1、春天的气息透过迎春花向我们扑来第二节第二节 光周期现象光周期现象一、光周期现象的发现一、光周期现象的发现二、植物光周期类型二、植物光周期类型三、光周期诱导三、光周期诱导四、光敏素在成花诱导中的作用四、光敏素在成花诱导中的作用五、光周期的应用五、光周期的应用1920年，年，美国美国 加纳尔加纳尔 阿拉尔特阿拉尔特烟草烟草 佛罗里达佛罗里达华盛顿地区华盛顿地区夏季夏季 3-5m 不开花，不开花，冬季冬季 温室温室 不到不到1m 开花开花检测检测温度、光质、营养条件、日照长度温度、光质、营养条件、日照长度等因素等因素 最终确认最终确认影响植物成花的因素是影响植物成花的因素是日照长度日照长度一、光周期
2、现象的定义与发现一、光周期现象的定义与发现 光周期（光周期（photoperiodphotoperiod）：自然界一昼）：自然界一昼夜间的光暗交替称光周期夜间的光暗交替称光周期 季节变化中最可靠的信息就是光周期，为什么这么说？请看一、光周期现象的定义与发现一、光周期现象的定义与发现 光周期现象（）：植物对昼夜长短发光周期现象（）：植物对昼夜长短发生反应的现象称光周期现象生反应的现象称光周期现象加纳尔和阿拉尔特，后来发现在大豆、水稻、高粱等植物也有此现象，并将其称为光周期现象。二、植物光周期类型二、植物光周期类型1.1.长日植物（长日植物（Long-day ediate-daylength Lo
3、ng-day ediate-daylength plantplant）1.1.长日植物（长日植物（Long-day plantLong-day plant，LDPLDP）指日照长度长于一定的临界值时才能指日照长度长于一定的临界值时才能开花的植物。即在长日条件下开花的植物。开花的植物。即在长日条件下开花的植物。2.2.短日植物（短日植物（Short-day plantShort-day plant，SDPSDP）:指日照长度短于一定的临界值时植指日照长度短于一定的临界值时植物才能开花。也就是说在短日照条件下物才能开花。也就是说在短日照条件下开花的植物。开花的植物。Grown under shor
4、t day conditionsGrown under long day conditions3.3.日中性植物（日中性植物（Day-neutral plantDay-neutral plant，DNPDNP）指日照长度不影响植物开花。也就是指日照长度不影响植物开花。也就是说这类型植物无临界日长。说这类型植物无临界日长。如黄瓜、番茄、菜豆、辣椒等如黄瓜、番茄、菜豆、辣椒等 4.4.中日性植物（）中日性植物（）指日照长度必须在指日照长度必须在1212小时左右植物才小时左右植物才能开花。能开花。典型代表：甘蔗典型代表：甘蔗（二）临界日长与临界夜长（二）临界日长与临界夜长1 1、临界日长、临界日长c
5、ritical day periodcritical day period：影响植物开花的每天日照时数的期限影响植物开花的每天日照时数的期限称为临界日长。称为临界日长。SDPSDP白天时间小于临界日长才开花白天时间小于临界日长才开花LDPLDP白天时间长于临界日长才开花白天时间长于临界日长才开花DNPDNP无临界日长无临界日长华南热带农业大学园艺学院植物生理生化教研室 6 12 18 24 每天光期长度每天光期长度（h）短日植物苍 耳长日植物天仙子日中性植物临界日长相对开花反应相对开花反应相对开花反应相对开花反应相对开花反应相对开花反应 6 12 18 24 每天光期长度每天光期长度（h）6
6、12 18 24 每天光期长度每天光期长度（h）临界日长 LDP LDP开花所需的临界日长不一开花所需的临界日长不一定定SDPSDP的临界日长的临界日长 某些植物花芽开始分化所需临界日长与诱导周期数某些植物花芽开始分化所需临界日长与诱导周期数2 2、临界夜长、临界夜长critical dark period critical dark period：又称临界暗期，指在昼夜交替中影响植又称临界暗期，指在昼夜交替中影响植物开花的夜晚时数期限。物开花的夜晚时数期限。SDPSDP夜晚时间长于临界夜长才开花夜晚时间长于临界夜长才开花LDPLDP夜晚时间短于临界夜长才开花夜晚时间短于临界夜长才开花DNPD
7、NP无临界夜长无临界夜长19401940年年 哈姆纳哈姆纳SDPSDP大豆实验大豆实验 临界夜长临界夜长10h 10h 16h8h16h10h16h14h4h4h8h4h 16h4h4h10h4h14h16h 16h16h4h不开花不开花不开花不开花开花开花开花开花开花开花不开花不开花不开花不开花开花开花开花开花开花开花16h8h16h10h16h14h4h4h8h4h 16h4h4h10h4h14h16h 16h16h4h开花开花开花开花开花开花不开花不开花不开花不开花开花开花开花开花开花开花不开花不开花不开花不开花LDPLDP甜菜实验甜菜实验 临界夜长临界夜长14h 14h 用临界夜长来区
8、分用临界夜长来区分LDPLDP、SDPSDP更为确切更为确切 （三）暗期中断（三）暗期中断night night break enon break enon 8h16h8h7.5h7.5h1h8h16h8h7.5h7.5h1hLDP LDP SDP SDP 鸢尾,蝴蝶花秋麒麟决定植物开花的因素是暗期长短，而非光期长短。所以：长日植物应叫做短夜植物 短日植物应叫做长夜植物为什么夜长对为什么夜长对植物开花会产生植物开花会产生更重要影响呢？更重要影响呢？三、光周期诱导三、光周期诱导（一）光周期诱导概念（一）光周期诱导概念光周期诱导（光周期诱导（photoperiodic photoperiodic
9、inductioninduction）：将植物置于适宜的）：将植物置于适宜的光周期下，促使植物开花的处理光周期下，促使植物开花的处理叫叫。（二）光周期诱导的次数、光的性质（二）光周期诱导的次数、光的性质2 2、光周期诱导的次数、光周期诱导的次数天仙子3 3、光的性质、光的性质、光质、光质红光（红光（600660nm600660nm）最有效，远红）最有效，远红光可抵消红光的效应。光可抵消红光的效应。华南热带农业大学园艺学院植物生理生化教研室 暗期间断的效果取决于最后一暗期间断的效果取决于最后一次照射的是红光还是远红光。次照射的是红光还是远红光。对SDP而言，红光阻止开花，远红光促进开花；对LDP
10、而言，红光促进开花，远红光阻止开花。红光-远红光可逆反应的存在，表明光敏色素系统参与了成花诱导过程。、光强、光强光周期诱导所需光强很弱 光周期诱导中三个最重要因素是：临界夜长、诱导次数、光的性质（光强、光质）50100lx。（三）光周期反应部位及感受部位（三）光周期反应部位及感受部位1 1、光周期反应部位、光周期反应部位 茎顶端分生组织（芽）茎顶端分生组织（芽）2 2、光周期感受部位、光周期感受部位 叶叶营养状态营养状态短日长日（四）光周期刺激物（四）光周期刺激物1 1、光周期刺激可以传导、光周期刺激可以传导苍耳不去叶苍耳不去叶 开花开花 立即去叶立即去叶不开花不开花 35h35h后去叶后去叶
11、 开花开花 韧皮部运输韧皮部运输2 2、开花刺激物的同质性、开花刺激物的同质性 3 3、开花刺激物通过韧皮部传导、开花刺激物通过韧皮部传导 经短日条件处理过的短日植物嫁接到长日植物上可引起长日植物在短日条件下开花，说明长日植物与短日植物开花刺激物是相同的。用环割或蒸汽处理叶柄或茎，导致成花刺激物运输受阻，说明开花刺激物的传导途径是韧皮部。光光直接作用：光对形态建成的直接作用：光对形态建成的直接作用直接作用间接作用：光影响光合作用、间接作用：光影响光合作用、物质运输、气孔开放等物质运输、气孔开放等四、光敏素在成花诱导中的作用四、光敏素在成花诱导中的作用分布分布 在分生组织（如根尖、茎尖、胚等）中
12、含量最高,黄化组织比绿色组织高、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 吸收红光型（吸收红光型（PrPr）吸收远红光型（吸收远红光型（PfrPfr）光光敏敏色色素素不不吸吸收收绿绿光光,故故绿绿光光为为安安全全光光660nm730nm、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 不引起生理效应，它在细胞内以一不引起生理效应，它在细胞内以一定速率合成，并在黑暗中积累，自动降解定速率合成，并在黑暗中积累，自动降解速率不大，吸收高峰（即可吸收）速率不大，吸收高峰（即可吸收）600660nm600660nm的红光。的红光。与某种物质（代谢物）结合而与某种物质（代谢物）结合而引起生理效应。在暗中可逆
13、转为红光。引起生理效应。在暗中可逆转为红光。合成 660nm x 前体 Pr Pfr Pfr x 生理反应 730nm 暗逆转 破坏、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 、光敏素与成花诱导的关系、光敏素与成花诱导的关系SDPPfr/PrPfr/Pr高高低低不开花不开花开开 花花LDPPfr/PrPfr/Pr高高低低开开 花花不开花不开花五、光周期现象的应用五、光周期现象的应用、维持营养生长、维持营养生长 在栽培上的应在栽培上的应用用南麻北种、甘蔗暗期中断南麻北种、甘蔗暗期中断 植物在不适宜的光周期下不能开花或推迟开花20o N20o N：海口：海口 40o N40o N：北京：北京 5
14、0o N50o N：黑河：黑河 利：延长营养生长，提高产量和质量。利：延长营养生长，提高产量和质量。弊：不利于留种弊：不利于留种,解决方法遮光处理。解决方法遮光处理。南麻北种南麻北种 要提高甘蔗产量，可采取什么措施，要提高甘蔗产量，可采取什么措施，为什么？为什么？答：早晚补光或暗期中断答：早晚补光或暗期中断、引种、引种五、光周期现象的应用五、光周期现象的应用华南热带农业大学园艺学院植物生理生化教研室收收获获果果实实SDP北北北北南南南南LDP北北北北南南南南选晚熟品种选晚熟品种选早熟品种选早熟品种选早熟品种选早熟品种选晚熟品种选晚熟品种提前提前延迟延迟缩短缩短延长延长提前提前延迟延迟缩短缩短延
15、长延长花期花期生育期生育期东北的优良大豆品种引种到山东，产量东北的优良大豆品种引种到山东，产量会降低，为什么？会降低，为什么？短日植物短日植物,东北营养期长，山东开花早东北营养期长，山东开花早,营营养生长不够养生长不够,生殖生长生殖生长，产量，产量五、光周期现象的应用五、光周期现象的应用、控制开花期、控制开花期 如菊花 SDP，10月开花；SD处理，六、七月开花；暗期间断，春节开花。要使杜鹃(LDP)在十.一开花，可采取移入暗室处理 五、光周期现象的应用五、光周期现象的应用、在育种上、在育种上克服亲本花期不遇克服亲本花期不遇 缩短育种年限缩短育种年限 SDPSDP（玉米、水稻）冬天到海南来育种（玉米、水稻）冬天到海南来育种 LDPLDP夏季移到黑龙江育种夏季移到黑龙江育种
