第十植物的生殖生理

第十植物的生殖生理演示文稿1現(xiàn)在是1頁\一共有73頁\編輯于星期二2（優(yōu)選）第十植物的生殖生理現(xiàn)在是2頁\一共有73頁\編輯于星期二植物的生殖生理內(nèi)因：年齡---幼年期外因溫度（低溫，春化）花器官的形成：花原基的分化花誘導(dǎo)光周期花的形成過程：現(xiàn)在是3頁\一共有73頁\編輯于星期二營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)感受：對(duì)適合發(fā)育信號(hào)有預(yù)期狀態(tài)的反響決定：接著進(jìn)行同樣發(fā)育程序，即使除去其正常開花條件表達(dá)：頂端分生組織進(jìn)行形態(tài)建成開花誘導(dǎo)信號(hào)枝條頂端分生組織進(jìn)行花形態(tài)建成如：LDP毒麥由頂端分生組織感受信號(hào)，開花的“決定”是長(zhǎng)日條件；而決定狀態(tài)的“表達(dá)”需要GA。現(xiàn)在是4頁\一共有73頁\編輯于星期二一幼年期

花熟狀態(tài)

幼年期

1、幼年期的特征：常春藤

2、

應(yīng)用：通過嫁接

提早成熟

第一節(jié)開花的誘導(dǎo)現(xiàn)在是5頁\一共有73頁\編輯于星期二常春藤的幼年期和成年期特征比較現(xiàn)在是6頁\一共有73頁\編輯于星期二植株從幼年期轉(zhuǎn)變?yōu)槌赡昶谑怯汕o基向頂端轉(zhuǎn)變，所以植株不同部位的成熟度不同。，樹木的基部通常是幼年期，頂端是成年期，中部則是中間型。如冬季，落葉樹頂端葉片脫落，而基部葉片不脫落。植株一旦成熟就非常穩(wěn)定，除非經(jīng)過有性生殖，重新進(jìn)入幼年期，否則不易轉(zhuǎn)回幼年期。內(nèi)源GA在幼年期轉(zhuǎn)變?yōu)槌赡昶谶^程中起作用。說明成年期中間型幼年期樹木幼年期和成年期的部位現(xiàn)在是7頁\一共有73頁\編輯于星期二（一）春化作用研究歷史

解決冬小麥春播問題罐埋法

“七九”悶麥法1918年，加斯納（Gassner）發(fā)現(xiàn)1928年，李森科（Lysenko）二春化作用現(xiàn)在是8頁\一共有73頁\編輯于星期二春化現(xiàn)象—植物開花需要一定時(shí)期低溫的現(xiàn)象

春化作用—低溫促進(jìn)植物開花的作用

春化植物類型：對(duì)低溫要求不同

*冬性一年生植物：冬小麥、冬黑麥頭一年秋季萌發(fā)，營(yíng)養(yǎng)體過冬，第二年夏初開花。大多是量的要求*二年生植物：許多為質(zhì)的要求

，如芹菜、胡蘿卜、蘿卜、蔥蒜、白菜、薺菜、百合、鳶尾、郁金香、甜菜、天仙子。

*多年生植物：牧草現(xiàn)在是9頁\一共有73頁\編輯于星期二

類型春化溫度°C春化時(shí)間(天)

冬性0–340–45

半冬性3–610–15

春性8–155–8春化最適溫度、時(shí)間、時(shí)期不同品種對(duì)低溫要求不同，將小麥分三類（二）春化作用的條件現(xiàn)在是10頁\一共有73頁\編輯于星期二在一定時(shí)間內(nèi)，春化效應(yīng)隨低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加現(xiàn)在是11頁\一共有73頁\編輯于星期二2低溫以外的條件細(xì)胞含水量呼吸基質(zhì)足夠的氧氣細(xì)胞分裂與DNA復(fù)制現(xiàn)在是12頁\一共有73頁\編輯于星期二（三）春化作用的感受和傳導(dǎo)*感受部位：莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)或母體中正在發(fā)育的幼胚或其它具有細(xì)胞分裂的組織。*傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)：嫁接*推測(cè)：春化素

現(xiàn)在是13頁\一共有73頁\編輯于星期二（四）去春化作用（脫春化）春化效應(yīng)消失的程度，與高溫處理天數(shù)成正比，與低溫處理天數(shù)成反比。去春化的植物返回到低溫下可重新春化——再春化現(xiàn)象.

現(xiàn)在是14頁\一共有73頁\編輯于星期二五春化作用的生理生化變化呼吸速率增大核酸含量增加可溶性蛋白含量增加游離氨基酸含量（Pro)增加赤霉素含量增加現(xiàn)在是15頁\一共有73頁\編輯于星期二春化作用的機(jī)理現(xiàn)在是16頁\一共有73頁\編輯于星期二（六）春化作用的應(yīng)用冬性品種的春播與補(bǔ)種引種育種控制花期去春化處理的應(yīng)用現(xiàn)在是17頁\一共有73頁\編輯于星期二三、光周期現(xiàn)象（一）光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)植物的光周期現(xiàn)象是美國(guó)園藝學(xué)家加納（Garner）和阿拉德（Allard）在1920年研究日照長(zhǎng)度對(duì)煙草開花的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)的。光周期—晝夜周期中白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度。周期現(xiàn)象—植物對(duì)光周期中日照時(shí)間長(zhǎng)短發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象。現(xiàn)在是18頁\一共有73頁\編輯于星期二（二）植物光周期反應(yīng)的類型

開

100

花

短日植物長(zhǎng)日植物

百

50

分?jǐn)?shù)

0

日長(zhǎng)

610141822(h)

夜長(zhǎng)

18141062(h)

長(zhǎng)日植物和短日植物的光周期反應(yīng)現(xiàn)在是19頁\一共有73頁\編輯于星期二臨界日長(zhǎng)概念晝夜周期中，誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物開花的最低日照長(zhǎng)度或誘導(dǎo)短日植物開花的最高日照長(zhǎng)度稱為~，又叫臨界光期LDP和SDP的區(qū)別現(xiàn)在是20頁\一共有73頁\編輯于星期二1

短日性植物（SDP）*定義*示例：大豆、蒼耳、菊花、玉米、晚稻*類型絕對(duì)SDP相對(duì)SDP中間型SDP蒼耳現(xiàn)在是21頁\一共有73頁\編輯于星期二2長(zhǎng)日植物（LDP）*定義*示例：小麥，天仙子、蘿卜、甘藍(lán)、萵苣*類型絕對(duì)LDP相對(duì)LDP中間型LDP天仙子現(xiàn)在是22頁\一共有73頁\編輯于星期二3日中性植物（DNP）4中日性植物（IDP）5雙重日長(zhǎng)植物

長(zhǎng)—短日照植物（LSDP）短—長(zhǎng)日照植物（SLDP）夜香樹大葉落地生根現(xiàn)在是23頁\一共有73頁\編輯于星期二鳳鈴草現(xiàn)在是24頁\一共有73頁\編輯于星期二6兩極光周期植物（amphophotoperiodismplant）：與中日照植物相反，這類植物在中等日照條件下保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，而在較長(zhǎng)或較短日照下才開花，如狗尾草等。現(xiàn)在是25頁\一共有73頁\編輯于星期二由于起源、品種不同，長(zhǎng)期馴化的結(jié)果，植物光周期類型會(huì)改變；同種植物的不同品種對(duì)日照的要求可以不同，如煙草中有些品種為短日性的，有些為長(zhǎng)日性的，還有些只為日中性的；通常早熟品種為長(zhǎng)日或日中性植物，晚熟品種為短日植物。

說明不同緯度、季節(jié)的日長(zhǎng)變化與光周期反應(yīng)現(xiàn)在是26頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是27頁\一共有73頁\編輯于星期二LDP天仙子臨界日長(zhǎng)11.5h，只有日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)于11.5h才開花，日照愈長(zhǎng)對(duì)開花愈有利SDP蒼耳臨界日長(zhǎng)為15.5h，日照時(shí)數(shù)短于15.5h才開花，日照縮短促進(jìn)開花（》2小時(shí)）日中性植物沒有臨界日長(zhǎng)結(jié)論現(xiàn)在是28頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是29頁\一共有73頁\編輯于星期二不同植物的臨界日長(zhǎng)現(xiàn)在是30頁\一共有73頁\編輯于星期二影響光周期反應(yīng)的其它因子溫度O2CO2現(xiàn)在是31頁\一共有73頁\編輯于星期二Hamner(哈姆納）用SDP大豆試驗(yàn)的結(jié)果：

花

816h

原

6

基

44h

節(jié)

2

數(shù)

0

(10株)5101520

暗期長(zhǎng)度（小時(shí)）（四）臨界夜長(zhǎng)晝夜周期中誘導(dǎo)LDP開花最長(zhǎng)暗期長(zhǎng)度或誘導(dǎo)SDP開花的最短暗期長(zhǎng)度現(xiàn)在是32頁\一共有73頁\編輯于星期二實(shí)驗(yàn)證明暗期長(zhǎng)度比光期更重要LDP---短夜植物SDP---長(zhǎng)夜植物

（五）暗期間斷試驗(yàn)

進(jìn)一步證明暗期比光期更重要

LDP天仙子在12h日長(zhǎng)和12h暗期不開花，但6h日長(zhǎng)和6h暗期開花現(xiàn)在是33頁\一共有73頁\編輯于星期二

光照處理SDPLDP1

長(zhǎng)暗期開花不開2

短暗期不開開花3

長(zhǎng)暗期結(jié)合短光期不開開花

4

長(zhǎng)光期結(jié)合短暗期不開開花

5

短光期結(jié)合短暗期(非24h)不開開花

6

長(zhǎng)光期結(jié)合開花不開

24h

長(zhǎng)暗期

暗期長(zhǎng)短對(duì)開花的影響

現(xiàn)在是34頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是35頁\一共有73頁\編輯于星期二影響暗期間斷效果的因素暗期期間施加光照的時(shí)間暗期中間所需光照強(qiáng)度50~100lx光照時(shí)間長(zhǎng)短光質(zhì)---紅光LDP開花SDP不開花現(xiàn)在是36頁\一共有73頁\編輯于星期二在誘導(dǎo)暗期中間給予R和FR交互照射對(duì)SDP開花影響現(xiàn)在是37頁\一共有73頁\編輯于星期二暗期間斷，R、FR對(duì)開花的可逆控制光敏色素參與現(xiàn)在是38頁\一共有73頁\編輯于星期二總結(jié)光周期誘導(dǎo)中三個(gè)最主要的因素臨界夜長(zhǎng)誘導(dǎo)周期數(shù)光質(zhì)現(xiàn)在是39頁\一共有73頁\編輯于星期二感受器官：葉

去葉試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)）誘導(dǎo)開花反應(yīng)的部位：莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)（六）光周期刺激的感受與傳導(dǎo)現(xiàn)在是40頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是41頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是42頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是43頁\一共有73頁\編輯于星期二光周期刺激的傳導(dǎo)現(xiàn)在是44頁\一共有73頁\編輯于星期二

光的狀態(tài)SDP習(xí)性LDP習(xí)性

光暗

開花營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)

閃光

R

營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開花

R－FR開花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)

R－FR－R營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開花

R－FR－R－FR開花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)

R－FR－R－FR－R營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開花

R－FR－R－FR－R－FR開花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)紅光(R)和遠(yuǎn)紅光(FR)對(duì)SDP和LDP開花的可逆控制（七）光敏色素在成花誘導(dǎo)中的作用現(xiàn)在是45頁\一共有73頁\編輯于星期二暗期間斷對(duì)Pfr/Pr比值的影響現(xiàn)在是46頁\一共有73頁\編輯于星期二（八）光周期誘導(dǎo)開花的機(jī)理

1

光敏色素假說（SDP蒼耳為例）暗期前期強(qiáng)光照---高Pfr

暗期---Pfr/Pr降到臨界值開花刺激物前體的合成合成開花刺激物從葉運(yùn)輸?shù)窖浚g皮部）引起開花反應(yīng)現(xiàn)在是47頁\一共有73頁\編輯于星期二2成花素假說植物類型短日條件長(zhǎng)日條件日中性植物L(fēng)DPSDPGA+開花素(開花)只有開花素(不開)GA+開花素(開花)GA+開花素(開花)GA+開花素(開花)只有GA(不開花)成花素=成莖素GA+開花素成莖所需，長(zhǎng)日LDP缺成花所需，短日SDP缺現(xiàn)在是48頁\一共有73頁\編輯于星期二短日植物日中性植物長(zhǎng)日植物冬性長(zhǎng)日植物現(xiàn)在是49頁\一共有73頁\編輯于星期二3碳氮比C/N假說

4開花抑制物假說

5基因表達(dá)假說現(xiàn)在是50頁\一共有73頁\編輯于星期二

（九）光周期在農(nóng)業(yè)和園藝上的應(yīng)用1、指導(dǎo)引種SDP：南種北引，開花延遲，引早熟品種SDP：北種南引，開花提前，引晚熟品種LDP：南種北引，開花提前，引晚熟品種LDP：北種南引，開花延遲，引早熟品種2、控制開花期3、加強(qiáng)世代繁殖4、作物的栽培現(xiàn)在是51頁\一共有73頁\編輯于星期二全國(guó)各地大豆在北京種植時(shí)的開花情況現(xiàn)在是52頁\一共有73頁\編輯于星期二

第二節(jié)花器官形成的生理花的發(fā)育可分為三個(gè)階段

（1）成花決定或花誘導(dǎo)：感受外部信號(hào)產(chǎn)生開花信號(hào)（2）形成花原基：莖端分生組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛ǚ稚M織（3）花器官的形成及其發(fā)育現(xiàn)在是53頁\一共有73頁\編輯于星期二（一）形態(tài)變化（二）細(xì)胞學(xué)上變化（三）生理生化變化

一、花芽形成時(shí)莖生長(zhǎng)點(diǎn)形態(tài)和生理變化現(xiàn)在是54頁\一共有73頁\編輯于星期二二、成花誘導(dǎo)的多因子途徑以LDP擬南芥為材料，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)成花由4條發(fā)育途徑控制光周期途徑自主/春化途徑糖類或蔗糖途徑赤霉素途徑P253圖現(xiàn)在是55頁\一共有73頁\編輯于星期二擬南芥開花的四條發(fā)育途徑現(xiàn)在是56頁\一共有73頁\編輯于星期二四條途徑→增加關(guān)鍵基因花分生組織決定基因AGL20（含MADS盒的轉(zhuǎn)錄因子）的表達(dá)→

調(diào)節(jié)下游花分生組織決定基因LFY表達(dá)→

調(diào)節(jié)花器官形成基因ABC基因→花器官形成現(xiàn)在是57頁\一共有73頁\編輯于星期二同源異型突變——屬性相同的分生組織由于發(fā)生變異產(chǎn)生異位的器官或組織，這種突變叫~同源異型基因——這種突變的基因叫~同源異形基因和ABC模型三、花器官的發(fā)育現(xiàn)在是58頁\一共有73頁\編輯于星期二花同源異型突變體研究材料：金魚草、擬南芥現(xiàn)在是59頁\一共有73頁\編輯于星期二現(xiàn)在是60頁\一共有73頁\編輯于星期二正常花的四輪結(jié)構(gòu)的形成是由A、B、C三類基因共同作用完成的，每一輪花器官特征的決定分別依賴A、B、C基因中的一類或兩類基因的正常表達(dá)。如果其中一類或更多類的基因發(fā)生突變而喪失功能，則花的形態(tài)發(fā)生出現(xiàn)異常。ABC模型的要點(diǎn)決定擬南芥花器官基因有五個(gè)：

AP1、AP2、AP3、PI、AG，將其歸為三類ABC現(xiàn)在是61頁\一共有73頁\編輯于星期二ABC模型A控制：第1、2輪表達(dá)B控制：第2、3輪表達(dá)C控制：第3、4輪表達(dá)正?；ㄆ鞴侔l(fā)育由ABC三類功能基因控制從1至4輪：花萼、花冠、雄蕊、雌蕊相重疊相拮抗A抑C在1、2輪表達(dá)C抑A在3、4輪表達(dá)現(xiàn)在是62頁\一共有73頁\編輯于星期二

A

ABC模型花發(fā)育

C

Ap3和PI突變體野生型缺乏B類活性

萼片花瓣雄蕊心皮萼片花瓣雄蕊心皮

活A(yù)活A(yù)

性B性BCC

12341234

輪輪B

Ap2突變體

D

AG突變體缺乏A類活性缺乏C類活性

萼片花瓣雄蕊心皮萼片花瓣雄蕊心皮

活A(yù)

活A(yù)

性B性BCC

12341234

輪