光周期现象与成花诱导.pdf
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1、国家精品课程植物与植物生理国家精品课程植物与植物生理第九章 植物的成花及花期调控第九章 植物的成花及花期调控 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导 概念 (一)植物光周期反应的类型 (二)光周期刺激的感受和传递 (三)光周期诱导 (四)光敏素与成花诱导 (五)成花刺激物的性质 (六)光周期理论的应用 概念 (一)植物光周期反应的类型 (二)光周期刺激的感受和传递 (三)光周期诱导 (四)光敏素与成花诱导 (五)成花刺激物的性质 (六)光周期理论的应用 国家精品课程植物与植物生理国家精品课程植物与植物生理第九章 植物的成花及
2、花期调控第九章 植物的成花及花期调控 北半球不同纬度地区昼夜长度的季节变化北半球不同纬度地区昼夜长度的季节变化 国家精品课程植物与植物生理国家精品课程植物与植物生理第九章 植物的成花及花期调控第九章 植物的成花及花期调控 概念概念概念概念: ? ? 光周期光周期光周期光周期 自然界一昼夜间的光暗交替自然界一昼夜间的光暗交替自然界一昼夜间的光暗交替自然界一昼夜间的光暗交替 称为光周期(称为光周期(称为光周期(称为光周期(photoperiodphotoperiodphotoperiodphotoperiod)。)。)。)。 ? ? 光周期现象光周期现象光周期现象光周期现象 生长在地球上不同地
3、区生长在地球上不同地区生长在地球上不同地区生长在地球上不同地区 的植物在长期适应过程中表现出生长的植物在长期适应过程中表现出生长的植物在长期适应过程中表现出生长的植物在长期适应过程中表现出生长 发育的周期性变化,植物对日照长度发育的周期性变化,植物对日照长度发育的周期性变化,植物对日照长度发育的周期性变化,植物对日照长度 发生反应的现象称为光周期现象发生反应的现象称为光周期现象发生反应的现象称为光周期现象发生反应的现象称为光周期现象 (photoperiodismphotoperiodismphotoperiodismphotoperiodism)。)。)。)。 国家精品课程植物与植物生理国家
4、精品课程植物与植物生理第九章 植物的成花及花期调控第九章 植物的成花及花期调控 一、植物光周期反应类型一、植物光周期反应类型一、植物光周期反应类型一、植物光周期反应类型 临界时长临界时长临界时长临界时长LDPLDPLDPLDP和和和和SDPSDPSDPSDP开花的极限日长开花的极限日长开花的极限日长开花的极限日长 长日植物长日植物长日植物长日植物(LongLong- -day plantday plant,LDPLDP) 短日植物短日植物短日植物短日植物(ShortShort- -day plantday plant,SDPSDP) 日中性植物日中性植物日中性植物日中性植物(DayDay-
5、-neutral plantneutral plant,DNPDNP) 长长长长- - - -短日植物短日植物短日植物短日植物(longlong- -short day plantshort day plant) 短短短短- - - -长日植物长日植物长日植物长日植物(shortshort- -long day plantlong day plant) 中日照植物中日照植物中日照植物中日照植物(intermediateintermediate- -day length plantday length plant) 两极光周期植物两极光周期植物两极光周期植物两极光周期植物(amphophotop
6、eriodismamphophotoperiodism plantplant) 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导一、植物的光周期反应类型一、植物的光周期反应类型 如山茶花、杜鹃等如山茶花、杜鹃等如山茶花、杜鹃等如山茶花、杜鹃等 早春开花早春开花早春开花早春开花 原产高纬度地区原产高纬度地区原产高纬度地区原产高纬度地区 如菊花等如菊花等如菊花等如菊花等 秋后开花秋后开花秋后开花秋后开花 原产低纬度地区原产低纬度地区原产低纬度地区原产低纬度地区 开花无季节性开花无季节性开花无季节性开花无季节性 注注注注:临界日长为极限日长
7、,临界日长为极限日长,临界日长为极限日长,临界日长为极限日长, 临界日长临界日长临界日长临界日长 临界日长临界日长临界日长临界日长 SDP:SDP:SDP:SDP: 日长日长日长日长 临界日长临界日长临界日长临界日长 成花反应成花反应成花反应成花反应 日长日长日长日长 LDPLDPLDPLDP: 日长临界日长日长临界日长日长临界日长日长临界日长 成花反应成花反应成花反应成花反应 日长日长日长日长 DNPDNPDNPDNP 无临界日长无临界日长无临界日长无临界日长 成花反应成花反应成花反应成花反应 日长日长日长日长 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成
8、花诱导光周期现象与成花诱导一、植物的光周期反应类型一、植物的光周期反应类型 表表表表某些植物花芽开始分化所需的临界日长和诱导周期数某些植物花芽开始分化所需的临界日长和诱导周期数某些植物花芽开始分化所需的临界日长和诱导周期数某些植物花芽开始分化所需的临界日长和诱导周期数 植 物 名 称植 物 名 称 临界日长(临界日长(临界日长(临界日长(h h h h) 最少诱导周期数最少诱导周期数最少诱导周期数最少诱导周期数 短日植物短日植物短日植物短日植物 菊花(菊花(Chrysathemum moriflium) 1612 大豆(大豆(Glycine max CV. Biloxi) 13.5-142-
9、3 厚叶高凉菜(厚叶高凉菜(Kalanchoe blossfeldiana) 122 浮萍(浮萍(Lemna purpusilla strain 6746) 约约141 红叶紫苏(红叶紫苏(Perilla crispa) 约约1412 裂叶牵牛(裂叶牵牛(Pharbitis nil cv.Violet) 14-151 苍耳(苍耳(Xanthium strnmarium) 15.51 长日植物长日植物长日植物长日植物 琉璃繁缕(琉璃繁缕(Anagallis arvensis) 12-12.51 天仙子(天仙子(Hyoscyamus niger) 11.52-3 毒麦(毒麦(Lolium ital
10、icum) 111 白芥菜(白芥菜(Sinapis alba) 约约141 菠菜(菠菜(Spinacia oleracea) 131 拟南芥(拟南芥(Arbidopsis thaliana) 4 注意:注意:注意:注意: LDPLDP和和和和SDPSDP的临界日长不可比的临界日长不可比的临界日长不可比的临界日长不可比 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导一、植物的光周期反应类型一、植物的光周期反应类型 光周期反应的特点:光周期反应的特点:光周期反应的特点:光周期反应的特点: (1 1 1 1)临界日长)临界日长)临界日长)
11、临界日长 (2 2 2 2)反应方向)反应方向)反应方向)反应方向 (3 3 3 3)长短日照仅在某一阶段需要)长短日照仅在某一阶段需要)长短日照仅在某一阶段需要)长短日照仅在某一阶段需要 (4 4 4 4)光周期反应特性的形成与其地理起源有关)光周期反应特性的形成与其地理起源有关)光周期反应特性的形成与其地理起源有关)光周期反应特性的形成与其地理起源有关 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导一、植物的光周期反应类型一、植物的光周期反应类型 光周期现象与植物地理起源和分布的关系光周期现象与植物地理起源和分布的关系光周期现象
12、与植物地理起源和分布的关系光周期现象与植物地理起源和分布的关系 生长季生长季生长季生长季原产此地或引种至此地原产此地或引种至此地原产此地或引种至此地原产此地或引种至此地 高纬度区:日照长高纬度区:日照长高纬度区:日照长高纬度区:日照长多为多为多为多为LDPLDPLDPLDP 低纬度区:日照短低纬度区:日照短低纬度区:日照短低纬度区:日照短多为多为多为多为SDPSDPSDPSDP 中纬度区:中纬度区:中纬度区:中纬度区:春末夏初开花春末夏初开花春末夏初开花春末夏初开花LDPLDPLDPLDP (如济南)如济南)如济南)如济南)秋季开花秋季开花秋季开花秋季开花SDPSDPSDPSDP 应用:应用:
13、应用:应用: (1 1 1 1)引种:)引种:)引种:)引种:SDPSDPSDPSDP 南种北引南种北引南种北引南种北引,发育延迟,花期推后,发育延迟,花期推后,发育延迟,花期推后,发育延迟,花期推后 北种南引北种南引北种南引北种南引,发育提早,花期提前,发育提早,花期提前,发育提早,花期提前,发育提早,花期提前 (2 2 2 2)控制花期:人工控制光照时间)控制花期:人工控制光照时间)控制花期:人工控制光照时间)控制花期:人工控制光照时间 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导二、光周期的刺激与感受二、光周期的刺激与感受
14、(二)光周期刺激的感受和传递(二)光周期刺激的感受和传递(二)光周期刺激的感受和传递(二)光周期刺激的感受和传递 感受部位感受部位感受部位感受部位 反应部位反应部位反应部位反应部位 开花刺激物的开花刺激物的开花刺激物的开花刺激物的传导传导传导传导 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导二、光周期的刺激与感受二、光周期的刺激与感受 实验实验实验实验: : : :叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用 前提前提前提前提: :顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉
15、顶部叶片全部去掉 1 实验实验实验实验: : : :叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用 前提前提前提前提: :顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉 1 全株在全株在长日照长日照 下的菊花,不 开花 下的菊花,不 开花 实验实验实验实验: : : :叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用 前提前提前提前提: :顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉 1 全株在全株在短日照短日照下 的菊花,开花 下 的菊花,开花 实验实验实验
16、实验: : : :叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用 前提前提前提前提: :顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉 叶子叶子短日照短日照,顶 端 ,顶 端长日照长日照处理的 菊花,开花 处理的 菊花,开花 实验实验实验实验: : : :叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用叶片在光周期反应中的作用 前提前提前提前提: :顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉顶部叶片全部去掉 1 叶子叶子长日照长日照,顶 端 ,顶 端短日照短日照处理的 菊花,不开花 处理的 菊花,
17、不开花 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导二、光周期的刺激与感受二、光周期的刺激与感受 结论结论结论结论: 感受部位感受部位感受部位感受部位:叶片叶片叶片叶片 刚充分展开的叶片最敏感。刚充分展开的叶片最敏感。刚充分展开的叶片最敏感。刚充分展开的叶片最敏感。 反应部位反应部位反应部位反应部位:茎尖端生长点茎尖端生长点茎尖端生长点茎尖端生长点 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导二、光周期的刺激与感受二、光周期的刺激与感受 结论:结论:结论:结论: 被诱
18、导叶片形成了开花刺激物;被诱导叶片形成了开花刺激物;被诱导叶片形成了开花刺激物;被诱导叶片形成了开花刺激物; 开花刺激物可通过开花刺激物可通过开花刺激物可通过开花刺激物可通过韧皮部韧皮部韧皮部韧皮部运输运输运输运输传导。传导。传导。传导。 嫁接实验嫁接实验嫁接实验嫁接实验 17 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导三、光周期诱导光周期现象与成花诱导三、光周期诱导三、光周期诱导三、光周期诱导 三、光周期诱导三、光周期诱导三、光周期诱导三、光周期诱导 1.1.1.1.光周期诱导与光周期效应:光周期诱导与光周期效应:光周期诱导与光周期效应:光周期诱
19、导与光周期效应: 光周期诱导光周期诱导光周期诱导光周期诱导(photoperiodic inductionphotoperiodic induction):):):): 能够发生光周期效应的处理能够发生光周期效应的处理能够发生光周期效应的处理能够发生光周期效应的处理; 即:即:即:即:植物在达到一定的生理年龄时,经过植物在达到一定的生理年龄时,经过植物在达到一定的生理年龄时,经过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,以后即使处足够天数的适宜光周期处理,以后即使处足够天数的适宜光周期处理,以后即使处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,仍能保持这种刺激于
20、不适宜的光周期下,仍能保持这种刺激于不适宜的光周期下,仍能保持这种刺激于不适宜的光周期下,仍能保持这种刺激 的效果而开花。的效果而开花。的效果而开花。的效果而开花。 18 第三节第三节第三节第三节 光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导光周期现象与成花诱导三、光周期诱导光周期现象与成花诱导三、光周期诱导三、光周期诱导三、光周期诱导 苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验 长出长出长出长出4 4 4 4- - - -5 5 5 5片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片注:光周期为注:光周期为注:光周期为注:光周期为16L16
21、L16L16L- - - -8D8D8D8D 16L16L16L16L- - - -8D8D8D8D16L16L16L16L- - - -8D,(8D,(8D,(8D,(15L15L15L15L- - - -9D9D9D9D),16L),16L),16L),16L- - - -8D8D8D8D (15L15L- -9D)9D) 苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验 A A A A处理植物:处理植物:处理植物:处理植物:保留叶片保留叶片 仅一个光周期诱导仅一个光周期诱导 结果结果结果结果:开花开花 长出长出长出长出4 4 4 4- - - -5 5 5
22、 5片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片 注:光周期为注:光周期为注:光周期为注:光周期为16L16L16L16L- - - -8D8D开花开花8D8D 16L16L16L16L- - - -8D8D8D8D16L16L16L16L- - - -8D,(8D,(8D,(8D,(15L15L15L15L- - - -9D9D9D9D),16L),16L),16L),16L- - - -8D8D8D8D (15L15L- -9D)9D) B B B B处理植物处理植物处理植物处理植物:处理前去叶 仅一个光周期诱导 结果 :处理前去叶 仅一个光周期诱导 结果结果结果:未开
23、花:未开花未开花未开花 16L16L16L16L- - - -8D8D8D8D16L16L16L16L- - - -8D,(8D,(8D,(8D,(15L15L15L15L- - - -9D9D9D9D),16L),16L),16L),16L- - - -8D8D8D8D (15L15L- -9D)9D) 苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验苍耳的光诱导周期试验 长出长出长出长出4 4 4 4- - - -5 5 5 5片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片片完全展开的叶片 注:光周期为注:光周期为注:光周期为注:光周期为16L16L16L16L- - - -
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- 光周期现象 诱导
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