环境信号 §1 光周期现象 §2 春化作用 §3 花芽分化

本章重点和难点 光周期诱导的概念和应用 光周期现象及农业上应用 春化作用的的概念和应用 光敏素

光周期与开花诱导：1920年，美，烟草

§1 光周期现象 一. 有关概念 二. 光周期诱导 三. 光周期诱导机理----光敏素 四. 光周期理论在农业生产上的应用

一、有关概念 1.光周期:在一天之中，白天和黑夜的相对长度称为光周期。 2.光周期现象:植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象。

3. 植物对光周期反应的类型 1. 长日植物:指在24h昼夜周期中，日照长度长于某一临界日长，才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。 3. 日中性植物:在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。

长日植物 (天仙子) 临界日长 短日植物 (苍耳) 临界日长 相对开花效应 日中性植物 每天光期长度(h)

长日植物

短日植物

4. 长-短日植物 芦荟、夜香树等。 5. 短-长日植物 白三叶草等。 6. 中日照植物 中等长度日照,甘蔗11.5～12.5h 4. 长-短日植物 芦荟、夜香树等。 5. 短-长日植物 白三叶草等。 6. 中日照植物 中等长度日照,甘蔗11.5～12.5h LDP的临界日长不一定长于SDP； SDP的临界日长不一定短于LDP。 关键：超过还是短于其临界日长。 植物 临界日长 （h） SDP 苍耳 15.5 LDP 菠菜 13 不同品种,植物开花临界日长不同。

二. 光周期诱导 1. 概念 2. 光周期刺激的感受部位——叶片 植物在达到一定生理年龄时，经过足够天数的适宜光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然能开花的现象，这种诱导效应叫做光周期诱导 2. 光周期刺激的感受部位——叶片 怎样用实验证明？

菊花是短日照植物

光周期感受的部位 菊花SD，LD处理 *叶片是感受光周期的部位

3. 光周期诱导的机理 （1）光周期刺激的传导 被诱导的叶片 不适宜的光周期 苍耳嫁接试验

(2)暗期与光周期诱导——决定能否成花 光 暗 SDP LDP 24h 开花 开花 营养生长 营养生长 开花 营养生长 开花 开花 营养生长 暗期间断实验

长日植物

光敏色素参与了成花反应 温度不仅影响光周期通过的时间，而且可以改变对日照的要求：温度降低，可使LDP在较短的日照下诱导开花，而对SDP降低夜温可使其在长日照下成花。许多要求春化的植物经过低温春化后还要求在长日照条件下成花。 暗间断试验中，红光促进开花效应可被远红光逆转，表明光敏色素参与了成花反应。

(3)光期与光周期诱导——影响成花数量 大豆 暗期长度为16h

三. 光敏素在成花诱导中的作用 光敏素:是一种对红光和远红光吸收有逆转效应，参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。 1、光敏素的两种类型 （1）红光吸收型pr：最大吸收峰为波长660nm； （2）远红光吸收型pfr：最大吸收峰为波长730nm

吸光率 波长

2、pr与pfr的相互转化

3. 光敏素在成花诱导中的作用 SDP: Pfr／Pr比值低, 促进开花。 LDP: Pfr／Pr比值高，促进开花。 暗期被红光间断，Pfr／Pr比值升高，抑制SDP成花，促进LDP成花。 暗期被远红光间断，Pfr／Pr比值降低，抑制LDP成花，促进 SDP成花。

四. 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 低纬度——SDP，高纬度——LDP，中纬度——SDP,LDP 同—纬度，LDP:春末和夏季开花(小麦)；SDP:秋季开花，(菊花) SDP大豆，南方→北京，开花推迟；北方→北京, 花期提前。

植物的地理起源和分布与光周期特性 北纬不同纬度的日照长度的季节性变化： 自然界的光周期决定了植物的地理分布与生长季节，植物对光周期反应的类型是对自然光周期长期适应的结果。北纬不同纬度的日照长度的季节性变化(P247图)：日照在夏至(22/6)最长，在冬至(22/12)最短，在春分(21/3)和秋分(23/9)各为12h，低纬度地区(如我国南方)不具备长日条件，故一般分布短日植物，而高纬度地区(如东北)由于短日时气温已低，所以只能生存着一些LDP。中纬度地区LDP、SDP共存。在同一纬度地区，LDP多在日照较长的春末夏初开花，而SDP多在日照较短的秋季开花。(事实上，由于自然选择和人工驯化，栽培植物对日照长短的适应范围逐渐增大，如水稻，小麦，番茄 *在同一纬度地区，LDP多在日照较长的春末夏初开花，而SDP多在日照较短的秋季开花。

2. 育种 3. 引种 4. 维持营养生长 5. 控制花期 （1）人工调节花期 花期不遇 新品种 （2）加速世代繁育 （1）人工调节花期 花期不遇 新品种 （2）加速世代繁育 3. 引种 SDP: 北方→南方，提前开花，晚熟品种； 南方→北方，早熟品种。 LDP: 北方→南方，延迟开花，早熟品种； 南方→北方，晚熟品种。 4. 维持营养生长 麻类:南种北引,留种地 5. 控制花期 菊花SDP: 遮光 杜鹃LDP: 人工延长光照 返回

人工补充光照

§2 春化作用 一. 发现 二. 植物通过春化的条件 三. 春化作用的机理 四. 春化作用的应用

一. 发 现 低温诱导促使植物开花的作用称春化作用 一. 发 现 1918，加斯纳(Gassner), 冬黑麦, 在萌发期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。 1928年，李森科(Lysenko), 萌动的冬小麦种子经低温处理后春播，→开花，→春化。 低温诱导促使植物开花的作用称春化作用 概念

二. 植物通过春化的条件 1. 低温 1～2℃ 2. 水分、氧气和营养 ＜40％ 长日照诱导 表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数 1. 低温 1～2℃ 表9-1 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数 类型 春化温度范围(℃) 春化天数(d) 冬性 0-3 35-45 半冬性 5-8 20-30 春性 10-12 5-15 2. 水分、氧气和营养 ＜40％ 长日照诱导

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，低温的效果会被减弱或消除的现象。 前体物 → 中间产物 → 最终产物 (完成春化) 高温 25~40℃ 分解 去春化作用（解除春化） 概念 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，低温的效果会被减弱或消除的现象。

三. 春化作用的机理 1. 感受低温的时期 种子吸胀萌动时 苗期 2. 感受低温的部位 分生组织 能进行细胞分裂的部位 三. 春化作用的机理 1. 感受低温的时期 种子吸胀萌动时 苗期 2. 感受低温的部位 分生组织 能进行细胞分裂的部位 ①芹菜等: 茎尖生长点 实验证明 温室, 茎尖生长点→低温处理→春化； 栽培在低温下，茎尖→25℃，不能通过春化 ②幼叶 叶柄基部。

3. 春化效应的传递 ① 不能传递。 菊花，已春化——未春化(不能开花) 嫁接 ② 能够传递。 天仙子, 已春化——未春化(开花) 嫁接 3. 春化效应的传递 ① 不能传递。 菊花，已春化——未春化(不能开花) 嫁接 ② 能够传递。 天仙子, 已春化——未春化(开花) 嫁接 天仙子——烟草或矮牵牛 (开花) (开花) 物质传递

四. 春化作用的应用 1. 人工春化处理 闷麦法，0～5℃，40～50d，春天补种。 2. 调种引种 北方品种→南方，不能满足低温要求，不开花结实。 3. 控制花期 ①低温处理促进花芽分化（石竹等）春播 。 ②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。 ①低温处理促进花芽分化（石竹等）春播 。 ②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。

五. 营养状况与植物的成化诱导 C/N比理论： 当 C/N比高时，促进开花； 比值低时，抑制开花。 对SDP不适用。

§3 植物的花芽分化与性别表现 一. 花芽分化

二、 性别表现的调控 1. 光周期 适宜——雌花， 不适宜——雄花 2. 温周期 低温, 昼夜温差大——雌花(黄瓜例外) 3. 营养因素 N肥和水分充足——雌花； N少, 干旱——雄花。 C／N比低——提高雌花数目 4 植物激素 IAA,ETH——雌花 GA——雄花