植物生理学之成花.ppt

植物对光周期的适应性与地理起源和分布的关系 低纬度（南） 短日照 SDP 高纬度（北） 长日照 LDP 中等纬度（北京） L + S DNP 在理解长、短日照植物时要注意以下几个问题： 1.长日植物的临界日长不一定比短日植物长，只是反应的方向不一致。在中间交叉阶段，两者都开花； 2.长、短日照植物并不意味着一生都生活在长、短日照条件下，只是在成花诱导阶段需要长、短日照； 3.长日照植物在成花诱导时，光期越长开花越早，连续光照，开花更早；但短日照植物的成花诱导并非越短越好，日照太短，营养生长不良，影响发育； 4.同种植物的不同品种，对日照的要求可以不同，如烟草的有些品种为短日植物（Maryland Mammoth），而有些品种是长日植物，还有些品种是日中性植物。通常早熟品种为长日或日中性植物，晚熟品种为短日植物。 8.2.2.4、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，这叫做光周期诱导（ photoperiodic induction）。 不同种类的植物通过光周期诱导的天数不同，受植物种类、年龄及环境条件的影响。 8.2.2.5、临界暗期与暗期间断 临界暗期（critical dark period） 或称临界夜长（critica night）： 在光暗周期中，使短日植物能开花的最小暗期长度或者使长日植物能开花的最大暗期长度, 称为临界暗期。 光周期对植物开花的作用 在光周期诱导中，相对暗期比光期更重要。 SDP（长夜） LDP（短夜） 暗期间断实验 实验证明：如果用短时间的黑暗打断光期，并不影响光周期成花诱导，但如果用闪光处理中断暗期，则使短日植物不能开花，继续营养生长；相反，却诱导了长日植物开花。 暗中断现象： 在光诱导的暗期阶段给予足够强度的闪光处理，中断暗期，能够促进长日植物开花而短日植物不开花的现象。 在植物的光周期诱导中，暗期的长度是植物成花的决定因素，尤其是短日植物，要求超过一个临界值的连续黑暗。 所以：长日植物又叫短夜植物； 短日植物又叫长夜植物。 光强与光质对光周期诱导的影响 用不同波长的光进行暗期间断处理，结果是红光最有效，蓝光效果很差，绿光几乎无效。而且在红光照射后立即照射远红光，可抵消暗期中断的效应，这种反应可以反复逆转多次。植物开花与否决定于最后照射的是红光或远红光。 这种现象表明，植物光周期诱导过程有光敏素的参与。 1.光质 2.光强 （暗期中断的光质与光期诱导似乎不太一致） 光周期诱导所需要的光强很弱。每天开始与停止光周期诱导的时间在日出前与日落后太阳在地平线6°时开始与结束。光强50-100lux(0.9-1.8umol.m-2.s-1)。暗中断所需光强只有日光的10万分之一或月光的3-10倍即可。时间不超过30min。 8.2.2.6、光敏素与成花诱导 （一）光敏素的化学结构与理化性质 １．化学结构 光敏素是高等植物中普遍存在的一种色素-蛋白复合体，可能存在于细胞膜的表面，由生色团和蛋白质两部分组成, 经鉴定是一种蓝色蛋白。生色团与蛋白质以共价健相连。 在蛋白质中含有高比例的碱性氨基酸与酸性氨基酸。是一个带电荷高的蛋白质，能进行分子内部重组而改变空间构型。 ２．理化性质 两种形式 红光吸收型（Pr）: 远红光吸收型（Pfr）: Pr为蓝绿色，吸收峰在660nm Pfr为黄绿色，吸收峰在730nm 两种存在形式可以相互转化： 红光（660nm） 远红光（730nm） Pr Pfr Pr型与Pfr型的相互转化是蓝色蛋白质的一种特性。在转化过程中，生色团结构与蛋白质的空间构型均发生变化。其中，生色团的变化可能与两个氢原子转移有关。 （二）光敏素的作用机理 1.光敏素的光化学转换 X 可能是ATP、NAD或其它代谢物； Pfr.X 可能是一种酶。 光敏素所控制的生理过程 快反应（如合欢、含羞草等小叶的开闭） 慢反应（如种子萌发、叶子展开、开花等） 三种假说 （1）光敏素改变膜的性质 快反应可能与光敏素在膜上的排列及对膜的影响有关。 （2）光敏素活化有关开花的基因 光敏素刺激中心代谢反应，进而活化有关的基因，促进开花。 Pr Pfr 光照 黑暗 抑制短日植物开花基因表达 活化短日植物开花基因 （3）光敏素活化某些酶类 光敏素与成花诱导的关系 LDP Pfr/Pr Pfr/Pr 高 低 开 花 不开花 光敏素活化与开花有关的基因 Pr Pfr 红光 远红光 “中心代谢反应” 活