导失效。二二、光周期诱导、光周期诱导的机理的机理（三）光周期刺激的感受和传递：（三）光周期刺激的感受和传递：感受光周期刺激的部位是成熟叶片，而
6、发生反应的部位是芽。可见二者之间必有某种刺激信息的传导，因而有人提出了开花刺激物学说。韧皮部传导。（四）开花刺激物的性质：（四）开花刺激物的性质：至今为止，仍有争议：植物的成花与甾类化合物和植物激素有一定关系。二二、光周期诱导、光周期诱导的机理的机理（五）光敏色素在成花诱导中的作用：（五）光敏色素在成花诱导中的作用：植物的成花作用受Pfr/fr比值影响，短日植物要求低的Pfr/fr比值，长日植物则要求相对高的Pfr/fr比值。而日光中含有高比例的红光，故光期结束时植物体内Pfr占优势，黑暗中Pfr能缓慢转变成Pr成被破坏，因而暗期结束前Pr占优势，Pfr/Pr比值增高利于LDP成花而抑制SDP
7、成花，Pfr/Pr比值下降而效果相反，在暗期中途或末尾以短暂红光处理，可使Pfr迅速增高，则促进LDP成花而抑制SDP成花这种效应又能为随后的远红光处理所逆转。三、光周期现象的应用三、光周期现象的应用 异地引种：要考虑两地的日照时数是否一致及作物对光周期的要求如：北方 南方 发育提前，应选晚熟品种 SDP 南方 北方 发育推迟，应选早熟品种 北方 南方 发育推迟，应选晚熟品种 LDP 南方 北方发育提前，应选晚熟品种 育种：利用人工光照，可以调节开花期，使父母本花期相遇，便于杂交授粉。控制花期：在花卉栽培中，可用缩短或延长光照时数，来控制开花时期，使它们在需要的时节开花。调节营养生长和生殖生长
8、第三节花器官形成和性别表现第三节花器官形成和性别表现 一、花芽分化一、花芽分化 植物在营养生长阶段，顶端分生组织出现形态上的变化，从营养生长锥转变成生殖生长锥，即开花分化出花芽。花芽分化又称为器官的形成，包括花原基的形成、花芽各部分的分化与成熟的全过程。(一一)花芽分化时茎尖生长点的形态及生理变化花芽分化时茎尖生长点的形态及生理变化 形态：生长锥表面积变大，并由光滑逐渐出现皱折突起，有纵向伸长和变得扁平两类突起。生理变化：代谢旺盛、可溶糖、氨基酸、蛋白质含量增加，核酸合成加快。(二二)影响花芽分化的条件影响花芽分化的条件 1.环境因子 2.栽培条件 3.植物生理状况：二、性别分化二、性别分化 1.1.植物性别分化植物性别分化 植物性别的分化既取决于内在的遗传基础，又受环境条件的影响。2.2.植物性别表现类型植物性别表现类型 自然界性别表现主要雌雄同株同花型，雌雄同株异花型，雌雄异株型，雌花两性花同株型，雌花两性花异株型，雄花两性花同株型，雄花两性花异株型。二、性别分化二、性别分化 3.3.雌雄个体的生理差异雌雄个体的生理差异 雌雄个体间在氧化还原能力，呼吸代谢，酶活性以及内源激素等方面均存在差异。4.4.性别分化的调控性别分化的调控 遗传控制；年龄；环境条件；植物激素等
