内容正文:
§1 光周期现象
§2 春化作用
§3 花芽分化
环境信号
光周期诱导的概念和应用
光周期现象及农业上应用
春化作用的的概念和应用
光敏素
本章重点和难点
光周期与开花诱导:1920年,美,烟草
§1 光周期现象
一. 有关概念
二. 光周期诱导
三. 光周期诱导机理----光敏素
四. 光周期理论在农业生产上的应用
一、有关概念
1.光周期:在一天之中,白天和黑夜的相对长度称为光周期。
2.光周期现象:植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象。
3. 植物对光周期反应的类型
1. 长日植物:指在24h昼夜周期中,日照长度长于某一临界日长,才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。
2. 短日植物:指在24h昼夜周期中,日照长度短于某一临界日长,才能成花的植物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。
3. 日中性植物:在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。
每天光期长度(h)
相对开花效应
日中性植物
临界日长
临界日长
短日植物
(苍耳)
长日植物
(天仙子)
长日植物
短日植物
4. 长-短日植物 芦荟、夜香树等。
5. 短-长日植物 白三叶草等。
6. 中日照植物 中等长度日照,甘蔗11.5~12.5h
LDP的临界日长不一定长于SDP;
SDP的临界日长不一定短于LDP。
关键:超过还是短于其临界日长。
不同品种,植物开花临界日长不同。
植物 临界日长 (h)
SDP 苍耳 15.5
LDP 菠菜 13
二. 光周期诱导
1. 概念
植物在达到一定生理年龄时,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,仍然能开花的现象,这种诱导效应叫做光周期诱导
2. 光周期刺激的感受部位——叶片
怎样用实验证明?
概念
菊花是短日照植物
菊花SD,LD处理
*叶片是感受光周期的部位
光周期感受的部位
3. 光周期诱导的机理
(1)光周期刺激的传导
苍耳嫁接试验
不适宜的光周期
被诱导的叶片
(2)暗期与光周期诱导——决定能否成花
光
暗
24h
SDP
LDP
营养生长
营养生长
营养生长
营养生长
营养生长
营养生长
开花
开花
开花
开花
开花
开花
暗期间断实验
长日植物
光敏色素参与了成花反应
温度不仅影响光周期通过的时间,而且可以改变对日照的要求:温度降低,可使LDP在较短的日照下诱导开花,而对SDP降低夜温可使其在长日照下成花。许多要求春化的植物经过低温春化后还要求在长日照条件下成花。
暗间断试验中,红光促进开花效应可被远红光逆转,表明光敏色素参与了成花反应。
(3)光期与光周期诱导——影响成花数量
大豆
暗期长度为16h
三. 光敏素在成花诱导中的作用
光敏素:是一种对红光和远红光吸收有逆转效应,参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。
1、光敏素的两种类型
(1)红光吸收型pr:最大吸收峰为波长660nm;
(2)远红光吸收型pfr:最大吸收峰为波长730nm
波长
吸光率
2、pr与pfr的相互转化
3. 光敏素在成花诱导中的作用
SDP: Pfr/Pr比值低, 促进开花。
LDP: Pfr/Pr比值高,促进开花。
暗期被红光间断,Pfr/Pr比值升高,抑制SDP成花,促进LDP成花。
暗期被远红光间断,Pfr/Pr比值降低,抑制LDP成花,促进 SDP成花。
四. 光周期理论在农业生产上的应用
1. 植物的地理起源和分布与光周期特性
低纬度——SDP,高纬度——LDP,中纬度——SDP,LDP 同—纬度,LDP:春末和夏季开花(小麦);SDP:秋季开花,(菊花)
SDP大豆,南方→北京,开花推迟;北方→北京, 花期提前。
植物的地理起源和分布与光周期特性
*在同一纬度地区,LDP多在日照较长的春末夏初开花,而SDP多在日照较短的秋季开花。
北纬不同纬度的日照长度的季节性变化:
自然界的光周期决定了植物的地理分布与生长季节,植物对光周期反应的类型是对自然光周期长期适应的结果。北纬不同纬度的日照长度的季节性变化(P247图):日照在夏至(22/6)最长,在冬至(22/12)最短,在春分(21/3)和秋分(23/9)各为12h,低纬度地区(如我国南方)不具备长日条件,故一般分布短日植物,而高纬度地区(如东北)由于短日时气温已低,所以只能生存着一些LDP。中纬度地区LDP、SDP共存。在同一纬度地区,LDP多在日照较长的春末夏初开花,而SDP多在日照较短的秋季开花。(事实上,由于自然选择和人工驯化,栽培植物对日照长短的适应范围逐渐增大,如水稻,小麦,番茄
2. 育种
(1)人工调节花期 花期不遇 新品种
(2)加