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植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,第三篇 植物的生长发育和繁殖,第十三章 植物的生殖、衰老和脱落,退 出,第十三章植物生殖衰老与脱落 生亡,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,生殖生理,衰老脱落,本章小结,成花生理,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,植物生长到一定阶段就会开花，植物开花是茎顶端分生组 织分化形成花芽的结果，是由营养生长转入生殖生长的标志，自然条件下各种植物都是在固定的季节内进行。茎顶端分生组织分化可以形成花芽，也可以形成叶芽，究经向哪个方向发展，决定于植物的内部因素和环境条件。温度、日照长短、营养状况和植物激素都能影响植物花的形成、开放和性别分化。低温能诱导花芽分化，促使植物开花，称春化作用。植物开花受光照时间的制约，每天昼夜长短影响植物开花的现象称光周期现象。植物体内产生开花刺激物，经过传递到达特定部位发挥作用。光周期现象在农业生产上已经得到广泛的应用。,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,一、春化作用,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化传递,春化作用,春化去除,春化条件,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 春化作用,春化作用：低温促使植物 成花的作用。感受部位：茎尖生长点。感受时期：萌动种子，幼 苗期。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,退 出,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化传递,春化作用,春化去除,春化条件,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 春化作用的条件,生长基础上温度范围02水分（40%）氧气（呼吸作用）营养（呼吸底物）,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,退 出,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化传递,春化作用,春化去除,春化条件,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,3. 春化作用的去除,去春化作用：高温（4050）和缺氧消除春化 效果的现象。注意：解除春化效果的植 物重新放在适当低 温下仍可继续接受 春化。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,退 出,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化传递,春化作用,春化去除,春化条件,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,4. 春化作用的传递,退 出,春化作用的传递：春化作用在植物体内产生一种开花刺激物质（春化素），通过传递在植物体内不同部位发挥作用，促使花芽分化。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化传递,春化作用,春化去除,春化条件,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,二、光周期现象,退 出,光周期：一天中白天和黑夜的相对长度。 光周期现象：植物对于白天和黑夜相对长度的反应或每天昼夜长短影响植物开花的现象。 光周期影响植物开花的现象是1920年美国科学家加纳尔（W.W.Garner）和阿拉尔特（H.A.Allard）发现的。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 植物按光周期分类,退 出,各种植物成花所需要的日照条件是不同的，但都有一个临界日长。根据植物对临界日长的要求和反应不同，可将植物分成长日植物、短日植物和日中性植物三种类型。另外还有长短日植物和短长日植物两个过渡类型。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,长日植物,退 出,长日植物：在昼夜24小时周期中，日照长度长于一定的时数（临界值）才能开花的植物，延长光照或者缩短黑暗可提早开花否则延迟开花或不开花。 常见的长日植物有小麦、萝卜、菠菜、油菜、甘蓝大白菜、天仙子和金光菊等。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,短日植物,退 出,短日植物：在昼夜24小时周期中，日照长度短于一定的时数（临界值）才能开花的植物，延长黑暗或缩短光照可提早开花，否则延迟开花或不开花。 常见的短日植物有大豆、水稻、玉米、菊花、牵牛、紫苏和苍耳等。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,日中性植物,退 出,日中性植物：不要求一定的昼夜长短，自然条件下一年四季均能开花的植物。 常见的日中性植物有四季豆、黄瓜、番茄、茄子、四季草莓和一些四季开花的花卉等。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,临界日长,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,临界日长：引起长（短）日植物开花的最短（长）的日照长度。 日中性植物没有临界日长。长日植物的临界日长不一定大于短日植物的临界日长，长日植物和短日植物的区别不在于开花的临界日长是多少，而在于植物是在长于还是短于临界日长的条件下开花或促进开花。,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,长-短日植物和短-长日植物,退 出,这些植物开花要求双重的日照条件，如果把这些植物一直放在长日或短日条件下，便停留于营养生长。如果继短日之后给以长日或继长日之后给以短日，植物便能开花。前者称短-长日植物，如瓦松；后者称长-短日植物，如夜香树。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,短长植物,临界日长,短日植物,长日植物,中性植物,长短植物,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 光周期的诱导,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,光周期诱导：植物经过足够日数的适宜光周期后，即使再处于不适合的光周期下，仍能正常开花的现象。 光周期诱导的条件：感光部位，日照强度，光的波长，暗中断处理，温度。,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,光周期诱导的部位,退 出,菊花：短日植物,菊花：短日植物 ：长日照,菊花：短日植物 ：长日照 ：短日照,结论：发生光周期反应的部位是芽，感受光周期的部位是叶。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,日照强度与光周期诱导,不同的植物甚至相同植物的不同品种需要的光照强度均不相同，光周期诱导的光照强度 约为50100勒克斯。,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,暗期中断与光周期诱导,暗期中断：在光周期的暗期给予短暂的低强度闪光，相当于增加光照时间，缩减暗期长度。,暗期中断：在光周期的暗期给予短暂的低强度闪光，相当于增加光照时间，缩减暗期长度。 短日植物开花决定于光周期中的暗期长度，长日植物开花决定于光周期中的光照时间。,暗期中断：在光周期的暗期给予短暂的低强度闪光，相当于增加光照时间，缩减暗期长度。 短日植物开花决定于光周期中的暗期长度，长日植物开花决定于光周期中的光照时间。 暗期中断阻碍短日植物开花，促进长日植物开花。,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,光的波长与光周期诱导,影响植物开花的有效光是红光和远红光。,影响植物开花的有效光是红光和远红光。 红光能抑制短日植物开花，促进长日植物开花，远红光则促进短日植物开花，抑制长日植物开花。,影响植物开花的有效光是红光和远红光。 红光能抑制短日植物开花，促进长日植物开花，远红光则促进短日植物开花，抑制长日植物开花。 红光和远红光的作用效果可以相互抵消。（光敏素）,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,温度与光周期诱导,低温可使长日植物在短日照下开花，短日植物在长日照下开花。（春化作用）,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,光周期诱导,光周期分类,暗期中断,感光部位,日照强度,光的波长,温 度,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,三、碳氮比学说,退 出,碳（C）-碳水化合物，无氮化合物。氮（N）-含氮化合物。C/N比值高，促进植物开花结实； C/N比值低，促进植物营养生长。,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,四、环境因素影响植物开花,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,土壤营养,温 周 期,光 周 期,植物激素,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 光周期影响植物开花,适宜光周期-利成雌花不宜光周期-利成雄花,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,土壤营养,温 周 期,光 周 期,植物激素,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 温周期影响植物开花,夜晚温暖-利成雌花夜晚凉爽-利成雄花,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,土壤营养,温 周 期,光 周 期,植物激素,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,3. 土壤营养状况影响植物开花,氮多水足-利成雌花氮少水缺-利成雄花,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,土壤营养,温 周 期,光 周 期,植物激素,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,4. 植物激素影响植物开花,退 出,生长素-增加雌花赤霉素-增加雄花细胞分裂素-利成雌花乙烯-利成雌花三碘苯甲酸（TIBA）-抑成雌花马来酰肼（MH）-抑成雌花矮壮素（CCC）-抑成雄花一氧化碳（CO）-增加雌花 植株伤害-雄株变雌株,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,土壤营养,温 周 期,光 周 期,植物激素,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,五、春化作用和光周期现象的应用,退 出,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,冬小麦整地播种,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,春化作用,光 周 期,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 光周期现象的应用,退 出,品种引进-光周期要求新种培育-调整温度光照 （缩短生育期，南繁北育）营养生长-短日植物暗期中断 （甘蔗营养生长）控制花期-调整温度光照 （菊花四季开）,more,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,春化作用,光 周 期,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,光周期的应用-品种引进,退 出,植物生长季节（夏季），南方日照时间短黑夜时间长（短日照）；北方日照时间长黑夜时间短（长日照）。 长日植物南种北引，生育期缩短，应引晚熟品种；北种南引，生育期延长，应引早熟品种。 短日植物南种北引，生育期延长，应引早熟品种；北种南引，生育期缩短，应引晚熟品种。,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,春化作用,光 周 期,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 春化作用的应用,退 出,春小麦春化处理，提早成熟。冬小麦春化处理，春播结实。石竹春化处理，促使开花。洋葱解除春化，抑制开花。,概 述,光 周 期,春化作用,生产应用,碳 氮 比,环境影响,第十三章第一节 植 物 的 成花生理,春化作用,光 周 期,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,植物经过适宜的低温刺激、光周期诱导并在各营养物质和 生长条件得到满足的基础上，花芽正常分化，花器官形成并发育成熟，就要开花。开花是植物性别成熟的标志，也是果实和种子形成的前提。植物花器开放，雌、雄蕊暴露，花粉由雄蕊花药散发并落于雌蕊柱头上，通过柱头识别，在柱头上萌发产生花粉管。花粉管伸入雌蕊子房胚珠的胚囊，精细胞分裂形成精子，与胚囊中的卵细胞和中央极核进行双受精作用分别形成受精卵和初生胚乳核。受精卵和初生胚乳核进一步发育为胚和胚乳，珠被发育为种皮，种子的结构发育完成。同时，受精卵合成生长素刺激子房壁发育为果皮，完成果实的发育过程。果皮中含大量的营养物质。,退 出,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,一、开花传粉,退 出,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,开 花,传 粉,花 粉 粒,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 开 花,退 出,开花：花粉粒或胚囊成熟，花萼、花冠开放，露出雄蕊和雌蕊的现象。,开花方式：先叶后花 先花后叶 花叶同放,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,开 花,传 粉,花 粉 粒,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 花粉粒,退 出,结构：壁（识别蛋白），营养细胞，生殖 细胞（精子）成份：Pro（育性）贮藏：15 ，湿度640%。萌发：2030 ， 10%蔗糖， Ca，B，IAA，GA。,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,开 花,传 粉,花 粉 粒,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,3. 传 粉,退 出,传粉：成熟的花粉粒借助外力传到雌蕊柱头上的过程。,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,开 花,传 粉,花 粉 粒,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,退 出,二、双受精作用,受精作用：雌配子（卵细胞）和雄配子（精子）相互融合形成合子（受精卵）的过程。 细胞识别：花粉粒外壁蛋白与柱头表面薄膜相结合进行特殊的反应以确定二者亲和力的过程。 双受精作用：进入胚囊的两个精子分别与央细胞（极核）和卵细胞融合形成初生胚乳核和合子的现象称双受精作用。,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,退 出,三、种子和果实的发育,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,种子发育,果实发育,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,1. 种子的发育,退 出,物质变化：有机物的变化-淀粉，脂肪，蛋白质合成增加。 生理变化：呼吸由强到弱。激素产生先CTK，后GA、IAA，再BA。 影响因素：水分- 缺水，灌浆不足，积累减少，可溶性糖 增加。温度- 低温利于油脂积累，低温且昼夜温差大利于不 饱和脂肪酸形成，高温且昼夜温 差小利于饱和 脂肪酸形成。矿质元素-蛋白质（N），淀粉（P），脂肪（P、K）。,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,种子发育,果实发育,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,2. 果实的发育,退 出,一般特征：生长周期- “慢-快-慢”激素变化- IAA，GA，CTKABA，ETH 影响因素：温度，光照，水分，肥料，生长调节剂。 生理变化：呼吸高峰（呼吸跃变型）-成熟酸转化为糖-甜 果胶质分解-软芳香物形成-香 单宁类氧化-去涩花青素合成-鲜艳,概 述,受粉受精,种果发育,开花传粉,第十三章第二节 植 物 的 生殖生理,种子发育,果实发育,植物生长与环境,新世纪高职高专教改项目成果教材,衰老与脱落是植物生命历程的最后一个阶段，在不适合生 长的季节里，植物的部分器官乃至整株都会发生衰老过程，衰老导致植物体死亡和脱落。不同生长习性的植物衰老的方式不同，一、二年生植物开花结实后，整株植物衰老死亡；多年生草本植物每年地上部分死亡，而地下部分保持活性，春天继续萌牙生长；多年生木本植物则是冬季叶片和果实死亡脱落