第九章 植物的成花生理与生殖生理,花熟状态：植物能够接受环境刺激而成花所必须达到的生理状态。,幼年期花熟状态开花生殖生长 开花之前所必须达到一生理状态,成花诱导：经某种信号诱导，启动特异基因表达，植物改变发育进程。,成花启动：分生组织分化成可辨认的花原基的过程。,花发育：花器官的形成和生长。,植物的开花可分为三个顺序过程：,1、概念 低温诱导促使植物开花的作用，叫做春化作用。 2、反应类型 （1）绝对型：二年生或多年生草本植物 （2）相对型：低温促进成花，不经低温也可成花，但营养生长期延长，如冬性一年生植物。,第一节 春化作用,一、春化作用的概念和反应类型,低温,去春化作用或春化解除作用： 在春化过程完成之前，如果把春化植物再放加到2540高温下，则低温的效果减弱甚至消失的现象。 去春化的植物返回到低温下，可重新继续春化，称再春化,二、植物通过春化的条件,2. 低温处理持续的时间,3. 足够水分，氧气和作为呼吸底物的糖类,（1）感受时期：种子春化 绿体春化 （2）感受部位：分生组织及其他能进行细胞分裂的部位 （3）春化效应的传递：通过细胞分裂从母细胞向子细胞传递,三、春化作用的机理,1、春化刺激的感受与传递,（1）呼吸作用变化 氧化磷酸化加强 呼吸途径变化 （2）低温诱导蛋白产生 （3）RNA含量增加,2、春化作用的生理生化基础,（1）春化素 （2）赤霉素（GA）：可代替低温条件，促进某些需要低温的植物在不经过低温条件下开花,3、激素与春化,1、人工春化处理 2、控制花期（中药当归、花卉） 3、引种,四、春化现象应用,第二节 光周期现象与成花诱导,1. 发现,自然界昼夜的光暗交替称光周期 植物必须经过一定时间的昼夜长度后才能开花，否则，一直处于营养生长状态 植物对昼夜长度发生反应的现象称光周期现象。,一、光周期现象的发现和类型,长日植物：萝卜、白菜、莴苣、天仙子、小麦 短日植物：苍耳、菊花、玉米、大豆 日中性植物：番茄、茄子、月季、四季豆、黄瓜 其他：长短日植物、短长日植物、中日照植物、 两极光周期植物,2、类型,三种主要光周期反应类型,3、临界日长,指昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。,在理解长、短日照植物时要注意以下几个问题：,1.长日植物的临界日长不一定比短日植物长； 2.长、短日照植物并不意味着一生都生活在长、短日照条件下，只是在成花诱导阶段需要长、短日照； 3.长日照植物在成花诱导时，光期越长开花越早，连续光照，开花更早；但短日照植物的成花诱导并非越短越好，日照太短，营养生长不良，影响发育； 4.同种植物的不同品种，对日照的要求可以不同。,植物在达到一定的生理年龄后，经过足够天数的适宜光周期处理，以后即便处于不适宜的光周期下，仍保持这种刺激的效果而开花，叫做光周期诱导。,二、光周期诱导,1、光周期诱导,临界夜长：在光暗周期中，短日植物开花所需的最短暗期长度或长日植物开花所需的最长暗期长度。,2、暗期的重要作用,（1）感受部位：叶片 （2）传递： 韧皮部传递,3、光周期刺激的感受与传导,（1）成花素 （2）成花刺激物与抑制物 （3）激素与成花诱导 IAA、Eth 诱导菠萝开 花 GA：代替长日条件，促进长日植物在短日下开花 ABA：代替短日条件，促进短日植物在长日下开花,4、成花刺激物,5、营养与成花 提高C/N比促进成花,许多要求低温春化的植物属于长日照植物。如冬小麦、菠菜。但菊花例外。,春化与光周期的效应有时可相互代替或相互影响。如低温代替光周期：春化期延长，能在短日照下开花。,许多植物在感受低温后，还需经长日照诱导才能开花。如天仙子。 春化只是对开花起诱导作用。,春化作用与光周期,1、引种、育种 LDP 南 北：生育期缩短，开花提早（应引晚熟品种） SDP 南 北：生育期延长，开花延迟（应引早熟品种） 2、控制开花（花卉方面） 3、调节营养生长和生殖生长（以营养器官为受获对象）,三、光周期理论的应用,一、成花决定态和花芽分化 1、成花决定态 2、花芽分化 包括花原基形成、花芽各部分分化与成熟过程。 （1）生长点变化 （2）生理变化,第三节 花器官形成和性别表现,3、花器官形成所需条件,1、营养状况 营养物质充足 C/N比适当,GA：抑制 CTK、ABA、ETH：促进 IAA：低浓度促进，高浓度抑制,2、内源激素与花芽分化,3、外界条件 光、温度、水分、矿质,（一）类型 雌雄同株同花、雌雄同株异花、雌雄异株异花 （二） 雌雄个体间差异 呼吸速率、过氧化氢酶：雄株雌株 RNA、叶绿素、WSC、IAA：雄株雌株,二、性别表现,1、遗传控制：性染色体、性基因 2、植株年龄 雄花发育较早,（三）性别表现的调控,雌株银杏,光周期：适宜的光周期下：多开雌花 温度：较低的夜温和较大的昼夜温差：多开雌花 水肥条件：水分充足、氮肥较多：多开雌花 土壤干旱、氮肥较少：多开雄花,3、环境,IAA、ETH：促进雌花 GA：促进雄花 CTK：利于雌花分化 TIBA、MH：抑制雌花 CCC：抑制雄花（对抗GA）,4、激素,外壁蛋白：糖蛋白，由绒毡层合成，是识别蛋白 内壁蛋白：花粉自身合成，是水解酶类 其他：孢粉素、纤维素、角质,第四节 授粉受精生理,一、授粉生理,1、花粉化学组成,（1）壁物质,碳水化合物、脂类、氨基酸（尤其脯氨酸）、激素、酶类、维生素、无机物等。,（2）内含物,2、花粉与柱头的识别 花粉外壁糖蛋白-柱头乳突表面蛋白质膜 3、花粉萌发与花分管伸长 集体效应：落在柱头上的花粉密度越大，萌发比例越高，花分管生长越快。,2、单性结实 植物不经受精过程而形成物无籽果实的现象。,二、受精生理,1、生理变化 呼吸速率增加、激素增多、库活性加强,1、名词：花熟状态、春化作用、去春化作用、光周期现象、光周期诱导、临界日长、临界夜长 2、春化作用与光周期现象在农业生产中应用有哪些？ 3、什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型。 4、植物的成花包括哪三个阶段？ 5、内源激素对成花及性别表现的影响怎样？,复习思考题,Thanks!,