《春化作用与光周期》PPT课件.ppt

1 春化作用 1 春化作用及植物对低温反应的类型1928年 前苏联的李森科 Lysenko 将吸涨萌动的冬小麦种子低温处理后春播 可在当年夏季抽穗开花 遂将这种方法称为春化 意指冬小麦春麦化了 春化作用 vernalization 指通过低温诱导促进植物开花的作用 根据其对低温范围和时间要求不同 可将其分为冬性植物 半冬性植物和春性植物三种 2 各类型植物通过春化需要的温度和天数 要求温度低 时间长 要求温度高时间短 对低温要求不太敏感 冬性越强 要求春化温度越低 春化时间越长 3 2 春化作用的条件 1 低温和时间最有效的春化温度是1 7 低温处理时间一般需要1 3个月 4 去春化作用 在春化处理过程中 植物突遇高温 春化效果被消除的现象 去春化的有效温度一般为25 40 去春化作用只会在低温处理的初期才会发生 春化过程一旦结束 春化效果非常稳定且能保持 高温处理不能去除春化的效果 去春化的植株重返低温条件 可再度被春化这种现象为再春化现象 5 低温 1 7 低温 20 高温 中间产物分解 解除春化 前体物 中间产物 最终产物 完成春化 梅尔彻斯 Melchers 和兰 Lang 提出如下假说 6 2 氧气 水分和糖分植物春化时除了需要一定时间的低温外 还需要有充足的氧气 适量的水分和糖分 植物在缺氧条件下不能完成春化 小麦种子吸涨后可以感受低温通过春化 而干燥种子则不能通过春化 体内糖分耗尽的小麦胚不能感受春化 如果添加2 的蔗糖后 则可感受低温而接受春化 7 3 春化作用的时期 部位和刺激传导 1 时期 大多数一年生植物 在种子吸涨以后即可接受低温诱导 大多数需春化的二年生和多年生植物 只有当幼苗生长到一定大小后才能感受低温 甘蓝幼苗在茎粗超过0 6cm 叶宽5cm以上时才能接受春化 2 感受低温的部位 茎尖端的生长点 3 春化素是春化过程中形成一种刺激物质 春化素可在植株间传递 菊花是一个例外 其春化的刺激不能传递 春化素目前还未从植物体中分离出来 8 光周期1 光周期现象许多植物在开花之前的一段时间 要求每天有一定的昼夜交替 才能开花的现象 称为光周期现象 光周期的感应部位是植物的叶片诱导植物开花的关键是暗期光周期和春化作用是植物成花诱导的两个重要条件 9 2 光周期的反应类型根据对光周期反应的不同 可将植物分成四种类型 即短日照植物 长日照植物 中日照植物和日中性植物 1 短日植物 short dayplant SDP 即日照长度短于临界日长时才能开花的植物 光照时数在12小时以下才形成花芽 黑暗时数越长开花越早 如大豆 菊花 一品红 蟹爪兰等 10 2 长日植物 long dayplant LDP 即日照长度大于临界日长时才能开花的植物 每天光照需12小时以上 光照时数越长开花越早 如苹果 碧桃 榆叶梅 丁香等 3 中日照植物昼夜长短比例接近相等时才能开花的植物 如甘蔗必须接近12小时光照才开花 4 日中性植物开花与否对光照时间长短不敏感的植物 即在任何日照长度条件下都能开花的植物 如月季 茉莉等 这类植物一年四季均能开花 11 3 临界日长长日植物或短日植物是否开花主要取决于在超过或短于临界日长时的反应 临界日长 criticaldaylength 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 当日长大于其临界日长时 即可诱导长日植物开花 且日照越长开花愈早 在连续光照下开花最早 日长必须小于其临界日长时才能诱导短日植物开花 12 4 光周期诱导达到一定生理年龄的植株 只要经过一定时间适宜的光周期处理 以后即使处在不适宜的光周期条件下 仍然可以长期保持刺激的效果而诱导植物开花 这种现象称为光周期诱导 photoperiodicinduction 花芽的分化往往出现在光周期诱导后的若干天 不同植物通过光周期诱导所需的天数也不同 短日植物如苍耳 日本牵牛 水稻等 只需要一个适宜的光周期诱导 菊花约12d 长日植物如菠菜 油菜 白芥 毒麦等 也只需1个光周期诱导 胡萝卜15 20d 13 5 临界暗期与暗期间断临界暗期 是指在昼夜周期中长日植物能够开花的最长暗期长度或短日植物能够开花的最短暗期长度 短日植物即长夜植物 long nightplant 而长日植物就是短夜植物 short nightplant 植物开花究竟是决定于光期长度还是暗期长度 14 暗期间断对短日植物苍耳开花的影响 15 诱导植物开花的关键是暗期 只要满足植物对暗期的要求就可开花 中断暗期以红光最有效 而红光的作用可被远红光所抵消 这个反应可以反复逆转多次 暗期间断时红光 R 和远红光 FR 对植物开花的可逆控制 16 6 光周期刺激的感受和传导感受光周期刺激的部位 叶片 叶片在光周期反应中的作用 17 光周期刺激可以传递 由叶片至成花的部位 茎尖端的生长点 开花刺激物的传导 是通过韧皮部把开花刺激物 成花素 传到茎尖分生区 诱导花芽生成 18 春化和光周期理论在生产实际中的应用1 人工春化 加速成花春化处理 加速植物的花诱导过程 可提早开花 成熟 育种加代 2 指导引种和育种由于人工长期选育的结果 我国南方品种一般要求较短的日照 北方品种一般需要稍长的日照 若以北京地区为例 南方大豆引至北京时 由于短日条件来临较迟 会使其开花推迟 相反 北方品种引至北京种植时 因满足其开花的短日条件比原产地来得早 会使其开花提前 19 3 控制开花如短日植物菊花 自然花期是10月下旬 一年虽然只开花一次 但它是短日照植物 缩