生物奧賽開(kāi)花生理.ppt

1、植物生殖生理,植物生殖生理,頂端分生組織向芽原基的轉(zhuǎn)變,植物開(kāi)花的條件,高等植物的一生都要經(jīng)過(guò)種子萌發(fā)幼苗成體開(kāi)花結(jié)實(shí)種子形成各個(gè)階段。但植物并非在任何情況下都能開(kāi)花。植物要開(kāi)花，首先自己要度過(guò)幼年期，進(jìn)入“感受態(tài)（competent）”或“花熟狀態(tài)”，這時(shí)才能感受外界條件的變化，在得到了適當(dāng)?shù)耐饨绱碳ず螅ǖ蜏嘏c光周期）才能開(kāi)花。外界條件對(duì)開(kāi)花的誘導(dǎo)，稱為花誘導(dǎo)(Floral induction)，經(jīng)過(guò)花誘導(dǎo)后，植物的莖頂端分生組織才有可能分化成花。,例題,除了光周期、溫度和營(yíng)養(yǎng)3個(gè)因素外，控制植物開(kāi)花反應(yīng)的另一個(gè)重要因素是() A光合磷酸化的反應(yīng)速率 B 有機(jī)物在體內(nèi)的運(yùn)輸速率 C植物的年齡

2、 D 土壤溶液的酸堿度,1花誘導(dǎo)生理,花誘導(dǎo)：植物在合適的環(huán)境條件下植物體的細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生成花所需的一系列生理變化過(guò)程，稱為floral induction?；ㄕT導(dǎo)之后植物才能開(kāi)花。 花誘導(dǎo)的外界條件： 低溫 光周期,一低溫和花誘導(dǎo),（一）春化作用 成花受低溫影響的植物： 一些冬性1年生植物：冬小麥、冬黑麥 一些2年生植物：芹菜、胡蘿卜、蘿卜、蔥、白菜、薺菜、天仙子等。 春化作用vernalization 蘇聯(lián)學(xué)者李森科把低溫促進(jìn)植物開(kāi)花的作用稱為春化作用。 我國(guó)農(nóng)民采用的春化方法： 七九小麥：自冬至起將小麥種子浸在井水中，次晨取出陰干，每9天處理1次，共處理7次后播種。 悶麥法：把萌動(dòng)的冬小麥

3、放入罐中，放入05低溫下處理4050天，然后拿出播種。,(二)春化的條件： 低溫是主要條件 不同品種的作物所需的時(shí)間和溫度不同 春化是個(gè)量的積累過(guò)程，降低溫度會(huì)縮短對(duì)時(shí)間的要求 其它條件：氧氣、水 春化作用可被逆轉(zhuǎn) 如果把未完成春化的的植物放在高溫下(30或更高)或缺氧條件下，則春化效果即行消失，這稱為脫春化devernalization或春化解除。而在春化完成后，再放入高溫環(huán)境則無(wú)影響。,(三)春化作用的時(shí)期和部位 時(shí)期 一般來(lái)說(shuō)，植物從種子萌發(fā)到植株生長(zhǎng)的任何時(shí)期都可進(jìn)行春化。但有的植物如胡蘿卜、月見(jiàn)草不能 在種子萌發(fā)狀態(tài)進(jìn)行春化，只能當(dāng)幼苗長(zhǎng)到一定大小后才能通過(guò)春化。 部位 一般來(lái)說(shuō)，春

4、化的部位是莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)。 但有的植物的低溫感受部位不是莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)。如緞花是葉片或根、大白菜是根；另外，許多植物的種子、離體胚也可通過(guò)春化。,二 光周期與花誘導(dǎo),(一)植物對(duì)光周期反應(yīng)的類(lèi)型 光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1920年，美國(guó)Garner WW,Allard,HA發(fā)現(xiàn)美洲煙草(maryland mammoth)在華盛頓附近的夏季長(zhǎng)日下不開(kāi)花，而在冬天溫室中卻開(kāi)花。 后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)美洲煙草是否開(kāi)花與日照長(zhǎng)度(光周期)有關(guān)，美洲煙草只有在日照長(zhǎng)度14h時(shí)方開(kāi)花，這導(dǎo)致光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。,2 植物對(duì)光周期反應(yīng)的類(lèi)型,日中性植物 短日植物 長(zhǎng)日植物 中日性植物 長(zhǎng)短日植物 短長(zhǎng)日植物 臨界日長(zhǎng) Critic

5、al day-length: 促進(jìn)或抑制植物開(kāi)花的極限日照長(zhǎng)度。,光周期與緯度的關(guān)系,(二)光周期誘導(dǎo),光周期誘導(dǎo) :用一定時(shí)間的適宜光周期處理植物，而導(dǎo)致植物開(kāi)花的現(xiàn)象。在光周期誘導(dǎo)后，即使處于非誘導(dǎo)光周期中，亦能開(kāi)花。 光周期誘導(dǎo)的部位和開(kāi)花刺激物的傳遞 部位： 感受光周期的部位是葉片，（通常1片展開(kāi)葉即夠），而開(kāi)花部位在莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)。,開(kāi)花刺激物的傳遞： 通過(guò)韌皮部傳遞，并可經(jīng)過(guò)嫁接傳遞傳遞給其它植株 實(shí)驗(yàn)證據(jù)： 短日植物牽牛的嫁接實(shí)驗(yàn) 短日植物高涼菜與長(zhǎng)日植物八寶的嫁接實(shí)驗(yàn),光周期誘導(dǎo)的周期數(shù) 每種植物開(kāi)花所需的最少光周期數(shù)，低于該天數(shù)不能開(kāi)花 光誘導(dǎo)的光強(qiáng)度與光質(zhì) 光強(qiáng): 一般5010

6、0Lux 即可 光質(zhì)：600660nm紅光最有效，綠光無(wú)效，而紅光的作用可被遠(yuǎn)紅光消除。,暗間斷與臨界夜長(zhǎng) 在對(duì)植物開(kāi)花的影響上，晚上的長(zhǎng)度比白天更重要，可以說(shuō)植物通過(guò)感知夜長(zhǎng)來(lái)感知日長(zhǎng)。,長(zhǎng)日植物應(yīng)確切地稱作短夜植物，而短日植物應(yīng)稱為長(zhǎng)夜植物,臨界夜長(zhǎng)：在晝夜周期中，短日植物能開(kāi)花的最小日照長(zhǎng)度或長(zhǎng)日植物開(kāi)花的最大暗期長(zhǎng)度。 對(duì)于短日植物來(lái)說(shuō)，它開(kāi)花所需的暗期必須是連續(xù)的，在這過(guò)程中若以光照中斷黑暗，則短日植物不能開(kāi)花(長(zhǎng)日植物開(kāi)花)，這稱為暗間斷。 在暗間斷中，紅光最有效，遠(yuǎn)紅光可逆轉(zhuǎn)紅光的作用，(二者相互逆轉(zhuǎn)，最終結(jié)果看最后照射的光)。,Flowering response can be

7、 manipulated by short periods of red or far-red radiation applied during the dark period of a long night regime,三光敏素與花誘導(dǎo),光敏素在晚上以Pr的形式合成，在白天吸收光后，其中大部分轉(zhuǎn)變成Pfr，這個(gè)過(guò)程進(jìn)行得很快；在夜晚，Pfr的分解和轉(zhuǎn)變就慢得多，常需幾小時(shí)，黑暗的長(zhǎng)度決定了Pfr的量或比例，反過(guò)來(lái)，通過(guò)Pfr的量或比例可以使植物分辨出黑夜的長(zhǎng)短，從而使植物開(kāi)花反應(yīng)在一定的日長(zhǎng)季節(jié)中產(chǎn)生,the biological clock of plants,Pfr,Pr,The ra

8、tio of Pfr to Pr is the critical determinant of photomorphogenic responses in plants.,對(duì)于短日植物來(lái)說(shuō)，它需要超過(guò)一定時(shí)間的黑暗，才能達(dá)到所需的Pfr比例，只有該比例低于開(kāi)花所需的臨界Pfr量或比例，才能開(kāi)花。 對(duì)于長(zhǎng)日植物來(lái)說(shuō)，它需要短于一定時(shí)間的黑暗，使體內(nèi)Pfr的比例超過(guò)開(kāi)花所需的臨界Pfr量或比例，才能開(kāi)花。,四春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,（一）春化處理 使萌動(dòng)種子通過(guò)低溫處理，可解決冬小麥春播問(wèn)題。 育種時(shí)進(jìn)行春化處理，可加速冬性作物育過(guò)程。 （二）控制開(kāi)花 通過(guò)人工控制光周期，可使花卉提前或推

9、遲開(kāi)花。 （三）引種 在引種作物品種，應(yīng)遵循同緯度引種的原則。以短日植物大豆為例：南方品種引種到北方，會(huì)延遲開(kāi)花；北方品種引種到南方，會(huì)提前開(kāi)花。二者都影響產(chǎn)量。,1長(zhǎng)日植物南種北移，生育期，北種南移生育期，短日植物南種北移，生育期，北種南移生育期。（提前，延遲，延遲，提前） 2長(zhǎng)日植物南種北移，應(yīng)引用種；北種南移，應(yīng)引種種。（晚熟，早熟） 短日植物南種北移，應(yīng)引用種；北種南移，應(yīng)引種種。（早熟，晚熟）,例題,下面是幾種對(duì)小麥播種的處理，哪些處理在播種后植株能正常開(kāi)花結(jié)實(shí)？ A冬前播種（ ） B春天播種（ ） C籽粒發(fā)芽后低溫（0-5）處理后春天播種 （ ） D籽粒低溫（0-5）處理后春天播種 （ ）,胡蘿卜是一類(lèi)植物，稱作蓮座植物，因?yàn)樗鼈兊?年生長(zhǎng)在蓮座葉上并把營(yíng)養(yǎng)提供到它們的根中。如果這個(gè)植物離開(kāi)田野過(guò)冬，則根和莖尖將存活下來(lái)，第2年夏天將生長(zhǎng)成有葉和有花的長(zhǎng)莖，再發(fā)育產(chǎn)生果實(shí)和種子，最后死亡。然而，也可保持它幾年不開(kāi)花而活著且生長(zhǎng)，怎樣處理可以做到這點(diǎn)？ _A每?jī)蓚€(gè)月用青霉素噴霧1次 _B保持在常溫20的溫室中 _C植物放在非常貧脊的土壤中 _D每年秋季挖出來(lái)，并在冬季放在冰箱中 _E在夏季以后枯萎之前去掉葉片,菊花通常都在秋天開(kāi)放，若打算使菊花提前開(kāi)放，應(yīng)采取哪種措施？ 增