论述光对植物生长发育的影响： 1、间接作用：光作为一种能量。 通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照是植物进行 光合作用的基础，影响着植物在光合作用过程中同化力形成、酶活化、气孔开放 等。光照不足会影响光合同化力从而限制碳同化，最终影响到植物光合产物的形 成。植物的生长发育被多种环境因子所影响，其中包括光、温度、水分等。在这 些因子中， 光具有特殊重要的地位。 因为它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段， 而且还为光合提供能量。光是光合作用的能量来源。整个光合作用可分为 2 个阶 级：光反应和暗反应。在光反应阶段，植物利用光能产生 ATP 和 NADPH；在暗反 应阶段，叶绿体利用光反应产生的 NADPH 和 ATP 同化 CO2合成碳水化合物。光合 作用是一个光生化反应， 在一定光强范围内， 光合速率随光照强度的增加而增加， 当光照超过或低于某一临界值（光饱和点和补偿点）以后光合强度不再增加。在 达到光饱和点以前光合速率与光照强度成正比。光调节的发育过程包括发芽、茎 的生长、叶和根的发育、向光性、叶绿素的合成、分枝以及花的诱导等等。 2、直接作用：光作为一种外界信号。 光除了作为一种能源控制着光合作用，还作为一种信号影响着植物生长发育 的许多方面，从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因 表达、向地性和向光性，对植物的生长发育有广泛的调节作用，植物受光诱导和 调节的发育称为植物的光形态建成。 对植物形态构成的作用包括 （1）影响某些植物种子赤酶素 GA 的形成：光对植物种子萌发的影响。 （1）促进顶端优势：光促进茎尖、幼叶展开，抑制侧芽生长、茎伸长 。 （2）引起向性运动：如（向光性）黑暗中生长的幼苗与光下生长的幼苗在形态 上有很大的差异。 （3）光周期对植物影响：光对植物的生长过程如种子的萌发休眠、芽的萌发生 长、黄花现象、冬季植物生长减慢停止等都有影响。 一般地说，植物的光形态建成是一些受光诱导和调节的生长、发育和分化 的过程。暗处生长的幼苗叶片小，而光照下生长的幼苗叶片则大得多。就叶子的 形状来说，细胞的增大和不断分裂改变了叶子的形态，这两者都是光形态建成的 过程。 植物的光形态建成反应可分为两类：即红光反应和蓝光反应。叶片增大主要 是红光反应；而气孔的开启、叶绿体的分化和运动则为蓝光反应。红光反应的光 受体是光敏色素，光敏色素几乎存在于高等植物的所有部分。光敏色素由生色团 和脱辅基构成，目前已证实植物体内存在着两种形式的光敏色素，即 Pr（红光 吸收型&生理失活型）和 Pfr（远红光吸收型&生理激活型），Pr 为蓝绿色而 Pfr 为浅绿色，二者在一定条件下可相互转化。蓝光反应的光受体称作蓝光/近紫外 光受体，简称蓝光受体。 红光照射下，Pr 转变为 Pfr，远红光照射下，Pfr 转变为 Pr。在许多植物 中，Pfr 在暗中可缓慢逆转为 Pr。和红光反应能被远红光逆转不同，蓝光反应不 能被随后处理的较长波长的光照所逆转。在诱导开花、某些种子的萌发、茎叶的 生长、叶脱落、根茎和鳞茎的形成、芽的休眠、去黄化等方面，红光最有效；在 气孔的开启、延缓衰老、蛋白质含量的增加、向光性反应、叶绿素的合成、叶绿 体的分化和运动、茎伸长的抑制等方面，蓝光最有效。 光形态建成主要对植物影响从以下几几方面展开而言： 光对植物种子萌发的影响 当种子吸涨之后，它们的发芽常受到光的影响。很多种子需要光照才能发芽良 好，受影响的常是小种子，也有有少数几种大种子的园艺作物。此外，有许多种 子的发芽不受光的影响， 某些还受光抑制的， 甚至还有一些， 短时间的光照促进， 但连续照射却是抑制的。光质对种子萌发也是有影响的。白光、蓝光、黄光及黑 暗下黄瓜种子能够萌发，红光及绿光的连续照射却抑制黄瓜种子的萌发。有些种 类的种子浸在 GA3 中，可以代替光需求，甚至对于不受光影响的种子，这些激素 有时也有刺激作用。红光可以增加浸水豌豆的赤霉素含量，远红光减少该激素的 水平，而每种光波都能逆转另一种光波的效应，这说明影响种子萌发的光敏素 Pr 和 Pfr 可能在受光刺激后影响了赤酶酸的形成。 光对植物叶片生长的影响 虽然植物叶片（在一段时期内）在黑暗中生长一般和在光下一样快，但在缺 光时，双子叶植物叶片不能正常发育。光促进的叶片扩大，主要是由于加强了细 胞分裂，细胞最终的大小和保持在黑暗中的并没有明显不同。在完整叶片中，亮 光下生长的叶片的细胞的分裂伸长的分化速度比在低强度光下更快。 光对叶片发 育和成熟有一种全面的刺激效果，尤其是双子叶植物。 光对植物茎生长的影响 白天许多植物的茎的伸长速度不及夜间，在很大程度上这是光对生长的抑制 作用。在日光下发芽的植物,高强度的蓝光对茎伸长的抑制作用最大，而和它大 约相等强度的红光促进伸长。另一方面，在黑暗中发芽时蓝光作用较弱，绿光几 乎无效，这说明光对黄化苗和绿苗的影响是不同的，在这 2 种情况下光敏色素所 起的效果是不同的。在能量低时，红光比蓝光更具抑制作用，但随着强度增加， 蓝光变得更有效。长波长的光（红光）促进茎的伸长，而短波长的光（蓝光）抑 制茎的伸长。红光促进细胞的伸长，而蓝光具有相反的效果。虽然已发现蓝光阻 止叶柄的伸长，但它可以增加叶片的面积。植物的伸长并不单单是因为红光作用 的结果，还与蓝光的缺乏有关，也就是说，蓝光对于使植物健壮是非常必要的。 光对植物叶绿素合成的影响 叶绿素的合成离不开光的参与。叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值是 3：1。黑暗中 生长的细胞所含类胡萝卜素总量很小， 但在其变绿的过程中此含量能增长 10 倍。 另外， 叶绿素的合成还与光质有关。 蓝光下叶绿素含量最高， 其次是白光和红光， 黑暗和绿光上最低。不同光质下，叶绿素 a：b 的比例均有差别，叶绿素 a：b 以黄光和蓝光下最高，而以红光更有利于叶绿素 a 的形成。红光处理的叶片与白 光和蓝光处理的相比，有较低的叶绿素 a：b 比值，而生长在蓝光下的叶片其中 叶绿素含量低于白光和红光下的含量，但它的叶绿素 a：b 比值最高，即蓝光培 养的植株一般具有阳生植物的特性，而红光培养的植株与阴生植物相似。 光对花青苷形成的影响 很多植物在某些器官中形成有色的花青苷，这种色素的形成需要直接由光合作 用供应足够的可溶性糖。另外，光也可通过其他途径影响花青苷的合成。一般情 况下，蓝光促进花青苷合成。花青苷的合成还需要高强度的光，如果用高强度的 蓝光照射高梁幼苗几小时，然后维持在黑暗中，则花青苷的含量逐渐增加，但如 果将植株用蓝光照射后，即用低水平的远红光照射一个短暂时间，只有大约一半 色素形成。远红光的这种抑制效果，能被红光照射反复的逆转。花青苷的合成有 2 种植物光受体共同起了作用：一种吸收蓝光/近紫外光，被认为是隐花色素， 另一种是吸收红光（Pr）和远红光（Pfr）的光敏色素。 光对植物开花的影响 一天中白昼和黑夜的相对长度成为光周期。昼夜总长度以 24h 交替出现，但昼 夜的长度时因地球的纬度及季节的变化而不同。在各种气象因素中，昼夜长度的 变化是季节变换最可靠的信号， 生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进化 过程中表现出生长发育的周期性变化。植物的开花，树木的秋季落叶，芽的休眠 以及地下贮藏器官的形成都对昼夜长度的季节变化发生反应， 其中光周期对植物 成花的反应研究比较深入。 开花受光周期调节的植物达到花熟状态时， 在适宜的光周期条件下就可以诱 导开花。 长日植物一般在比临界日长更长的条件下才能开花， 日照越长开花越早， 在一定的连续日照下开花最早。短日植物必须在短于临界日长时才能开花，日照 缩短，开花提早，但不能短于光合作用对光的需要。各种植物光周期诱导的天数 与植物年龄有关，在很多植物中常常看到随年龄的增加，诱导天数减少的现象。 植物感受光周期的部位是叶片，叶片对光周期刺激的敏感性与年龄有关，幼叶和 老叶的敏感性较差，成长的叶片敏感性最强。 光周期诱导植物开花所需要的光照强度并不高，大约在 50lx100lx，所以光照 强度不是诱导开花的绝对因素。 植物营养生长到生殖生长的转变是由红光-远红光受体和蓝光-近紫外光受体调 节的。日照长度是被叶子中光敏素所接收的，它可以接收红光和远红光信号。红 光和远红光对开花反应具有反复的逆转作用，决定植物开花的是最后一次光照 射，若是红光短日植物就不开花，若是远红光就开花。 Document editing by Sys-tem