植物的成花教学.ppt

第十章 植物的成花,第一节 温度对成花的影响 第二节 光照对成花的影响 第三节 花芽分化和性别表现 第四节 受精生理,花熟状态(Ripeness to flower) 植物能响应环境条件的诱导而成花所必需达到的生理状态叫花熟状态。 成花决定态（Flower determinated state） 植物经过一定时期的营养生长后，就能感受外界信号产生成花刺激物，成花刺激物被运输到茎端分生组织，在那里发生一系列的诱导反应，使分生组织进入一个相对稳定的能诱导成花的状态，这种状态称为成花决定态。,1,1,顶端分生组织花形态建成要经过“感受”、“决定”、“表达”三个环节，最后才开花。 感受：植物个体生长到一定时间后，具有的接受外界环境诱导开花的能力叫感受。 决定: 在适宜条件下,植物顶端分生组织进入新的花发育过程后,如将植株转放到不适宜的外界条件下,植株仍然继续花芽分化,这个阶段叫决定. 表达: 花原基接受刺激表达的发育信号后开花的阶段. 植物要在适宜的季节才能开花，而季节的变化的主要特征是温度和日照长短。,第一节 温度对成花的影响 一、春化作用(Vernalization) 1、春化现象：某些植物在发育过程中必须经过一定的低温才能从营养生长转变到生殖生长的现象。 小麦品种的分类： 2、需春化作用的植物 冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年生植物（芹菜、胡萝卜、萝卜、葱、蒜、白菜、百合、甜菜和天仙子等）以及一些多年生草本植物。 3、春化作用: 适当的低温促进植物成花的作用。,下一步,类型 温度范围（0C） 春化天数（天） 冬性 03 4050 半冬性 36 1015 春性 815 58,返回,二、春化作用的条件 1、水分(water) 2、氧气(Oxyzen) 3、呼吸底物 春化作用可以传递：组培、嫁接 三、春化作用的特点 1、感受低温部位：茎尖顶端分生组织 芹菜试验,2、温度和时间 低温对花的诱导，一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期中进行(如冬小麦) 。少数种子只能在绿色幼苗长到一定大小才能通过春化(如甘蓝,胡萝卜)。 各种植物春化所要求的温度不同，一般010之间，最适温度是17 . 冬性越强,要求春化的温度越低,春化的天数越长. 春化作用一旦完成,就非常稳定,高温处理不起作用.,3、脱春化(De-vernalization) 在完成春化作用之前,将植物放到较高温下,春化作用的效果会被减弱或消除,这种现象叫. 4、再春化(Revernalization) 大多数去春化的植物返回到低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应是可以累加的，这种解除春化后再进行春化的现象叫再春化作用.,四、春化作用的生理基础 低温 持续低温 适宜光照 A B C F 花芽分化 春化素 成花素 D 植物春化后,体内赤霉素含量增加. GA可以某种方式代替低温进行春化作用. 某些植物在完成春化后,花芽仍未分化,只有在较高的温度和特定的光周期处理后,花芽才能分化.,高温,五、春化理论在农业生产中的应用,冬麦春播 洋葱冬季高温储存 引种,第二节 光照对成花的影响,光周期(Photoperiod) 在一天之中,白天和黑夜的相对长度. 光周期现象(Photoperiodism) 植物对日照长短发生反应的现象。,一、光周期反应类型 1、长日植物(Long-day plant; LDP) 日照长度长于临界日长才能开花的植物。 如小麦、黑麦、胡萝卜、甘蓝、天仙子、洋葱、燕麦、甜菜、油菜等。 随日照长度的延长而加速开花。 天仙子的临界日长是11小时。,2、短日植物(Short-day plant; SDP) 日照长度短于临界日长才能开花的植物。 如烟草、大豆、菊花、牵牛、苍耳、晚稻、麻类、草莓等。 随日照长度的缩短而加速开花。 苍耳的临界日长15.5小时。,3、日中性植物 成花对日照长度不敏感，只要其它条件满足，在任何日照条件下均能开花的植物。如月季、黄瓜、番茄、辣椒、四季花卉、向日葵、蒲公英等。 4、中日性植物 只能在一定的日照长度范围内才能开花。如甘蔗，只能在日长12.5小时才开花。,临界日长(Critical day length) 短日植物开花所需的最长日照长度或长日植物开花所需的最短日照长度。 LDP临界日长不一定比SDP的临界日长更长 冬小麦（LDP）12h，苍耳(SDP)15.5h,地球表面不同纬度一年中光周期的变化： 低纬度地区：短日照 高纬度地区：长日照 我国地处北半球： 日照在夏至（6月22日）最长 ，在冬至（12月22日）最短，春分（3月21日）和秋分（9月23日）各为12小时。秋天温度较春季高，适于植物生长发育。 植物的分布： 低纬度地区（南方）：没有长日条件，所以只有短日植物。 高纬度地区（东北）：短日时气温已低，只能生长一些长 日植物。 中纬度地区（北方）：长日、短日植物都有，长日植物在 春末夏初开花，短日植物在秋季开花。,二、光周期诱导机制 光周期诱导：适宜的光周期引起植物成花的反应。 光周期效应：植物在适宜的光周期下产生的效果可以保留下去的现象。,1、光周期的感受部位：叶片 菊花试验：,2、暗期比光期更重要: （1）破坏光期和破坏暗期试验 （2）人工光周期试验 长夜植物、短夜植物 临界夜长（暗期）, 破坏光期和破坏暗期实验 长日植物 光 暗 短日植物 开花 不开花 开花 不开花 不开花 开花 开花 不开花 人工光周期实验 9 15 9 15 苍耳开花（临界日长15.5h, SDP),3、光敏素及其作用 红光 X 生理反应 需光种子萌发 Pr Pfr Pfr X 光周期诱导 远红光 黄化苗转绿 高Pfr/Pr比值诱导LDP成花 低Pfr/Pr比值诱导SDP成花 4、开花刺激物的传递： 5、成花抑制物,三、光周期诱导开花的假说,1、成花素假说 成花素=赤霉素+开花素 赤霉素:形成茎所必需 开花素:形成花所必需 长日植物在短日条件下缺乏赤霉素;短日植物在长日条件下缺乏开花素.所以都不能开花.冬性长日植物在长日条件下具有开花素,但无低温条件,即无赤霉素的形成,所以仍不能开花.,2、光敏色素假说 光敏色素会活化某些特定基因，促进合成新的蛋白质或酶。 3、碳氮比理论 C/N 大：开花 小：延迟开花或不开花,四、光周期理论在农业上的应用 1、引种 2、控制花期 3、加速世代繁殖 4、维持营养生长、提高产量,1、引种要考虑的因素： 要了解被引品种的光周期特性，是属于长日植物、短日植物还是日中性植物，是否对低温有所要求。 要了解作物原产地与引种地季节的日照条件和温度的差异。 要根据被引作物所收获的主要器官（种子、果实或营养体）的不同来确定所引品种。 在我国，将短日植物从北方引种到南方，会提前开花，如果所引植物是为了收获果实或种子，则应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，如果所引植物的种植目的是为了收获种子，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。,例1：将广州的一个大豆品种引到保定种植，其生长期会发生什么变化？应选择什么品种？ 大豆是短日植物。 广州（原产地）的日照较保定（引种地）短。 大豆主要是收获种子。 将短日植物从南方引种到北方，会延迟开花，又因为此时温度已低，不利于作物的生长而造成减产，所以应选择早熟品种。 例2：将北方的小麦引种到南方，会发生什么变化？ 例3：南麻北引，会发生什么变化？ 例4：将黑龙江的大豆品种引到保定种植，会出现什么现象？为什么？,2、控制花期 花卉栽培种，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如菊花，经短日处理可以提前开花；暗期中断可以延迟开花。 3、加速世代繁殖 短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子，长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，1年内可繁殖23代，从而加速育种进程。,4、维持营养生长、提高产量 以收获营养体为主的作物，如麻类、烟草等（短日植物），可南种北引，提前播种，促进营养生长，提高产量。,下一步,返回,第三节 花芽分化和性别表现,一、营养生长锥转化为生殖生长锥 二、生长锥的分化机制 1、同源异形现象(Hoemosis) 2、ABC模型 3、双子叶植物花的四轮结构 花萼 花瓣雄蕊雌蕊 基因 A AB BC C,三、花器官形成所需的条件 1、光 时间长，强度大，有利花的形成。 花开始分化后，照光时间越长，强度越大，形成的有机物越多，对花形成愈有利。雄蕊发育对光强较敏感。,四、影响性别分化的因素 1、光周期 短日照使SDP多开雌花，LDP多开雄花；长日照使LDP多开雌花，SDP多开雄花。 2、营养状况：水分、N C/N 比值低，提高雌花分化的百分数。反之，促进雄花分化。 土壤N肥多、水分充足，促进雌花的分化，反之，促进雄花分化。,3、CO2浓度 适量增加CO2浓度增加雌花分化。 4、植物激素：IAA、CTK、乙烯 ； GA IAA、ETH、ABA、CCC、CO等促进雌花分化。 GA、TIBA、MH等促进雄花形成。,第四节 受精生理 一、花粉的附着和识别 1、花粉附着 2、花粉识