第八章植物的成花生理 第一节春化作用 第二节光周期现象 第三节植物的花芽分化与性别表现 2007.12.15 魏小红 1
2007.12.15 魏小红 1 第八章 植物的成花生理 第一节 春化作用 第二节 光周期现象 第三节 植物的花芽分化与性别表现
第一节 春化作用 一、春化作用的概念和反应类型 春化作用的概念 作物的生长发育进程与季节的温度变化相适应。一些作物在秋季播种，冬前经过一 定的营养生长，然后度过寒冷的冬季，在第二年春季重新旺盛生长，并于春末夏初开花 结实。如将秋播作物春播，则不能开花或延迟开花。 二、植物通过春化的条件 (一)低温 ※低温是春化作用的主要条件。有效温度的范围和低温持续的时间随植物的种类和品种 而不同。 ※对大多数要求低温的植物来说，1~2℃是最有效的春化温度，但只要有足够的时间， 在-3~忆危围内对春化都有效。 魏小红
2007.12.15 魏小红 2 第一节 春化作用 作物的生长发育进程与季节的温度变化相适应。一些作物在秋季播种，冬前经过一 定的营养生长，然后度过寒冷的冬季，在第二年春季重新旺盛生长，并于春末夏初开花 结实。如将秋播作物春播，则不能开花或延迟开花。 (一)低温 ※ 低温是春化作用的主要条件。有效温度的范围和低温持续的时间随植物的种类和品种 而不同。 ※ 对大多数要求低温的植物来说，1～2℃是最有效的春化温度，但只要有足够的时间， 在-3～10℃范围内对春化都有效
※在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的生长温度下，低温的效果会被减 弱或消除，这种现象称去春化作用（devernalization)或解除春化。 ※一般解除春化的温度为25~40℃。如冬小麦在30℃以上3~5d即可解除春化。通 常植物经过低温春化的时间愈长，则解除春化愈困难。 ※当春化过程结束后，春化效应则很稳定，不会被高温所解除。大多数去春化的植 物返回到低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应是可以累加的，这种解除春化 之后，再进行的春化作用称再春化作用（revernalization)。 前体物低温，中间产物 低温郢最终产物（完成春化) 高温 蕌 中间产物分解（解除春化）蕌 2007.12.15 魏小红 3
2007.12.15 魏小红 3 ※ 在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的生长温度下，低温的效果会被减 弱或消除，这种现象称去春化作用（devernalization）或解除春化。 ※ 一般解除春化的温度为25～40℃。如冬小麦在30℃以上3～5d即可解除春化。通 常植物经过低温春化的时间愈长，则解除春化愈困难。 ※ 当春化过程结束后，春化效应则很稳定，不会被高温所解除。大多数去春化的植 物返回到低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应是可以累加的，这种解除春化 之后，再进行的春化作用称再春化作用（revernalization）。 低温 Ⅰ 低温 Ⅱ （完成春化） 高温 （解除春化）
(二)水分、氧气和营养 ◆春化作用除了需要一定时间的低温外，还需要适量的水分、充足的氧气和作 为呼吸底物的营养物质。试验表明，将已萌动的小麦种子失水干燥，当其含水量 低于40%时，用低温处理种子也不能使其通过春化。 ◆在缺氧条件下，即使满足了低温和水分的要求，仍不能完成春化。据测定， 在春化期间，细胞内某些酶活性提高，氧化还原作用加强，呼吸作用增强，这也 表明氧气是植物完成春化的必要条件。 通过春化时还需要足够的营养物质，将小麦种子的胚培养在富含蔗糖的培养 基中，在低温下可以通过春化，但若培养基中缺乏蔗糖，则不能通过春化。 2007.12.15 魏小红 4
2007.12.15 魏小红 4 (二)水分、氧气和营养 ♣ 春化作用除了需要一定时间的低温外，还需要适量的水分、充足的氧气和作 为呼吸底物的营养物质。试验表明，将已萌动的小麦种子失水干燥，当其含水量 低于40％时，用低温处理种子也不能使其通过春化。 ♣ 在缺氧条件下，即使满足了低温和水分的要求，仍不能完成春化。据测定， 在春化期间，细胞内某些酶活性提高，氧化还原作用加强，呼吸作用增强，这也 表明氧气是植物完成春化的必要条件。 ♣ 通过春化时还需要足够的营养物质，将小麦种子的胚培养在富含蔗糖的培养 基中，在低温下可以通过春化，但若培养基中缺乏蔗糖，则不能通过春化
三、春化作用的机理 (一)春化刺激的感受和传递 1.春花刺激的感受时期和部位 时期：从种子萌发后到植物营养体生长的苗期。 部位：茎尖生长点或正在分生的组织。 8》 拟南芥顶芽区域的营养组织(A)与生殖组织的纵切面(B) 2007.12.15 魏小红 5
2007.12.15 魏小红 5 (一)春化刺激的感受和传递 1.春花刺激的感受时期和部位 时期：从种子萌发后到植物营养体生长的苗期。 部位：茎尖生长点或正在分生的组织。 拟南芥顶芽区域的营养组织（A）与生殖组织的纵切面(B)
2.春化效应的传递 低温刺激作用能否在植物体内传导，经试验有两种截然相反的结果： 1.通过低温处理的植株可能产生了某种可以传递的物质（春化素），并通过 嫁接传递给未经春化的植株，而诱导其开花。 天仙子，已春化一未春化（开花） 天仙子—烟草或矮牵牛 (开花) (开花) 2.低温诱导作用不能以某种物质的形式在植物体内传递，而是通过细胞分裂的方式 由母细胞传给子细胞 2007.12.15 魏小红 6
2007.12.15 魏小红 6 2.春化效应的传递 低温刺激作用能否在植物体内传导，经试验有两种截然相反的结果： 1.通过低温处理的植株可能产生了某种可以传递的物质（春化素），并通过 嫁接传递给未经春化的植株，而诱导其开花。 天仙子, 已春化——未春化(开花) 天仙子——烟草或矮牵牛 (开花) (开花) 2.低温诱导作用不能以某种物质的形式在植物体内传递，而是通过细胞分裂的方式 由母细胞传给子细胞
(二)春化的生理生化基础 植物在通过春化作用的过程中，虽然在形态上没有发生明显的变化，但是在 生理生化上发生了深刻的变化： 1、呼吸速率增强 2、核酸代谢加速在春化过程中核酸（特别是RNA)含量增加，而且RNA 性质有所变化。 3、蛋白质代谢可溶性Pr及游离AA含量(Pro)增加。 4、GA含量增加一些需春化的植物（如天仙子、白菜、胡萝卜等）未经低 温处理，若施用GA也能开花。赤霉素和玉米赤霉烯酮与春化有关。 2007.12.15 魏小红 7
2007.12.15 魏小红 7 (二) 春化的生理生化基础 植物在通过春化作用的过程中，虽然在形态上没有发生明显的变化，但是在 生理生化上发生了深刻的变化: 1、呼吸速率增强 2、核酸代谢加速 在春化过程中核酸（特别是RNA）含量增加，而且RNA 性质有所变化。 3、蛋白质代谢 可溶性Pr及游离AA含量（Pro）增加。 4、GA含量增加 一些需春化的植物（如天仙子、白菜、胡萝卜等）未经低 温处理，若施用GA也能开花。 赤霉素和玉米赤霉烯酮与春化有关
四、春化作用在农业生产上的应用 (一)人工春化处理 农业生产上对萌动的种子进行人为的低温处理，使之完成春化作用的 措施称为春化处理。 (二)调种引种 不同纬度地区的温度有明显的差异，中国北方纬度高而温度低，南方 纬度低而温度高。在南北方地区之间引种时，必须了解品种对低温的要求， 北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能满足它对低温的要 求，致使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失。 2007.12.15 魏小红 8
2007.12.15 魏小红 8 (一) 人工春化处理 农业生产上对萌动的种子进行人为的低温处理，使之完成春化作用的 措施称为春化处理。 (二) 调种引种 不同纬度地区的温度有明显的差异，中国北方纬度高而温度低，南方 纬度低而温度高。在南北方地区之间引种时，必须了解品种对低温的要求， 北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能满足它对低温的要 求，致使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失
(三)控制花期 在园艺生产上可用低温处理促进石竹等花卉的花芽分化； ◆低温处理还可使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花； ◆利用解除春化的效应还能控制某些植物开花，如越冬贮藏的洋葱鳞茎在春季 种植前用高温处理以解除春化，可防止它在生长期抽薹开花而获得大的鳞茎，以增 加产量；蕌 2007.12.15 魏小红 9
2007.12.15 魏小红 9 (三) 控制花期 在园艺生产上可用低温处理促进石竹等花卉的花芽分化； ♣ 低温处理还可使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花； ♣ 利用解除春化的效应还能控制某些植物开花，如越冬贮藏的洋葱鳞茎在春季 种植前用高温处理以解除春化，可防止它在生长期抽薹开花而获得大的鳞茎，以增 加产量；
第二节光周期现象 自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期（photoperiod)。生长在地球上不同地 区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对昼夜长度 发生反应的现象称为光周期现象(photoperiodism)。 一、植物光周期现象的发现和光周期类型蕌 (一)光周期现象的发现蕌 人们早就注意到许多植物的开花具有明显的季节性，同一植物品种在同一地区 种植时，尽管在不同时间播种，但开花期都差不多；同一品种在不同纬度地区种植 时，开花期表现有规律的变化。 美国园艺学家加纳和阿拉德(Garner and Allard)在1920年观察到烟草的一个 变种（maryland mammoth)在华盛顿地区夏季生长时，株高达3~5m时仍不开花， 但在0季转入温室栽培后，其株高不足就可开花。 10
2007.12.15 魏小红 10 第二节 光周期现象 自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期（photoperiod）。生长在地球上不同地 区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对昼夜长度 发生反应的现象称为光周期现象（photoperiodism）。 （一）光周期现象的发现 人们早就注意到许多植物的开花具有明显的季节性，同一植物品种在同一地区 种植时，尽管在不同时间播种，但开花期都差不多；同一品种在不同纬度地区种植 时，开花期表现有规律的变化。 美国园艺学家加纳和阿拉德（Garner and Allard）在1920年观察到烟草的一个 变种（ maryland mammoth ）在华盛顿地区夏季生长时，株高达3～5m时仍不开花， 但在冬季转入温室栽培后，其株高不足1m就可开花