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1、Review:REVIEW:P227细胞分裂素与生长素对烟草愈伤生长及芽根分化的协同影响P235单侧光引起玉米胚芽鞘生长素侧向再分配根根的的向向重重性性反反应应 第八章 植物的生殖生理本章重点：l1.春化作用概念及机理；l2.光周期现象；l3.植物生殖生理与植物生产的关系。l高等植物的生活周期中，花芽分化是营养生长向生殖生长转变的转折点，标志着植物幼年期的结束和成熟期的到来。l低温和光周期是成花诱导的主要外界条件。l高等植物从种子萌发开始到结实的整个过程称为生活周期或发育周期。l一般要经过幼年期、成熟期、衰老期，最后到死亡。一年生植物在一个生长季节内完成一个生活周期；二年生植物在两个生长季节内
2、才完成一个生活周期；许多多年生植物在达到一定年龄后，每年完成一个生活周期。第一节第一节 幼年期和春化作用幼年期和春化作用一、幼年期一、幼年期(juvenility)大多数植物都有一个共同点，就是在开花之前要达到一定年龄或是达到一定的生理状态，然后才能在适宜的外界条件下开花。Juvenility:植物早期生长阶段。植物早期生长阶段。l处于幼年期的植物，即使满足其成花所需的外界条件也不能成花。已经完成幼年期生长的植物，也只有在适宜的外界条件下才能开花。外界条件主要特征表现为温度高低和日照长短。l因此，幼年期、温度和日照长短是控制植物开花的三个重要因素。l高等植物幼年期的长短长短，因植物种类不同而有
3、很大差异。草本植物的幼年期一般较短，只需几天或几个星期；果树为315年；而有些木本植物的幼年期可长达几十年；也有些植物根本没有幼年期，在种子形成过程中已经具备花原基，如花生种子的休眠芽中已出现花原基。二、春化作用二、春化作用(vernalization)1低温与成花诱导：低温与成花诱导：早在19世纪人们就注意到低温对作物成花的影响。如小麦和黑麦的有些品种需要秋播-“冬性”品种；有些则适应春播-“春性”品种。l如果将冬性品种改为春播，则只长茎叶，不能顺利开花结实；而春性品种不需要经过低温过程就可开花结实。l在一些高寒地区，因严冬温度太低，无法种植冬小麦。前苏联的李森科(Lysenko)将吸涨萌动
4、的冬小麦种子经低温处理后春播，可在当年夏季抽穗开花，遂将这种方法称为春化，意指冬小麦春麦化了。l低温诱导植物开花的现象，叫低温诱导植物开花的现象，叫春化作用春化作用。l我国北方农民很早就应用了“闷麦法”，即把萌发的冬小麦种子闷在罐中，经过在05低温处放置4050d处理后，就可在春季播种，当年获得收成。l需春化的植物需春化的植物：l大多数二年生植物（如萝卜、胡萝卜、白菜、芹菜、甜菜、荠菜、天仙子等）；一些一年生冬性植物（如冬小麦、冬黑麦、冬大麦等）；一些多年生草本植物（如牧草）。l需要春化的植物，经过低温春化后，往往还要在较高温度和长日照较高温度和长日照条件下才能开花。因此，春化过程只对植物开花
5、起诱导作用。l春化作用是温带地区植物发育过程中表现出来的特征。在温带地区，一年之中由于太阳到达地面的入射角变化很大，引起四季温度的变化十分明显，温带植物在长期适应温度的季节性变化过程中，其发育过程中表现出要求低温的特性。l去春化作用（去春化作用（devernalization）春化过程结束之前，如遇到高温，低温效果会削弱甚至消除。2.春化作用的条件(1)低温和时间低温是春化作用的主要条件之一，对大多数要求低温的植物而言，最有效的春化温度是17。但只要有足够的时间，-1到9范围内都同样有效。l植物的原产地不同，通过春化时所要求的温度也不一样。如根据原产地的不同，小麦可将分为冬性、半冬性和春性品种
6、三种类型，一般冬性愈强，要求的春化温度愈低，春化的时间也愈长。l我国华北地区的秋播小麦多为冬性品种，黄河流域一带的多为半冬性品种，而华南一带的则多为春性品种。而热带植物橄榄的春化温度则高达1013。l(2)氧气、水分和糖分氧气、水分和糖分植物在缺氧条件下不能完成春化；小麦种子吸涨后可以感受低温通过春化，而干燥种子则不能通过春化；体内糖分耗尽的小麦胚不能感受春化，如果添加2%的蔗糖后，则可感受低温而接受春化。植物春化时除了需要一定时间的低温外，还需要有充足的氧气、适量的水分和作为呼吸底物的糖分。l(3)光照光照对植物春化的影响比较复杂。一般在春化之前，充足的光照可以促进二年生和多年生植物通过春化
7、，这可能与充足的光照可缩短植物的幼年期、有利于贮备充足的营养有关。l大多数植物在春化之后，还需在长日条件下才能开花。如二年生的甜菜、天仙子、月见草、桂竹香等，在完成春化处理以后若在短日下生长，则不能开花，春化的效应逐步消失。l菊花是一个例外，它是需春化的短日植物。3.春化作用的时期、部位和刺激传导 l大多数一年生植物在种子吸涨以后即可接受低温诱导，如冬小麦、冬黑麦等既可在种子吸胀后进行春化，也可在苗期进行，其中以三叶期为最快。l大多数需要低温的二年生和多年生植物只有当幼苗生长到一定大小后才能感受低温，而不能在种子萌发状态下进行春化。如甘蓝幼苗在茎粗超过、叶宽5cm以上时才能接受春化。l感受低温
8、的部位：茎尖端的生长点茎尖端的生长点。l如芹菜，用冷水处理茎的生长点，能通过春化而在长日下开花结实；如果处理茎尖以外的其他部分，则植株不能通过春化而开花。?证明实验证明实验l完成春化作用的植株不仅能将这种刺激保持到植物开花，而且还能传递这种刺激。说明通过低温春化的植株产生的是某种可以传递的物质，这种刺激物称为春化素（vernalin），可在植株间进行传递。l但至今未能在植物中分离出这种物质。l然而，在菊花中春化的刺激不能传递。如只对菊花顶端给予局部低温处理，被处理的芽可以开花，但其它未被低温处理的芽仍保持营养生长而不能开花。5.春化作用的机理lMelchers和Lang（1965）的假说:l他
9、们根据二年生天仙子的嫁接试验及高温解除春化的试验，提出春化作用由两个阶段组成：第一阶段是春化作用的前体物在低温下转变为不稳定的中间产物，这种中间产物在高温下会遭到破坏或钝化；第二阶段是在20以下，中间产物转变为热稳定的最终产物，从而促进春化植物的开花。第二节、光周期现象春化处理春化处理未春化处理未春化处理春化和光周期理论在生产实践中的应用光周期理论在农业上的应用 l l育种育种：人工调节花期、加速世代繁育人工调节花期、加速世代繁育l l引种引种：l l控制花期控制花期：收获收获果实果实SDP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花期花期提前提前延迟延迟生育期生育期缩短缩短延长延长LDP北北北北南南南南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影响花粉活力的外界因素