1、第十一章 植物的生殖生理,学习目标： 1. 掌握春化作用的概念及其主要特点。 2. 掌握光周期的概念及其主要特点。 3. 了解春化和光周期理论在农业上的应用。 4. 了解影响植物传粉和受精的主要因素。,1 植物幼年期和成年期 营养生长 生殖生长 （幼年期） （成年期） 2 春化作用 2.1 春化作用的概念 春化作用：低温诱导植物开花过程。这些植物主要是部分冬性一年生植物、多数二年生植物和一些多年生草本植物。,温度（低温）,光（日照时间）,植物开花对低温的要求大致有两种类型：,相对低温型,绝对低温型,二年生和多年生草本植物，不经过一定天数的低温，就一直保持营养生长状态，绝对不开花，如白菜、萝卜。
2、,冬小麦等冬性植物，低温处理可促进它们开花，未经低温处理的植株虽然营养生长期延长，但是最终也能开花。,2.2 感受低温的时期和部位,时期：因植物种类而异。一般从种子萌发到植物营养生长的苗期都可感受低温。部位：胚或茎尖生长点。春化素：在春化过程中会形成一种促进开花的物质。 天仙子, 已春化 未春化(开花),2.3 春化作用的条件1）低温：0至10之间，最有效温度是17。2）时间：由数天到二、三十天。 具体有效温度和低温持续时间随植物种类而定。就植物而言，通过春化作用所需温度越低的植物，春化作用所需时间越长。,3） 水分、氧气和营养,春化作用除了需要一定时间的低温外，还需要适量的水分、充足的氧气和
3、作为呼吸底物的营养物质。此外，许多绝对低温型植物在感受低温后，还需经长日照诱导才能开花，如天仙子。,天仙子成花诱导对低温和长日照的要求,在植物春化过程结束之前，如将植物放到高温、缺氧下，春化效果会被减弱或消除，这种现象称去春化作用。,前体物 低温 中间产物 低温 最终产物（完成春化） 高温、缺氧 中间产物分解（解除春化） ,春化作用的解除,GA对胡萝卜开花的影响,对照,10g GA/d处理4周,低温处理6周,图24 美洲烟草（Maryland Mammoth）突变体（右）与野生型烟草（左）的对比。,3.2 植物光周期反应类型 1）长日植物（LDP）：指在24h昼夜周期中，日照长度长于一定时数（
4、临界日长），才能成花的植物。如菠菜、甜菜、甘蓝、萝卜、天仙子、山茶花、杜鹃等。,相对开花反应,LDP（天仙子）,临界日长,每日光照长度（h）,2）短日植物（SDP）：指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定时数才能成花的植物,如水稻、玉米、大豆、苍耳、草莓、烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛、棉花等。,相对开花反应,临界日长,SDP（苍耳）,每日光照长度（h）,相对开花反应,DNP（月季）,每日光照长度（h）,3）日中性植物（DNP）：成花对日照长度不敏感，只要其他条件满足，任何长度的日照下均能开花。如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。,一些植物的花诱导和花器官形成要
5、求不同日长，是双重日长类型。 4）长-短日植物 如大叶落地生根、芦荟、夜香树等。5）短-长日植物 如风铃草、鸭茅、瓦松、白三叶草等。6）中日性植物 只有在一定长度的日照条件下才能开花，而延长或缩短日照长度时均保持营养生长状态的植物，如甘蔗（11.512.5h）。,不同植物成花对光周期的要求与原产地有密切关系。在北半球，一般起源北方的多为长日植物，起源南方的多为短日植物。临界日长：昼夜周期中诱导长日植物成花的最短日照长度或诱导短日植物成花的最长日照长度。临界暗期：昼夜周期中长日植物能够开花所必需的最长暗期长度，或短日植物能够开花所必需的最短暗期长度。植物开花究竟决定于日长或夜长？,3.3 光周期
6、诱导 光周期诱导：植物在达到一定的生理年龄时，经过足够天数的适宜光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然能保持这种刺激的效果而开花。,3.4 光周期刺激的感受和传导,短日植物紫苏,感受部位：叶片（一张叶片或叶片一部分）,成花素：叶片在合适光周期的诱导下，可能产生某种物质并向茎尖端输送，这种物质具有促进植物开花的作用。,SDP紫苏嫁接实验,3.5 春化和光周期理论在农业上的应用,1、引种A、考虑品种的光周期和春化反应特点；B、考虑品种原产地和引种地环境条件（日照与气温）；短日植物：北种南引，提前开花，应引晚熟种； 南种北引，开花推迟，应引早熟种。长日植物：北种南引，开花推迟，应引早熟种；
7、南种北引，开花提前，应引晚熟种。 C，考虑引种作物的经济器官； 麻(SDP)、烟草(SDP) :南种北移 由南 (SD)至北(LD)，不开花，营养生长好。,2、育种,A、调节花期，加速良种繁育：早、晚稻(SDP)杂交，花期不遇。对晚稻在苗期进行遮光处理，使其开花提早以与早稻相遇。B、加速世代繁育，缩短育种年限：根据南北光温差异，进行南繁北育（异地种植）： SDP：玉米、水稻，海南岛繁殖种子； LDP：小麦，夏季黑龙江育种、冬季云南，一年可繁殖23代。,3、控制开花,A、花卉：菊花(SDP)：秋季开花；遮光处理，提前至5.1开花；延长光照或夜间闪光，推迟至春节开花。山茶、杜鹃(LDP)：延长光照或夜间闪光，提前开花。B、甘蔗：中日性植物，夜间闪光，以抑制开花，提高产量。,4. 人工春化处理 农业生产上对萌动的种子进行人为的低温处理，使之完成春化作用的措施称为春化处理。闷麦法和七九小麦。 为了避免春季倒春寒对春小麦的低温伤害，可以对种子进行人工春化处理后，适当晚播，缩短生育期。,
