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1、11-1春化作用春化作用11-2光周期现象光周期现象11-3受精生理受精生理 幼年期 植物对诱导花芽分化的条件反应不敏感的一段时期称幼年期(juvenile phase)。幼年期长短因植物种类不同而异.植株自基部向顶部的不同部位存在生理上的异质性,具有不同的成熟度,即植株基部通常是幼年期,顶端则是成年期.11-1 春化作用春化作用 一一.概念概念 二二.植物通过春化的条件植物通过春化的条件 三三.春化作用的机理春化作用的机理 四四.春化作用的应用春化作用的应用 经过低温诱导促进开花的作用称为经过低温诱导促进开花的作用称为春化作用春化作用(Vernalization)。)。一一.概念概念概念概念
2、二二.植物通过春化的条件植物通过春化的条件 1.低温和时间低温和时间 12 不同类型小麦通过春化需要的温度及天数不同类型小麦通过春化需要的温度及天数 类型类型 春化温度范围春化温度范围()春化天数春化天数(d)冬性冬性 0-3 35-45 半冬性半冬性 5-8 20-30 春性春性 10-12 5-15 2.水分、氧气和营养水分、氧气和营养 春化作用除了需要一定时间的低温外,还需要春化作用除了需要一定时间的低温外,还需要适适量的水分(量的水分(40%)、充足的氧气和)、充足的氧气和作为呼吸底物的作为呼吸底物的营养物质营养物质。3.光照光照 三三.春化作用的机理春化作用的机理 1.1.感受低温的
3、时期感受低温的时期 种子吸胀萌动时种子吸胀萌动时 苗期苗期 2.2.感受低温的部位感受低温的部位 茎尖生长点茎尖生长点 :芹菜试验芹菜试验春化过春化过程程:前体物前体物 中间产物中间产物 最终产物最终产物(完成春化完成春化)低温低温 低温低温 高温高温 去春化作用去春化作用(解除春化)(解除春化)2540 在植物春化过程结束之前,如将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,低温的植物放到较高的生长温度下,低温的效果会被消除的现象。效果会被消除的现象。分解分解3.春化效应的传递春化效应的传递 不能传递。不能传递。菊花,已春化菊花,已春化未春化未春化(不能开花不能开花)嫁接嫁接 能够
4、传递。能够传递。天仙子天仙子,已春化已春化未春化未春化(开花开花)嫁接嫁接春化素传递春化素传递4.春化过程中的生理生化变化春化过程中的生理生化变化 通过春化以后,虽然暂时在形态上没有明显地变化,但在代谢上变化明显。呼吸速率、核酸含量、可溶性蛋白含量、赤霉素含呼吸速率、核酸含量、可溶性蛋白含量、赤霉素含量增加。量增加。外施外施GA可部分代替低温可部分代替低温?GA对胡萝对胡萝卜开花的卜开花的影响影响对照对照10 g GA/d处理处理4周周低温处低温处理理6周周1.人工春化处理人工春化处理(调节播期调节播期)闷麦法,闷麦法,05,4050d,春天补种。春天补种。2.调种引种调种引种 北方品种北方品
5、种南方,不能满足低温要求,不南方,不能满足低温要求,不开花结实。开花结实。3.控制花期控制花期 低温处理促进花芽分化(石竹等)春播低温处理促进花芽分化(石竹等)春播。利用解除春化控制开花,贮藏的洋葱鳞茎,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。高温处理以解除春化,防止开花,增产。四四.春化作用的应用春化作用的应用11-2 光周期现象光周期现象一一.植物对光周期反应的类型植物对光周期反应的类型 二二.光周期诱导光周期诱导 三三.光周期理论在农业生产上的应用光周期理论在农业生产上的应用 光周期光周期(photoperiod):自然界一昼夜间的光暗交替。光周期现象光
6、周期现象(photoperiodism):植物对昼夜长度发生反应的现象。临界日长(临界日长(critical daylength)诱导植物诱导植物开花所需的极限日照长度。开花所需的极限日照长度。长日植物的临界日长不一定都长于短日植物。一一.植物对光周期反应的类型植物对光周期反应的类型 1.长日植物长日植物(long-day plant,LDP)指指在昼夜周期中,日照长度长于临界日在昼夜周期中,日照长度长于临界日长,才能成花的植物。长,才能成花的植物。2.长日植物延长光照可提早开花。3.长日植物有:小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、桂花、天仙
7、子(必须满足一定天数的8.511.5h日照才能开花)。2.短短日日植植物物(SDP):指指在在昼昼夜夜周周期期中中,日日照照长长度度短短于于临临界界日日长长,才才能能成成花花的的植植物物。如如水水稻稻、玉玉米米、大大豆豆、高高粱粱、苍苍耳耳、烟草、菊花等。烟草、菊花等。适当延长黑暗或缩短光照可促进短日植物开花。3.日中性植物日中性植物(DNP):在任何长度的日照在任何长度的日照下均能开花。如月季、黄瓜、茄子、下均能开花。如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向日葵、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。蒲公英等。4.双重日长类型双重日长类型:长长-短日植物短日植物 芦荟、夜香树等
8、。芦荟、夜香树等。短短-长日植物长日植物 白三叶草等。白三叶草等。二二.光周期诱导光周期诱导能产生诱导效果的适宜的光周期处理叫能产生诱导效果的适宜的光周期处理叫光周期诱导光周期诱导。光周期刺激的感受部位光周期刺激的感受部位叶片叶片 而诱导开花的部位是茎尖而诱导开花的部位是茎尖生长点生长点嫁接实验可证明开花刺激物传导嫁接实验可证明开花刺激物传导概念概念叶片叶片叶片叶片LD,LD,茎顶端茎顶端茎顶端茎顶端SDSD,不开花不开花不开花不开花全株全株全株全株LDLD不开花不开花不开花不开花菊花菊花(SDP)SD,SD,开花开花开花开花叶片叶片叶片叶片SD,SD,茎顶端茎顶端茎顶端茎顶端LDLD,开花开
9、花开花开花LDSDSDSDSDSDLDLDLDLD传递:嫁接传递苍耳嫁接实验苍耳嫁接实验 临界暗期与暗期中断临界暗期与暗期中断试验表明试验表明:对对短日植物短日植物开花主要受暗期长度控制开花主要受暗期长度控制;暗期中断抑制其开花暗期中断抑制其开花.三三.光周期理论在农业生产上的应用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植物的地理起源和分布与光周期特性 低纬度低纬度SDP,高纬度高纬度LDP中纬度中纬度SDP,LDP 同同纬度,纬度,LDP:春末和夏季开花春末和夏季开花(小麦小麦);S DP:秋季开花,秋季开花,(菊花菊花)2.引种引种 SDP:北方北方南方,提前开花
10、,晚熟品种;南方,提前开花,晚熟品种;南方南方北方,早熟品种。北方,早熟品种。LDP:北方北方南方,延迟开花,早熟品种;南方,延迟开花,早熟品种;南方南方北方,晚熟品种。北方,晚熟品种。3.控制花期控制花期 维持营养生长维持营养生长 麻类麻类:南种北引南种北引,增产增产 菊花菊花SDP:遮光遮光 杜鹃杜鹃LDP:人工延长光照人工延长光照 花期不遇花期不遇广州文化公园展出的一盆菊花有广州文化公园展出的一盆菊花有7 057朵花朵花 11-3 受精生理受精生理 一一.花粉和柱头的相互识别花粉和柱头的相互识别 二二.授粉受精后的生理生化变化授粉受精后的生理生化变化 三三.影响受精的因素影响受精的因素
11、车前草车前草春白菊春白菊荷花荷花牵牛花牵牛花罂栗罂栗柱头柱头花柱花柱花粉花粉管管子房子房珠被珠被受精作用受精作用卵细胞卵细胞营养核营养核雄配子体雄配子体精细胞精细胞一一.花粉和柱头的相互识别花粉和柱头的相互识别 花粉壁蛋白质花粉壁蛋白质(外壁糖蛋白外壁糖蛋白)与柱头表面蛋白与柱头表面蛋白亲亲和和:花花粉粉管管角角质质酶酶,溶溶解解柱柱头头角角质质层层,花粉管生长,受精。花粉管生长,受精。不亲和不亲和:柱头:柱头胼胝质胼胝质,阻碍花粉管穿入。阻碍花粉管穿入。在柱头上在柱头上30min后后二、受精后雌蕊的生理生化变化二、受精后雌蕊的生理生化变化 呼吸速率增加呼吸速率增加 IAA含量增加含量增加 生
12、长抑制物下降生长抑制物下降 整株植物的水分、矿质吸收及有整株植物的水分、矿质吸收及有机物转化和运输加快机物转化和运输加快 春化作用的机理和应用春化作用的机理和应用光周期现象及农业上应用光周期现象及农业上应用光周期诱导开花的机理光周期诱导开花的机理本章重点和难点本章重点和难点三三.影响受精的因素影响受精的因素1.花花粉粉的的活活力力 寿寿命命 水水稻稻:5l0 min,梨梨、苹果苹果70210d。干燥、低温、低氧有利于贮存。干燥、低温、低氧有利于贮存。2.柱头的活力柱头的活力 开花当天最强,以后逐渐下降。开花当天最强,以后逐渐下降。3.环境条件环境条件(1)温度)温度 2530(2)相对湿度)相对湿度 7080(3)其他)其他:土壤水肥条件、通风、透光土壤水肥条件、通风、透光 硼硼四四.无融合生殖和单性结实无融合生殖和单性结实 1无融合生殖无融合生殖(无配子生殖无配子生殖):是是指指被被子子植植物物中中由由未未受受精精的的卵卵或或胚胚珠珠内内某某些些细胞直接发育成胚,产生有籽果实的现象。细胞直接发育成胚,产生有籽果实的现象。2.单性结实单性结实 不不经经过过受受精精作作用用,子子房房直直接接发发育育成成果果实实(无籽果实)的现象(无籽果实)的现象。