第十植物的生殖生理

第十植物的生殖生理演示文稿1目前一页\总数七十三页\编于八点2（优选）第十植物的生殖生理目前二页\总数七十三页\编于八点植物的生殖生理内因：年龄---幼年期外因温度（低温，春化）花器官的形成：花原基的分化花诱导光周期花的形成过程：目前三页\总数七十三页\编于八点营养生长感受：对适合发育信号有预期状态的反响决定：接着进行同样发育程序，即使除去其正常开花条件表达：顶端分生组织进行形态建成开花诱导信号枝条顶端分生组织进行花形态建成如：LDP毒麦由顶端分生组织感受信号，开花的“决定”是长日条件；而决定状态的“表达”需要GA。目前四页\总数七十三页\编于八点一幼年期

花熟状态

幼年期

1、幼年期的特征：常春藤

2、

应用：通过嫁接

提早成熟

第一节开花的诱导目前五页\总数七十三页\编于八点常春藤的幼年期和成年期特征比较目前六页\总数七十三页\编于八点植株从幼年期转变为成年期是由茎基向顶端转变，所以植株不同部位的成熟度不同。，树木的基部通常是幼年期，顶端是成年期，中部则是中间型。如冬季，落叶树顶端叶片脱落，而基部叶片不脱落。植株一旦成熟就非常稳定，除非经过有性生殖，重新进入幼年期，否则不易转回幼年期。内源GA在幼年期转变为成年期过程中起作用。说明成年期中间型幼年期树木幼年期和成年期的部位目前七页\总数七十三页\编于八点（一）春化作用研究历史

解决冬小麦春播问题罐埋法

“七九”闷麦法1918年，加斯纳（Gassner）发现1928年，李森科（Lysenko）二春化作用目前八页\总数七十三页\编于八点春化现象—植物开花需要一定时期低温的现象

春化作用—低温促进植物开花的作用

春化植物类型：对低温要求不同

*冬性一年生植物：冬小麦、冬黑麦头一年秋季萌发，营养体过冬，第二年夏初开花。大多是量的要求*二年生植物：许多为质的要求

，如芹菜、胡萝卜、萝卜、葱蒜、白菜、荠菜、百合、鸢尾、郁金香、甜菜、天仙子。

*多年生植物：牧草目前九页\总数七十三页\编于八点

类型春化温度°C春化时间(天)

冬性0–340–45

半冬性3–610–15

春性8–155–8春化最适温度、时间、时期不同品种对低温要求不同，将小麦分三类（二）春化作用的条件目前十页\总数七十三页\编于八点在一定时间内，春化效应随低温处理时间的延长而增加目前十一页\总数七十三页\编于八点2低温以外的条件细胞含水量呼吸基质足够的氧气细胞分裂与DNA复制目前十二页\总数七十三页\编于八点（三）春化作用的感受和传导*感受部位：茎尖生长点或母体中正在发育的幼胚或其它具有细胞分裂的组织。*传导实验：嫁接*推测：春化素

目前十三页\总数七十三页\编于八点（四）去春化作用（脱春化）春化效应消失的程度，与高温处理天数成正比，与低温处理天数成反比。去春化的植物返回到低温下可重新春化——再春化现象.

目前十四页\总数七十三页\编于八点五春化作用的生理生化变化呼吸速率增大核酸含量增加可溶性蛋白含量增加游离氨基酸含量（Pro)增加赤霉素含量增加目前十五页\总数七十三页\编于八点春化作用的机理目前十六页\总数七十三页\编于八点（六）春化作用的应用冬性品种的春播与补种引种育种控制花期去春化处理的应用目前十七页\总数七十三页\编于八点三、光周期现象（一）光周期现象的发现植物的光周期现象是美国园艺学家加纳（Garner）和阿拉德（Allard）在1920年研究日照长度对烟草开花的影响时发现的。光周期—昼夜周期中白天和黑夜的相对长度。周期现象—植物对光周期中日照时间长短发生反应的现象。目前十八页\总数七十三页\编于八点（二）植物光周期反应的类型

开

100

花

短日植物长日植物

百

50

分数

0

日长

610141822(h)

夜长

18141062(h)

长日植物和短日植物的光周期反应目前十九页\总数七十三页\编于八点临界日长概念昼夜周期中，诱导长日植物开花的最低日照长度或诱导短日植物开花的最高日照长度称为~，又叫临界光期LDP和SDP的区别目前二十页\总数七十三页\编于八点1

短日性植物（SDP）*定义*示例：大豆、苍耳、菊花、玉米、晚稻*类型绝对SDP相对SDP中间型SDP苍耳目前二十一页\总数七十三页\编于八点2长日植物（LDP）*定义*示例：小麦，天仙子、萝卜、甘蓝、莴苣*类型绝对LDP相对LDP中间型LDP天仙子目前二十二页\总数七十三页\编于八点3日中性植物（DNP）4中日性植物（IDP）5双重日长植物

长—短日照植物（LSDP）短—长日照植物（SLDP）夜香树大叶落地生根目前二十三页\总数七十三页\编于八点凤铃草目前二十四页\总数七十三页\编于八点6两极光周期植物（amphophotoperiodismplant）：与中日照植物相反，这类植物在中等日照条件下保持营养生长，而在较长或较短日照下才开花，如狗尾草等。目前二十五页\总数七十三页\编于八点由于起源、品种不同，长期驯化的结果，植物光周期类型会改变；同种植物的不同品种对日照的要求可以不同，如烟草中有些品种为短日性的，有些为长日性的，还有些只为日中性的；通常早熟品种为长日或日中性植物，晚熟品种为短日植物。说明不同纬度、季节的日长变化与光周期反应目前二十六页\总数七十三页\编于八点目前二十七页\总数七十三页\编于八点LDP天仙子临界日长11.5h，只有日照时数长于11.5h才开花，日照愈长对开花愈有利SDP苍耳临界日长为15.5h，日照时数短于15.5h才开花，日照缩短促进开花（》2小时）日中性植物没有临界日长结论目前二十八页\总数七十三页\编于八点目前二十九页\总数七十三页\编于八点不同植物的临界日长目前三十页\总数七十三页\编于八点影响光周期反应的其它因子温度O2CO2目前三十一页\总数七十三页\编于八点Hamner(哈姆纳）用SDP大豆试验的结果：

花

816h

原6

基

44h

节

2

数

0

(10株)5101520

暗期长度（小时）（四）临界夜长昼夜周期中诱导LDP开花最长暗期长度或诱导SDP开花的最短暗期长度目前三十二页\总数七十三页\编于八点实验证明暗期长度比光期更重要LDP---短夜植物SDP---长夜植物

（五）暗期间断试验

进一步证明暗期比光期更重要

LDP天仙子在12h日长和12h暗期不开花，但6h日长和6h暗期开花目前三十三页\总数七十三页\编于八点

光照处理SDPLDP1

长暗期开花不开2

短暗期不开开花3

长暗期结合短光期不开开花

4

长光期结合短暗期不开开花

5

短光期结合短暗期(非24h)不开开花

6

长光期结合开花不开

24h

长暗期

暗期长短对开花的影响

目前三十四页\总数七十三页\编于八点目前三十五页\总数七十三页\编于八点影响暗期间断效果的因素暗期期间施加光照的时间暗期中间所需光照强度50~100lx光照时间长短光质---红光LDP开花SDP不开花目前三十六页\总数七十三页\编于八点在诱导暗期中间给予R和FR交互照射对SDP开花影响目前三十七页\总数七十三页\编于八点暗期间断，R、FR对开花的可逆控制光敏色素参与目前三十八页\总数七十三页\编于八点总结光周期诱导中三个最主要的因素临界夜长诱导周期数光质目前三十九页\总数七十三页\编于八点感受器官：叶

去叶试验（实验）诱导开花反应的部位：茎尖生长点（六）光周期刺激的感受与传导目前四十页\总数七十三页\编于八点目前四十一页\总数七十三页\编于八点目前四十二页\总数七十三页\编于八点目前四十三页\总数七十三页\编于八点光周期刺激的传导目前四十四页\总数七十三页\编于八点

光的状态SDP习性LDP习性

光暗

开花营养状态

闪光

R

营养生长开花

R－FR开花营养生长

R－FR－R营养生长开花

R－FR－R－FR开花营养生长

R－FR－R－FR－R营养生长开花

R－FR－R－FR－R－FR开花营养生长红光(R)和远红光(FR)对SDP和LDP开花的可逆控制（七）光敏色素在成花诱导中的作用目前四十五页\总数七十三页\编于八点暗期间断对Pfr/Pr比值的影响目前四十六页\总数七十三页\编于八点（八）光周期诱导开花的机理

1

光敏色素假说（SDP苍耳为例）暗期前期强光照---高Pfr

暗期---Pfr/Pr降到临界值开花刺激物前体的合成合成开花刺激物从叶运输到芽（韧皮部）引起开花反应目前四十七页\总数七十三页\编于八点2成花素假说植物类型短日条件长日条件日中性植物LDPSDPGA+开花素(开花)只有开花素(不开)GA+开花素(开花)GA+开花素(开花)GA+开花素(开花)只有GA(不开花)成花素=成茎素GA+开花素成茎所需，长日LDP缺成花所需，短日SDP缺目前四十八页\总数七十三页\编于八点短日植物日中性植物长日植物冬性长日植物目前四十九页\总数七十三页\编于八点3碳氮比C/N假说

4开花抑制物假说

5基因表达假说目前五十页\总数七十三页\编于八点

（九）光周期在农业和园艺上的应用1、指导引种SDP：南种北引，开花延迟，引早熟品种SDP：北种南引，开花提前，引晚熟品种LDP：南种北引，开花提前，引晚熟品种LDP：北种南引，开花延迟，引早熟品种2、控制开花期3、加强世代繁殖4、作物的栽培目前五十一页\总数七十三页\编于八点全国各地大豆在北京种植时的开花情况目前五十二页\总数七十三页\编于八点

第二节花器官形成的生理花的发育可分为三个阶段

（1）成花决定或花诱导：感受外部信号产生开花信号（2）形成花原基：茎端分生组织转变为花分生组织（3）花器官的形成及其发育目前五十三页\总数七十三页\编于八点（一）形态变化（二）细胞学上变化（三）生理生化变化

一、花芽形成时茎生长点形态和生理变化目前五十四页\总数七十三页\编于八点二、成花诱导的多因子途径以LDP拟南芥为材料，发现诱导成花由4条发育途径控制光周期途径自主/春化途径糖类或蔗糖途径赤霉素途径P253图目前五十五页\总数七十三页\编于八点拟南芥开花的四条发育途径目前五十六页\总数七十三页\编于八点四条途径→增加关键基因花分生组织决定基因AGL20（含MADS盒的转录因子）的表达→

调节下游花分生组织决定基因LFY表达→

调节花器官形成基因ABC基因→花器官形成目前五十七页\总数七十三页\编于八点同源异型突变——属性相同的分生组织由于发生变异产生异位的器官或组织，这种突变叫~同源异型基因——这种突变的基因叫~同源异形基因和ABC模型三、花器官的发育目前五十八页\总数七十三页\编于八点花同源异型突变体研究材料：金鱼草、拟南芥目前五十九页\总数七十三页\编于八点目前六十页\总数七十三页\编于八点正常花的四轮结构的形成是由A、B、C三类基因共同作用完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C基因中的一类或两类基因的正常表达。如果其中一类或更多类的基因发生突变而丧失功能，则花的形态发生出现异常。ABC模型的要点决定拟南芥花器官基因有五个：

AP1、AP2、AP3、PI、AG，将其归为三类ABC目前六十一页\总数七十三页\编于八点ABC模型A控制：第1、2轮表达B控制：第2、3轮表达C控制：第3、4轮表达正常花器官发育由ABC三类功能基因控制从1至4轮：花萼、花冠、雄蕊、雌蕊相重叠相拮抗A抑C在1、2轮表达C抑A在3、4轮表达目前六十二页\总数七十三页\编于八点

A

ABC模型花发育

C

Ap3和PI突变体野生型缺乏B类活性

萼片花瓣雄蕊心皮萼片花瓣雄蕊心皮活A活A

性B性BCC

12341234

轮轮B

Ap2突变体

D

AG突变体缺乏A类活性缺乏C类活性

萼片花瓣雄蕊心皮萼片花瓣雄蕊心皮

活A

活A

性B性BCC

12341234

轮