植物成花生理讲解课件

第一节第一节春化作用春化作用第二节第二节光周期现象光周期现象第三节第三节花器官形成和性别表现花器官形成和性别表现第九章第九章 植物的成花生理植物的成花生理 Flowering of Plants 花熟状态花熟状态（ripeness to flower state）植物能对环境起反应而诱导开花所必需达到的生理状态称 植物达到花熟状态之前的时期称幼年期幼年期（juvenile phase）通常将开花分为三个顺序过程：通常将开花分为三个顺序过程：成花诱导成花诱导（floral induction）指经某种指经某种信号诱导后，启动特信号诱导后，启动特异基因，使植物改变发育进程异基因，使植物改变发育进程成花启动成花启动（floral evocation）花发育花发育（floral development）或花器官形成：花器官形成：花器官的形成和生长将分生组织在形成花原基之前的一系列反应以及分生组织分化成可辨认的花原基的全过程称为成花启动又称花的发端（initiation of flower）第一节第一节 春化作用春化作用一、一、春化作用的概念与反应类型春化作用的概念与反应类型二、二、春化作用的条件春化作用的条件三、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一、一、春化作用的概念与反应类型春化作用的概念与反应类型（一）（一）春化作用的概念春化作用的概念春化作用春化作用（vernalization）:经过低温诱导促使植物开花的作用叫。拟南芥（二）植物对低温春化反应的类型二）植物对低温春化反应的类型1 1、植物对低温的要求是绝对的植物对低温的要求是绝对的 指植物若不经一定日数低温指植物若不经一定日数低温绝对不会开花绝对不会开花2 2、对低温的要求是相对的对低温的要求是相对的 指植物若不经一定日数低温指植物若不经一定日数低温开花会推迟，但最终能开花开花会推迟，但最终能开花各类型小麦通过低温春化需要的温度及天数类 型春化温度春化天数(d)冬性034045半冬性361015春性81558二、二、春化作用的条件春化作用的条件（一）低温（一）低温有效的有效的温度温度范围范围 0 010 110 17 7足够足够日数日数的持续低温的持续低温 202030d30d 春化天数对冬黑麦开花的影响 相对开花反应和春化期间温度的关系去春化作用去春化作用devernalizationdevernalization：在在植物春化过程结束之前，将植物植物春化过程结束之前，将植物放在较高的温度下，低温的效果放在较高的温度下，低温的效果会被减弱甚至消除，这种现象称会被减弱甚至消除，这种现象称再春化作用再春化作用（revernalizition）去春化的植物返回低温下又可重新进行春化，再恢复春化的现象称前体物低温中间产物低温最终产物（完成春化）高温中间产物分解（去春化）非春化诱导条件下对非春化诱导条件下对GAGA起反应的植物起反应的植物 需低温的植物需低温的植物 长日植物长日植物芹菜（芹菜（AgivmAgivm graveloensgraveloens）苣卖菜（苣卖菜（Cicboriumeudivia）燕燕麦麦（AvenaAvena sativasativa）一一年年生生天天仙仙子子（HyoscyamusHyoscyamus nigerniger）雏菊（雏菊（BellisBellis PerennisPerennis）莴苣（莴苣（LactucaLactuca sativa sativa）甜菜（甜菜（Beta Beta vulgarisvulgaris）罂粟（罂粟（PapaverPapaver somniferrumsomniferrum）甘蓝（甘蓝（BrassicaBrassica oleraceaoleracea）矮牵牛（矮牵牛（Petunia Petunia hybridahybrida）胡萝卜（胡萝卜（DaucusDaucus carotacarota）萝卜（萝卜（RaphanusRaphanus sativussativus）毛地黄（毛地黄（Digitalis Digitalis purpureapurpurea）金光菊（金光菊（RuRu bekiabekia bicolor bicolor）二年生天仙子二年生天仙子 高雪轮（高雪轮（SileneSilene armeriaarmeria）紫罗兰（紫罗兰（MatthiolaMatthiola incanaincana）菠菜（菠菜（SpinaciaSpinacia oleraceaoleracea）（二）水分、氧气和营养（二）水分、氧气和营养 适量水分、充足氧气、丰适量水分、充足氧气、丰富的营养条件是植物通过春化富的营养条件是植物通过春化的必要条件的必要条件（三）（三）春化过程只是对开花起诱导作用春化过程只是对开花起诱导作用 需要春化的植物通过低温春化后，要在较高温度和一定光周期下才能开花 三、三、春化作用的机理春化作用的机理（一）春化刺激的感受和传递（一）春化刺激的感受和传递1 1、感受低温的部位和时期、感受低温的部位和时期 时期：种子和幼苗期时期：种子和幼苗期 部位：茎尖生长点、分生组织部位：茎尖生长点、分生组织和能进行细胞分裂的部位和能进行细胞分裂的部位2 2、春化效应的传递、春化效应的传递开花是一个多因子系统控制的过程开花是一个多因子系统控制的过程春化作用形成开花刺激物质春化素（至今未分离出来）说明可诱导开花的分子不止一种已对许多参与产生转移或感测开花诱导已对许多参与产生转移或感测开花诱导信号的基因作了遗传鉴定。信号的基因作了遗传鉴定。春化作用的效应是促进胞嘧啶甲基化和春化作用的效应是促进胞嘧啶甲基化和激活其他开花促进基因的表达激活其他开花促进基因的表达如KAH基因(GA生物合成酶)、SUP基因（参与花器官特征决定）使抑制开花的基因（FLC）表达减弱（二）春化作用的生理生化基础（二）春化作用的生理生化基础1 1、有氧呼吸强烈、有氧呼吸强烈2 2、末端氧化酶由细胞色素氧、末端氧化酶由细胞色素氧化酶转向抗坏血酸氧化酶化酶转向抗坏血酸氧化酶3 3、新核酸和新蛋白合成（特、新核酸和新蛋白合成（特异蛋白）异蛋白）四、四、春化作用的应用春化作用的应用1.1.人工春化处理人工春化处理2.2.调种引种调种引种3.3.控制花期控制花期第二节第二节 光周期现象光周期现象一、一、光周期现象的发现光周期现象的发现二、二、植物光周期类型植物光周期类型三、三、光周期诱导光周期诱导四、四、光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用五、五、光周期的应用光周期的应用一、一、光周期现象的定义与发现光周期现象的定义与发现 光周期（光周期（photoperiodphotoperiod）：自然界一昼夜间的光暗交替称光周期光周期 光光周周期期现现象象（photoperiodismphotoperiodism）：植物对昼夜长短发生反应的现象称光周期现象。二、二、植物光周期类型植物光周期类型1.1.长日植物长日植物（Long-day plantLong-day plant，LDPLDP）2.2.短日植物短日植物（Short-day plantShort-day plant，SDPSDP）3.3.日中性植物日中性植物（Day-neutralDay-neutral plantplant，DNPDNP）长长-短日植物（短日植物（long-short day plantlong-short day plant）短短-长日植物（长日植物（short-long day plantshort-long day plant）中日照植物（中日照植物（intermediate-intermediate-daylengthdaylength plant plant）极光周期植物（极光周期植物（amphophotoperiodismamphophotoperiodism plant plant）（一）一）植物光周期类型植物光周期类型1.1.长日植物（长日植物（Long-day plantLong-day plant，LDPLDP）指日照长度长于一定的临界值时才能指日照长度长于一定的临界值时才能开花的植物。即在长日条件下开花的植物。开花的植物。即在长日条件下开花的植物。长日植物八宝（Sedum spectabile）长日植物八宝（Sedum spectabile）2.2.短日植物（短日植物（Short-day plantShort-day plant，SDPSDP）:指日照长度短于一定的临界值时植指日照长度短于一定的临界值时植物才能开花。也就是说在短日照条件下物才能开花。也就是说在短日照条件下开花的植物。开花的植物。GrownundershortdayconditionsGrownunderlongdayconditions6121824每天光期长度每天光期长度（h）短日植物苍 耳长日植物天仙子日中性植物临界日长相相对对开开花花反反应应相相对对开开花花反反应应相相对对开开花花反反应应6121824每天光期长度每天光期长度（h）6121824每天光期长度每天光期长度（h）临界日长短日植物高凉菜（Kalanchoe blossfeldiana）3.3.日中性植物日中性植物（Day-neutral plantDay-neutral plant，DNPDNP）指日照长度不影响植物开花。也就指日照长度不影响植物开花。也就是说这类型植物无临界日长。是说这类型植物无临界日长。如黄瓜、番茄、菜豆、辣椒等如黄瓜、番茄、菜豆、辣椒等 （二）临界日长与临界夜长二）临界日长与临界夜长1 1、临界日长临界日长critical day periodcritical day period：影响植物开花的每天日照时数的影响植物开花的每天日照时数的期限称为临界日长。期限称为临界日长。SDPSDP白天时间小于临界日长才开花白天时间小于临界日长才开花LDPLDP白天时间长于临界日长才开花白天时间长于临界日长才开花DNPDNP无临界日长无临界日长2 2、临界夜长临界夜长critical dark period critical dark period：又称临界暗期，指在昼夜交替中影响植又称临界暗期，指在昼夜交替中影响植物开花的夜晚时数期限。物开花的夜晚时数期限。SDPSDP夜晚时间长于临界夜长才开花夜晚时间长于临界夜长才开花LDPLDP夜晚时间短于临界夜长才开花夜晚时间短于临界夜长才开花DNPDNP无临界夜长无临界夜长某些植物花芽开始分化所需临界日长与诱导周期数某些植物花芽开始分化所需临界日长与诱导周期数植物名称植物名称临界日长临界日长(h)(h)最少诱导最少诱导周期数周期数短日短日植物植物菊花菊花（ChrysathemumChrysathemum morifliummoriflium）1612大豆大豆（GlycineGlycine max CV.Biloxi max CV.Biloxi）13.51423苍耳苍耳（Xanthium Xanthium strnmariumstrnmarium）14151长日长日 植物植物菠菜菠菜（SpinaciaSpinacia oleraceaoleracea）131天仙子天仙子（HyoscyamusHyoscyamus nigerniger）11.523白芥菜白芥菜（SinapisSinapis alba alba）约约141毒麦毒麦（LoliumLolium italicumitalicum）111 LDPLDP开花所需的临界日长不一开花所需的临界日长不一定定SDPSDP的临界日长的临界日长 19401940年年 哈姆哈姆 SDPSDP大豆实验大豆实验 临界夜长临界夜长10h10h16h8h16h10h16h14h4h4h8h4h16h4h4h10h4h14h16h16h16h4h不不开花开花不不开花开花开花开花开花开花开花开花不不开花开花不不开花开花开花开花开花开花开花开花16h8h16h10h16h14h4h4h8h4h 16h4h4h10h4h14h16h 16h16h4h开花开花开花开花开花开花不开花不开花不开花不开花开花开花开花开花开花开花不开花不开花不开花不开花LDPLDP甜菜实验甜菜实验 临界夜长临界夜长14h14h用用临界夜长临界夜长来区分来区分LDPLDP、SDPSDP更为确切更为确切（三）（三）暗期中断暗期中断night night break phenomenonbreak phenomenon8h16h8h7.5h7.5h1h8h16h8h7.5h7.5h1hLDPLDPSDPSDP 鸢尾,蝴蝶花秋麒麟决定植物开花的因素是暗期暗期长短，而非光期长短。三、三、光周期诱导光周期诱导（一）（一）光周期诱导概念光周期诱导概念光周期效应光周期效应：植物只要得到足够日数的适宜光周期，以后再放置于不适宜的光周期下仍可长期保持这种刺激影响，进行花芽分化、开花的现象叫光周期效应 光周期诱导光周期诱导（photoperiodic photoperiodic inductioninduction）：将植物置于将植物置于适宜的适宜的光周期下，促使植物开花的处理叫光周期下，促使植物开花的处理叫。（二）（二）光周期诱导的次数、光的性质光周期诱导的次数、光的性质1 1、光周期诱导的次数光周期诱导的次数植物名称类型最少诱导次数苍耳SDP1矮牵牛SDP1菊花SDP12甜菜LDP1520天仙子LDP231 1、光的性质光的性质、光质光质红光（红光（600600660nm660nm）最有效，远红最有效，远红光可抵消红光的效应。光可抵消红光的效应。暗期间断的效果取决于最后一暗期间断的效果取决于最后一次照射的是红光还是远红光。次照射的是红光还是远红光。对SDP而言，红光阻止开花，远红光促进开花；对LDP而言，红光促进开花，远红光阻止开花。红光-远红光可逆反应的存在，表明光敏色素系统参与了成花诱导过程。、光强光强光周期诱导所需光强很弱 光周期诱导中三个最重要因素是：临界夜长、诱导次数、光临界夜长、诱导次数、光的性质（光强、光质）的性质（光强、光质）50100lx。（三）（三）光周期反应部位及感受部位光周期反应部位及感受部位1 1、光周期反应部位光周期反应部位 茎顶端分生组织（茎顶端分生组织（芽）芽）2 2、光周期感受部位光周期感受部位 叶叶营养状态短日长日（四）（四）光周期刺激物光周期刺激物1 1、光周期刺激可以传导光周期刺激可以传导苍耳不去叶苍耳不去叶 开花开花立即去叶立即去叶不开花不开花35h35h后去叶后去叶 开花开花韧皮部运输韧皮部运输 A一片紫苏叶数天暴露在短日照（浅绿）条件下，可诱导附属植物开花，附属植物先前暴露在非诱导的长日照（深绿）条件下。B同一片短日照条件下的叶，当嫁接到营养生长的另一株植物上时仍然能诱导开花。D从已经开花的植物上取一片非诱导（长日照条件）的叶，嫁接到一株非诱导的植物上，不能诱导开花。E将正在开花的植物顶端，嫁接到非诱导植物上，不能诱导该植物开花。以上结果表明，经短日照 光周期处理后紫苏的叶可以永久性地产生开花促进信号2 2、开花刺激物的同质性、开花刺激物的同质性3 3、开花刺激物通过韧皮部传导、开花刺激物通过韧皮部传导经短日条件处理过的短日植物嫁接到长日植物上可引起长日植物在短日条件下开花，说明长日植物与短日植物开花刺激物是相同的。用环割或蒸汽处理叶柄或茎，导致成花刺激物运输受阻，说明开花刺激物的传导途径是韧皮部。光光直接作用：直接作用：光对形态建成的直接作用间接作用：间接作用：光影响光合作用、物质运输、气孔开放等四、四、光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用光形态建成光形态建成:由光所控制的植物生由光所控制的植物生长、发育、分化过程叫长、发育、分化过程叫四、四、光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用植物中至少存在3种光受体：（1）光敏色素光敏色素phytochrome，感受红光，感受红光及远红光；及远红光；（2）隐花素隐花素cyptochrome和向光素和向光素phototropin，感受蓝光和近紫外光；，感受蓝光和近紫外光；（3）UV-B受体受体，感受紫外光，感受紫外光B区光。区光。顺次暴露在顺次暴露在红光红光(R)(R)和和远红光远红光(FR)后，莴苣种子后，莴苣种子的发芽情况的发芽情况（在（在26下，连续的以下，连续的以1min的红光和的红光和4min的远红光曝的远红光曝光）光）光照处理光照处理发芽率（发芽率（%）黑暗（对照）黑暗（对照）8R98R+FR54R+FR+R100R+FR+R+FR43R+FR+R+FR+R99R+FR+R+FR+R+FR54R+FR+R+FR+R+FR+R98四、四、光敏素在成花诱导中的作用光敏素在成花诱导中的作用、光敏色素、光敏色素phytochromephytochrome的结构与分布的结构与分布 结构结构发色团分布分布 在分生组织（如根尖、茎尖、胚等）在分生组织（如根尖、茎尖、胚等）中含量最高中含量最高,黄化组织比绿色组织高黄化组织比绿色组织高 、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 吸收红光型（吸收红光型（PrPr）吸收远红光型（吸收远红光型（PfrPfr）光光敏敏色色素素不不吸吸收收绿绿光光,故故绿绿光光为为安安全全光光660nm730nm、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 PrPr：无活性无活性，蓝色蛋白。相当稳定，相当稳定，660nm660nm 不引起生理效应，它在细胞内以一定速率合成，并在黑暗中积累，自动降解速率不大，吸收高峰（即可吸收）600660nm的红光。PfrPfr：有有活活性性，橄榄绿色蛋白。不稳定，730nm730nm与某种物质（代谢物）结合而引起生理效应。在暗中可逆转为Pr，另外Pfr自动降解速率高于Pr，吸收高峰为730nm红光。合成 660nmx前体 Pr Pfr Pfr x 生理反应 730nm 暗逆转 破坏、光敏色素的类型及转变、光敏色素的类型及转变 光敏色素是多基因家族控制类型（存在于黄化苗中，见光易分解）类型（量少，稳定）PHYA-mRNAPrPfr反应反应PHYB-EmRNAPrPfr反应反应降解降解降解降解泛素泛素+ATP泛素泛素、光敏色素与成花诱导的关系、光敏色素与成花诱导的关系 光敏色素并非开花刺激物，而是光敏色素并非开花刺激物，而是光接受体光接受体，开花刺激物是光敏色素，开花刺激物是光敏色素吸收光后产生的。吸收光后产生的。、光敏素与成花诱导的关系光敏素与成花诱导的关系SDPPfr/PrPfr/Pr高高低低不开花不开花开开花花LDPPfr/PrPfr/Pr高高低低开开花花不开花不开花、光敏色素作用机理、光敏色素作用机理 1 1、改变膜的透性、改变膜的透性 2 2、活化有关开花基因、活化有关开花基因 与脂质双分子层相结合，使膜透性增加，调节钾进与脂质双分子层相结合，使膜透性增加，调节钾进出细胞，调节钙的输导系统出细胞，调节钙的输导系统 Pr Pr PfrPfr中心代谢反应中心代谢反应活化基因活化基因开花开花 3 3、活化酶、活化酶 已知有已知有200200多个反应受光敏色素调节多个反应受光敏色素调节 种子萌发种子萌发 光周期光周期 花诱导花诱导 叶脱落叶脱落 性别表现性别表现 小叶运动小叶运动 节间伸长节间伸长 膜透性膜透性 弯钩张开弯钩张开 花色素形成花色素形成 向光敏感性向光敏感性 块茎形成块茎形成 偏上性生长偏上性生长 节律现象等节律现象等(五五)光敏色素的生理作用光敏色素的生理作用五、五、光周期现象的应用光周期现象的应用、维持营养生长、维持营养生长 在栽培上的应用在栽培上的应用南麻北种、甘蔗暗期中断南麻北种、甘蔗暗期中断植物在不适宜的光周期下不能开花或推迟开花2020o o N N：海口海口4040o o N N：北京北京5050o o N N：黑河黑河利：利：延长营养生长，提高产量和质量。延长营养生长，提高产量和质量。弊：弊：不利于留种不利于留种,解决方法遮光处理。解决方法遮光处理。南麻北种南麻北种 要提高甘蔗产量，可采取什么措施，要提高甘蔗产量，可采取什么措施，为什么？为什么？答：早晚补光或暗期中断答：早晚补光或暗期中断、引种、引种五、五、光周期现象的应用光周期现象的应用植物对光周期的适应性与地理起源和植物对光周期的适应性与地理起源和分布的关系分布的关系低纬度（南）低纬度（南）短日照短日照 SDP高纬度（北）高纬度（北）长日照长日照 LDP中等纬度（北京）中等纬度（北京）L+S DNP 五、光周期现象的应用五、光周期现象的应用引种引种：收收获获果果实实SDP北北北北南南南南LDP北北北北南南南南选选晚熟晚熟品种品种选选早熟早熟品种品种选选早熟早熟品种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提前提前延迟延迟缩短缩短延长延长花期花期生育期生育期东北的优良大豆品种引种到山东，产量东北的优良大豆品种引种到山东，产量会降低，为什么？会降低，为什么？短日植物短日植物,东北东北营养期长，营养期长，山东山东开花早开花早,营养生长不够营养生长不够,生殖生长生殖生长，产量，产量五、五、光周期现象的应用光周期现象的应用、控制开花期、控制开花期如菊花 SDP，10月开花；SD处理，六、七月开花；暗期间断，春节开花。要使杜鹃(LDP)在十.一开花，可采取移入暗室处理 五、五、光周期现象的应用光周期现象的应用、在育种上、在育种上克服亲本花期不遇克服亲本花期不遇 缩短育种年限缩短育种年限 SDPSDP（玉米、水稻）冬天到海南来育种玉米、水稻）冬天到海南来育种 LDPLDP夏季移到黑龙江育种夏季移到黑龙江育种 一、花芽分化一、花芽分化二、性别分化二、性别分化三、花器官发育的基因调控三、花器官发育的基因调控第三节第三节 花器官形成和性别表现花器官形成和性别表现花芽分化花芽分化又称花器官的形成，包括花原基的形成，又称花器官的形成，包括花原基的形成，花芽各部分的分化与成熟的全过程。花芽各部分的分化与成熟的全过程。1.形态变化形态变化2.生理生长变化生理生长变化3.影响花芽分化的因素影响花芽分化的因素成花决定态成花决定态植物感受外界信号（低温和光周期）并产生成花植物感受外界信号（低温和光周期）并产生成花刺激物刺激物,被运输到茎尖端分生组织，发生一系列诱被运输到茎尖端分生组织，发生一系列诱导反应，随后分生组织进入一个相对稳定的状态导反应，随后分生组织进入一个相对稳定的状态一、花芽分化一、花芽分化分化叶原基的生长点开始形成花原基分化叶原基的生长点开始形成花原基1.形态变化形态变化生生长长锥锥由由营营养养状状态态转转变变为为生生殖殖状状态态的的形形态态变变化化过过程程。首首先先是是生生长长锥锥膨膨大大，然然后后自自基基部部周周围围形形成成球球状状突突起起并并逐逐渐渐向向上上部部推推移移，形形成成一朵朵小花。一朵朵小花。苍耳接受短日诱导后生长锥的变化苍耳接受短日诱导后生长锥的变化生长点分化后，细胞代谢增高，有机物转化剧烈。生长点分化后，细胞代谢增高，有机物转化剧烈。可溶性糖含量增加，氨基酸、蛋白质含量增加，核可溶性糖含量增加，氨基酸、蛋白质含量增加，核酸的合成速度加快。用酸的合成速度加快。用RNA和蛋白质合成抑制剂处和蛋白质合成抑制剂处理芽，都抑制营养生长锥分化为生殖生长锥，生长理芽，都抑制营养生长锥分化为生殖生长锥，生长锥的分化伴随着核酸与蛋白质的代谢。锥的分化伴随着核酸与蛋白质的代谢。2.生理生化变化生理生化变化(1)内因内因营养状况营养状况激素平衡激素平衡(2)外因外因光照光照温度温度水分水分物质营养物质营养3.影响花芽分化的因素影响花芽分化的因素营养物质营养物质是花芽分化的物质基础。是花芽分化的物质基础。C/N（碳水化合物碳水化合物/含氮化合物）比：高则开含氮化合物）比：高则开花，低则延迟或不开花。花，低则延迟或不开花。精氨酸和精胺有利于花芽分化，含磷化合物精氨酸和精胺有利于花芽分化，含磷化合物和核酸也与花芽分化有关。和核酸也与花芽分化有关。激素平衡激素平衡GA抑制花芽分化，抑制花芽分化，ABA、CTK、乙烯促进花芽分化。乙烯促进花芽分化。当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富，当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富，CTK、ABA、乙烯乙烯高，而高，而GA水平低时，有利于花芽分化。营养缺乏时，激素的平水平低时，有利于花芽分化。营养缺乏时，激素的平衡受营养状况的影响。衡受营养状况的影响。内因内因在植物花芽分化期间，光照时间长，光强大，在植物花芽分化期间，光照时间长，光强大，有机物合成多则有利于开花。果树的修剪就有机物合成多则有利于开花。果树的修剪就是通过调节光照而有利于花芽分化。是通过调节光照而有利于花芽分化。一般植物在一定温度范围内，当温度升高，一般植物在一定温度范围内，当温度升高，花芽分化加快。温度主要影响光合、呼吸和花芽分化加快。温度主要影响光合、呼吸和物质运输等过程间接影响花芽分化物质运输等过程间接影响花芽分化。温度：温度：水分水分：物质营养物质营养N过多、过少都不利于花芽分化过多、过少都不利于花芽分化,P促进花芽分化促进花芽分化外因外因 光照：光照：雌雄同花雌雄同花雌雄同株异花雌雄同株异花雌雄异株雌雄异株1植物性别表现类型植物性别表现类型雌株银杏雌株银杏雌雄个体的生理差异雌雄个体的生理差异呼吸代谢，激素水平，氧呼吸代谢，激素水平，氧化酶的活性、种类等方面化酶的活性、种类等方面有差异。有差异。二、性别分化二、性别分化(sex differentiation)（1）遗传控制）遗传控制（2）年龄）年龄（3）环境条件）环境条件光周期、温周期和营养条件。光周期、温周期和营养条件。（4）植物激素与性别表达）植物激素与性别表达2.性别分化的调控性别分化的调控植物经过适当的光周期诱导后都能开花，但出植物经过适当的光周期诱导后都能开花，但出现雌，雄花的数量受光周期诱导后的光周期情现雌，雄花的数量受光周期诱导后的光周期情况的影响。况的影响。如果光周期诱导后继续处于诱导的光周期下，如果光周期诱导后继续处于诱导的光周期下，雌花就多，诱导后处于非诱导光周期下，雄花雌花就多，诱导后处于非诱导光周期下，雄花就多。就多。温度，水肥条件温度，水肥条件植物激素植物激素GA能促进雄花的分化，而能促进雄花的分化，而IAA、乙烯、乙烯、CTK促进雌花分化。促进雌花分化。N多，水足有利于雌花分化多，水足有利于雌花分化光周期光周期Coen等人提出了花器官发育遗传控制模型，称为等人提出了花器官发育遗传控制模型，称为“ABC”模型假说。认为典型的花器官具有模型假说。认为典型的花器官具有4轮基本结构。轮基本结构。BAC花萼花萼花瓣花瓣雄蕊雄蕊心皮心皮花器官发育的花器官发育的ABC模型模型三、花器官发育的基因调控：三、花器官发育的基因调控：雄蕊雄蕊心皮心皮花瓣花瓣花萼花萼开花的开花的“ABC”模型模型雄蕊雄蕊心皮心皮花瓣花瓣花萼花萼花萼花萼花萼花萼心皮心皮 心皮心皮心皮心皮心皮心皮雄蕊雄蕊 雄蕊雄蕊花萼花萼花萼花萼花瓣花瓣花瓣花瓣开花的开花的“ABC”模型模型B需要春化的植物在经春化处理后（需要春化的植物在经春化处理后（）A.一定能开花；一定能开花；B.只有在一定条件下才能开花只有在一定条件下才能开花C.在长日照条件下一定能开花在长日照条件下一定能开花D.在短日照条件下一定能开花在短日照条件下一定能开花花熟状态是指植物（花熟状态是指植物（）。）。AA.能够接受成花诱导的状态；能够接受成花诱导的状态；B.已经接受成花诱导的状态；已经接受成花诱导的状态；C.正在接受成花诱导的状态；正在接受成花诱导的状态；D.已经开始花原基分化的状态已经开始花原基分化的状态成花生理练习题：成花生理练习题：CA.Pr或或Pfr的含量；的含量；B.Pr+Pfr的含量；的含量；C.Pr/Pfr的比值；的比值；D.Pfr的含量的含量长日植物小麦的临界日长为长日植物小麦的临界日长为9小时，短日植物大豆的临界小时，短日植物大豆的临界日长为日长为14小时，现在进行小时，现在进行12小时光照，小时光照，12小时黑暗的光周小时黑暗的光周期处理，其结果是（期处理，其结果是（）。AA.两者都能成花两者都能成花B.两者都不能成花两者都不能成花C.小麦成花，大豆营养生长小麦成花，大豆营养生长D.大豆成花，小麦营养生长大豆成花，小麦营养生长光敏素通过（光敏素通过（）控制植物开花刺激物的形成。）控制植物开花刺激物的形成。1 1将将北北方方的的冬冬小小麦麦引引种种至至广广东东栽栽培培，结结果果不不能能抽抽穗穗结结实，主要原因是实，主要原因是。A日照短日照短B气温高气温高C雨水多雨水多D光照强光照强2 2小麦经过春化作用后，对日照要求是小麦经过春化作用后，对日照要求是。A在在长长日日照照下下才才能能开开花花B在在短短日日照照下下才才能能开开花花C在任何日照下都能开花在任何日照下都能开花3 3下列哪种植物开花不需经历低温春化作用下列哪种植物开花不需经历低温春化作用。A油菜油菜B胡萝卜胡萝卜C天仙子天仙子D棉花棉花B BA AD D选择题选择题4 4在赤道附近地区能开花的植物一般是在赤道附近地区能开花的植物一般是植物。植物。A中日中日B长日长日C短日短日D长短日长短日5 5在在温温带带地地区区，春春末末夏夏初初能能开开花花的的植植物物一一般般为为是是植物。植物。A中日中日B长日长日C短日短日D短长日短长日6 6在温带地区，秋季能开花的植物一般是在温带地区，秋季能开花的植物一般是植物。植物。A中日中日B长日长日C短日短日D绝对长日绝对长日A AB BC C大豆北种南移，可使植物开花大豆北种南移，可使植物开花。光敏素是由光敏素是由和和组成的。组成的。Pfr提前提前蛋白质蛋白质生色团生色团短日植物在短于临界夜长条件下不能开花，在短日植物在短于临界夜长条件下不能开花，在长于临界夜长条件下可开花或促进开花长于临界夜长条件下可开花或促进开花;长日植物在长于临界夜长条件下不能开花，在长日植物在长于临界夜长条件下不能开花，在短于临界夜长条件下可开花或促进开花。短于临界夜长条件下可开花或促进开花。在红光照射下，光敏素主要为在红光照射下，光敏素主要为 形式。形式。暗期暗期（h）光周期中形成的花序数光周期中形成的花序数4h光照光照16h光照光照8001000124614571658花序形成的数目与光周期的关系花序形成的数目与光周期的关系根据实验结果，作出此植物在光暗交替根据实验结果，作出此植物在光暗交替周期中光暗时间长短与开花的关系周期中光暗时间长短与开花的关系（1）临界夜长为临界夜长为12h（2）为为SDP。延长暗期长度可促进开花延长暗期长度可促进开花（3）满满足足对对临临界界暗暗期期需需要要的的条条件件下下，长长、短短光光照下均能开花。照下均能开花。但在光照时间长的光周期下更有利开花。但在光照时间长的光周期下更有利开花。（4）在光周期反应中暗期长短比光期更重要。在光周期反应中暗期长短比光期更重要。答题要点答题要点