植物生殖生理課件

第9章植物生殖生理花形態(tài)建成的順序植物生殖生理第一節(jié)、幼年期第二節(jié)、春化現(xiàn)象第三節(jié)、光周期第四節(jié)、花器官形成生理第五節(jié)、受精生理第二節(jié)春化作用(vernalization)春化作用：低溫促使植物開花的作用。植物類型：兩年生植物和一年生冬性植物。春化所需溫度及時間：（1）溫度：小麥冬性：0-3℃40-45天半冬性：3-6℃10-15天春性：8-15℃5-8天（2）脫春化作用：由另一條件消除春化的現(xiàn)象。二、春化作用的時期，部位和刺激傳導(dǎo)：時期：種子萌發(fā)或植株生長的任何時期。接受低溫影響的部位：莖尖端的生長點(diǎn)刺激傳導(dǎo)：春化素三、春化作用的生理生化變化呼吸速率提高：有氧呼吸對春化非常重要。核酸：核酸數(shù)量增大，RNA數(shù)量和種類增多。蛋白：可溶性Pr↑，且有新蛋白質(zhì)出現(xiàn)。GA：低溫→GA↑，外施GA有時可代替低溫促進(jìn)開花。第三節(jié)光周期光周期：一天之中白天和黑夜的相對長度。光周期現(xiàn)象：植物對白天和黑夜相對長度的反應(yīng)。一、光周期反應(yīng)類型：基本類型

短日植物、長日植物、日中性植物雙重日長類型：花誘導(dǎo)和花形成過程明顯分開。長短日植物：長日照完成花誘導(dǎo)，須經(jīng)短日照才能開花短長日植物：短日照完成花誘導(dǎo)，須經(jīng)長日照才能開花不同光周期類型的植物。左上：短日植物一品紅左下：長日植物小麥右上：日中性植物玉米臨界日長：定義：指晝夜周期中誘導(dǎo)短日植物開花所必需的最長日照時間或誘導(dǎo)長日植物開花所必需的最短日照。長日植物：日照時間>臨界日長，無論多長均能誘導(dǎo)開花短日植物：

日照時間<臨界日長，可誘導(dǎo)開花。3．臨界暗期定義

指晝夜周期中短日植物開花必需的最短暗期長度或長日植物能開花所必需的最長暗期長度。長日植物（LDP）：

暗期<臨界暗期，無論日照時間多長，均能誘導(dǎo)開花。短日植物（SDP）：

暗期>臨界暗期，無論日照時間多長，均能開花。光周期刺激的感受和傳導(dǎo)感受部位：葉子（年齡越大，越易受誘導(dǎo)）反應(yīng)部位：莖尖生長點(diǎn)（開花部位）開花刺激物的傳導(dǎo)：（1）開花刺激物：（2）運(yùn)輸途徑：韌皮部三、光周期誘導(dǎo)定義：植物在經(jīng)過一段適宜的光周期處理后，可長期保持刺激效果，以后即使在不適宜條件下也能正常開花，這種現(xiàn)象為光周期誘導(dǎo)。光周期誘導(dǎo)時間依不同植物品種、年齡、溫度、光強(qiáng)而不同。四、光對暗期的中斷：暗間斷：

SDP開花需長夜，LDP需短夜，若在足以引起短日植物開花的暗期中間給予足夠光強(qiáng)的一個閃光，就會抑制短日植物開花而促進(jìn)長日植物開花。暗間斷與光敏素：

暗間斷作用效果中，以紅光最有效，而且遠(yuǎn)紅光可抑制暗間斷，逆轉(zhuǎn)紅光暗間斷作用。暗間斷現(xiàn)象光敏素與誘導(dǎo)開花LDP：開花需求Pfr/Pr高比值，長日使Pfr水平升高，而短夜中Pfr水平下降不多，故而長日短夜條件Pfr/Pr處于高水平，促進(jìn)開花，暗間斷使Pfr/Pr水平提高，促進(jìn)開花。SDP：需求Pfr處于低水平，長夜中Pfr分解或暗逆轉(zhuǎn)使Pfr/Pr值降低，促進(jìn)開花，暗間斷使Pfr/Pr↑，抑制開花。成花素假說控制開花（1）人工控制光周期，促進(jìn)或延遲開花如菊花—SDP，10月開花；SD處理，六、七月開花；暗期間斷，春節(jié)開花。雜交育種時，控制花期，解決父母本花期不遇。（2）抑制開花，促進(jìn)營養(yǎng)生長，提高產(chǎn)量

SDP煙草、麻類，南種北引，生育期延長，提高產(chǎn)量。

引種北種南引：宜引進(jìn)要求日照較短的晚熟品種南種北引：宜引進(jìn)要求日照較長的早熟品種

全國各地大豆在北京種植時的開花情況原產(chǎn)地及南京32o北京40o

佳木斯47o

約略緯度品種名稱金大532本地大豆?jié)M倉金原產(chǎn)地播種期5月下旬4月30日5月17日原產(chǎn)地開花期8月23日7月中旬7月5日北京播種期4月30日4月30日4月30日北京開花期9月1日7月19日6月5日

90/12480/8055/36原產(chǎn)地/北京至開花天數(shù)大豆為SDP，南方大豆在北京種植時，生育期延長，開花太晚，天氣變冷，造成結(jié)實(shí)不多，產(chǎn)量不高。東北大豆在北京種植時，生育期大大縮短，產(chǎn)量也不高。

SDP，南種北引，生育期延遲，宜引早熟種；北種南引則相反。

LDP，南種北引，生育期縮短，應(yīng)引遲熟種；北種南引則相反。第四節(jié)花器官形成的生理花器官形成：由莖分生組織分化而來。

成花過程包括三個階段：

成花誘導(dǎo)：感受某些環(huán)境刺激，誘導(dǎo)植物從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長—決定花芽分化的可能性。

成花啟動：分生組織經(jīng)過一系列變化分化成形態(tài)上可辨認(rèn)的花原基。

花器官的形成—決定花器官的數(shù)量和質(zhì)量。同源異形現(xiàn)象：

分生組織組織系列產(chǎn)物中一類成員轉(zhuǎn)變成該系列中形態(tài)或性質(zhì)不同的另一組成員。

二、花器官形成所需條件（一）氣象條件：1．光：光周期誘導(dǎo)光—時間長，強(qiáng)度大，有利花的形成花開始分化后，照光時間越長，強(qiáng)度越大，形成的有機(jī)物越多，對花形成愈有利。雄蕊發(fā)育對光強(qiáng)較敏感2．溫度：高、低溫均會破壞花器官形成。高溫，有利于花器官的形成花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時期受低溫危害較嚴(yán)重。（二）栽培條件：

1．水：供應(yīng)不足→花退化2．肥：N↓→花發(fā)育↓，N過多→C/N↓，花發(fā)育減緩,體內(nèi)營養(yǎng)不足或缺肥，花發(fā)育不良，數(shù)目少3．栽培密度：密度越大，花退化越多。（三）生理?xiàng)l件：

1、營養(yǎng)生長和生殖生長的營養(yǎng)分配。

2、同一花序中不同部位花的活力不同。。性別分化類型：雌雄同花、雌雄同株、雌雄異株雌雄個體的代謝差異：雄株：氧化力強(qiáng)，處于較氧化態(tài)，呼吸速率大雌株：還原力強(qiáng)，處于較還原態(tài)，呼吸速度小

三、植物的性別分化外界條件對性別形成的影響：1．光周期：短日照：促進(jìn)短日植物多開雌花，長日植物多開雄花長日照：促進(jìn)長日植物多開雌花，短日植物多開雄花2．C/N比：C/N↓，促進(jìn)多開雌花提高雌花分化的百分?jǐn)?shù)。反之，促進(jìn)雄花分化。土壤N肥多、水分充足，促進(jìn)雌花的分化，反之，促進(jìn)雄花分化。

3．植物激素：IAA：促進(jìn)雌花分化CK和乙烯：可促進(jìn)雌花分化GA：促進(jìn)雄花分化。煙熏植物為什么能增加雌花？煙中有效成分：ETH和CO。

CO抑制IAA氧化E活性，減少IAA的破壞，提高IAA含量。花器官的性別分化：黃瓜的雄花?；ㄆ鞴俚男詣e分化：黃瓜的雌花。第五節(jié)受精生理花粉壽命和貯存：

1、濕度：相對濕度30-40%

2、溫度：最適溫度1-5℃

3、空氣中CO2和O2含量：

CO2↑→壽命↑，O2↑→壽命↓

4、光：光越強(qiáng)，壽命越短花粉貯藏期生活力下降的原因：貯藏物質(zhì)消耗過多、酶活性下降和水分過度缺乏。花粉和柱頭的相互識別1．相互識別現(xiàn)象：2．意義：保證同物種受精，避免雜交，保持物種穩(wěn)定性。3．應(yīng)用：克服識別作用而完成遠(yuǎn)緣雜交。（1）去柱頭：（2）花粉蒙導(dǎo)法：外界條件對授粉的影響：溫度濕度風(fēng)群體效應(yīng)：單位面積內(nèi)花粉的數(shù)量越多，花粉的萌發(fā)和花粉管的生長越好。花粉萌發(fā)所需條件糖分：提供能量、調(diào)節(jié)滲透壓，提高膨壓。硼：

促進(jìn)糖分運(yùn)輸和代謝，參與果膠質(zhì)合成，細(xì)胞壁重建。溫度：20-30℃為最適。pH：有機(jī)物質(zhì)：Vit，胡蘿卜素。※1、呼吸速率增加

—增加0.5~1倍2、生長素含量大大增加（1）花粉的IAA擴(kuò)散到雌蕊組織（2）花粉中含有使Trp轉(zhuǎn)變?yōu)镮AA的E3、吸水和吸收無機(jī)鹽的能力增加4、CH2O和蛋白質(zhì)代謝加快5、營養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官輸送增強(qiáng)六、受精后雌蕊的代謝的變化：果實(shí)的生長

自交不親和性(self-incompatibility)：指植物花粉落在同花雌蕊的柱頭上不能受精的現(xiàn)象。

自交不親和--半數(shù)以上

；

遠(yuǎn)緣雜交不親和性--普遍

受一系列復(fù)等位(multiplealleles)基因的單一基因座(Slocus)控制,S基因座在雌雄生殖組織中表達(dá)1個或多個S基因,這些

S基因編碼不同的蛋白質(zhì)（花粉外壁蛋白）是自交不親和或親和的識別基礎(chǔ)。

S基因相同時---不親和

S基因不同---親和雌雄雙方有被子植物自交不親和性可分孢子體型不親和性(sporophyticself-incompatibility,SSI)

---SSI植物（少）,如十字花科、菊科等，

表現(xiàn)在花粉和雌蕊相互作用,阻礙花粉水合作用或不能形成花粉管。發(fā)生在柱頭表面，表現(xiàn)為花粉管

不能穿過柱頭。配子體型不親和性(gametophyticself-incompatibility,GSI)

---GS