第8章植物的生殖生理_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

高等植物從種子萌發(fā)到結(jié)實(shí)的整個(gè)過程稱為生活周期或發(fā)育周期。在生活周期內(nèi),植物一般要經(jīng)過幼年期、成熟期、衰老期,最后死亡。當(dāng)前1頁,總共83頁。1內(nèi)部條件:年齡、生長(zhǎng)量、營(yíng)養(yǎng)水平?;ㄊ鞝顟B(tài)。外部條件:光周期、低溫

在植物生活周期中,從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)生殖生長(zhǎng)是植物生命周期中的一大轉(zhuǎn)折,實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)折需要一些特殊的條件。當(dāng)前2頁,總共83頁。2不論是一年生、二年生或多年生植物都必須達(dá)到一定的生理狀態(tài)后,才能感受所要求的外界條件而開花。植物具有這種感受環(huán)境條件而誘導(dǎo)開花的生理狀態(tài)稱為花熟狀態(tài)。第一節(jié)植物幼年期與花熟狀態(tài)

花熟狀態(tài)之前的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期稱為幼年期。當(dāng)前3頁,總共83頁。3

花熟狀態(tài)是植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)的標(biāo)志。植物在開花之前,對(duì)環(huán)境的反應(yīng)相當(dāng)敏感。對(duì)開花最有影響的環(huán)境因子是日照長(zhǎng)度與

溫度。擬南芥的頂芽分生組織在發(fā)育的不同時(shí)期形成不同的器官當(dāng)前4頁,總共83頁。4

幼年期

花熟狀態(tài)

植物開花

故幼年期、低溫、光周期是控制植物開花的三個(gè)重要因素。

植物生長(zhǎng)的幼年期,任何處理都不能誘導(dǎo)開花,幼年期完成后(即花熟狀態(tài))才能感受環(huán)境刺激誘導(dǎo)開花。低溫光周期當(dāng)前5頁,總共83頁。5形態(tài)特征由莖基向頂端轉(zhuǎn)變,植株不同部位成熟度不一樣。

一、幼年期的特征生理特征

不能誘導(dǎo)開花、呼吸速率快、核酸、蛋白質(zhì)合成能力強(qiáng)、生長(zhǎng)快、代謝強(qiáng)、細(xì)胞分化程度低、切段易發(fā)芽等特點(diǎn)。

當(dāng)前6頁,總共83頁。6不同植物種類幼年期不同:

草本植物:較短,只需幾天或幾星期;

果樹:3-15年;木本植物:幾年、十幾年或幾十年。

也有些植物根本沒有幼年期,如花生種子休眠芽中已孕育有花原基。日本牽牛、油菜、紅藜等,幾乎沒有幼年期,萌發(fā)后2~3天,就可感受外界因素——光周期的影響,誘導(dǎo)花芽分化。當(dāng)前7頁,總共83頁。7

生產(chǎn)上為了提早開花結(jié)果,經(jīng)常設(shè)法縮短其幼年期。

例如:果樹嫁接時(shí),選用上部枝條作接穗,也可選用矮化砧木,通過減慢生長(zhǎng)速率的辦法縮短幼年期。當(dāng)前8頁,總共83頁。8

成花過程包括三個(gè)階段:成花誘導(dǎo):感受某些環(huán)境刺激,誘導(dǎo)植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)—決定花芽分化的可能性。成花啟動(dòng):分生組織經(jīng)過一系列變化分化成形態(tài)上可辨認(rèn)的花原基。

花器官的形成—決定花器官的數(shù)量和質(zhì)量。當(dāng)前9頁,總共83頁。9一、春化作用(vernalization)(一)春化作用的概念及類型第二節(jié)成花誘導(dǎo)生理

李森科(T.D.Lysenko,1898—1976)1929年,李的父親偶然發(fā)現(xiàn)在雪地里過冬的小麥種子,在春天播種可以提早在霜降前成熟。李森科在此基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種稱為“春化處理”的育種法,即在種植前使種子濕潤(rùn)和冷凍,以加速其生長(zhǎng)。遂將這種方法稱為春化

當(dāng)前10頁,總共83頁。10(一)春化作用的概念及類型春化作用(vernalization):低溫促進(jìn)植物開花的作用。

概念!

大多數(shù)植物(如芹菜、胡蘿卜、白菜、天仙子、冬小麥、冬黑麥等)低溫是花誘導(dǎo)的必需條件。我國(guó)北方農(nóng)民采用的‘悶麥法’、‘九七麥’就是利用這個(gè)原理。

春化現(xiàn)象:植物為了開花需要低溫的現(xiàn)象。當(dāng)前11頁,總共83頁。11

植物對(duì)低溫的要求有兩種類型:

1、相對(duì)低溫型:低溫處理促進(jìn)植物開花,如冬性一年生植物,種子吸漲后即可感受低溫。

2、絕對(duì)低溫型:若不經(jīng)低溫處理,植物絕對(duì)不能開花。一般二年生植物和多年生植物屬此類。在高溫下連續(xù)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)多年不開花。

當(dāng)前12頁,總共83頁。12

(二)春化作用的條件

1、低溫和時(shí)間

對(duì)絕大多數(shù)要求低溫的植物來說,有效的春化溫度是1-10℃。最適溫度1-7℃。

而以1—2℃最有效。

當(dāng)前13頁,總共83頁。13根據(jù)原產(chǎn)地不同,將小麥分為三種類型:冬性、半冬性和春性

各類型小麥通過春化需要的溫度和天數(shù)類型春化溫度范圍/oC春化時(shí)間/d冬性0~340~45半冬性3~610~15春性8~155~8當(dāng)前14頁,總共83頁。14

各類植物通過春化時(shí)要求低溫持續(xù)的時(shí)間不同,在一定時(shí)間內(nèi),春化的效應(yīng)隨低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。

1020304050

冷處理的持續(xù)時(shí)間/d冬黑麥種子低溫處理時(shí)間對(duì)開花的影響從種植到開花的天數(shù)/d1208040當(dāng)前15頁,總共83頁。15

在植物春化過程結(jié)束之前,如轉(zhuǎn)入較高的生長(zhǎng)溫度下,春化效果被減弱或消除的現(xiàn)象,稱為去春化作用或解除春化。

一般解除春化的溫度為25-40℃,如冬小麥在30℃以上3-5天即可解除春化。概念!當(dāng)前16頁,總共83頁。16

植物經(jīng)過低溫春化的時(shí)間愈長(zhǎng),則解除春化愈困難,當(dāng)春化結(jié)束后,春化效應(yīng)就是穩(wěn)定的,不會(huì)被高溫解除。

去春化的植株重返低溫條件下,可再度被春化,且低溫的效果是可以累加的,這種解除春化之后,再恢復(fù)春化的現(xiàn)象稱再春化現(xiàn)象。

春化過程一旦結(jié)束,春化效果非常穩(wěn)定且能保持,高溫處理不能去除春化的效果。當(dāng)前17頁,總共83頁。17當(dāng)前18頁,總共83頁。18

2、需要充足的氧氣、適量的水分和作為呼吸的糖分

植物在缺氧條件下不能完成春化

吸脹的小麥種子可以感受低溫通過春化干燥的種子則不能通過春化

通過春化時(shí)還需要足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),將小麥種子的胚培養(yǎng)在富含蔗糖的培養(yǎng)基中,在低溫下可以通過春化,但若培養(yǎng)基中缺乏蔗糖,則不能通過春化。當(dāng)前19頁,總共83頁。19

有些植物在感受低溫后,還需經(jīng)光照誘導(dǎo)才能開花。如天仙子植株,在較高溫度下不能開花。經(jīng)低溫春化后放在短日照下,也不能開花,只有經(jīng)低溫春化后且處于長(zhǎng)日照的條件下植株才能抽苔開花。3、光照

充足的光照縮短植物的幼年期、有利于貯備充足的營(yíng)養(yǎng)有關(guān)。當(dāng)前20頁,總共83頁。20(三)時(shí)期、部位和刺激傳導(dǎo)

1、時(shí)期大多數(shù)植物在種子吸脹后即可接受低溫誘導(dǎo),在種子萌發(fā)和苗期均可進(jìn)行。而有些植物(胡蘿卜、月見草等)只有綠苗達(dá)到一定大小才能通過春化。

2、感受低溫的部位:莖尖端的生長(zhǎng)點(diǎn)

周圍的幼葉也能被春化,而成熟組織則無此反應(yīng)。如何用實(shí)驗(yàn)證明?當(dāng)前21頁,總共83頁。21感受低溫的部位可以通過實(shí)驗(yàn)證明:

A、將芹菜或甜菜種植在較高溫度的溫室中,由于得不到所需要的低溫,最終不能開花結(jié)實(shí)。

B、將通以冷卻流水的橡皮管纏繞在莖的尖端,使莖尖經(jīng)受低溫而植株的其它部分仍在高溫下,這樣的植株再在長(zhǎng)日照條件下即可開花結(jié)實(shí)。

C、將芹菜整株置于低溫下,而莖尖端部分受到高溫處理,即使隨后仍處于長(zhǎng)日條件下,仍不見開花。當(dāng)前22頁,總共83頁。22

3、刺激傳導(dǎo)

許多實(shí)驗(yàn)證明,在春化過程中形成一種刺激物質(zhì)——春化素。

植物感受的低溫刺激是可傳遞的------通過嫁接試驗(yàn)可以證明

當(dāng)前23頁,總共83頁。23(四)春化過程中的生理生化變化

1、核酸的合成加速。尤其是RNA的含量增加,并出現(xiàn)新的RNA。

2、可溶性蛋白及游離氨基酸含量增加,其中Pro增加較多。3、呼吸率加快。氧化磷酸化加強(qiáng),如抑制氧化磷酸化則可阻止春化,表明春化是一個(gè)需能的過程。

4、GA量增多。促進(jìn)核酸與蛋白質(zhì)合成,GA還可以代替低溫處理的作用。當(dāng)前24頁,總共83頁。24GA對(duì)胡蘿卜開花的影響對(duì)照10μgGA/d處理4周低溫處理6周當(dāng)前25頁,總共83頁。25緯度愈高的地區(qū),夏季晝愈長(zhǎng),夜愈短;冬季晝愈短,夜愈長(zhǎng);春分和秋分時(shí),各緯度地區(qū)晝夜長(zhǎng)度相等,均為12h。

地球上不同緯度地區(qū)的溫度、雨量和晝夜長(zhǎng)度等會(huì)隨季節(jié)有規(guī)律地變化。在各種氣象因子中,晝夜長(zhǎng)度變化是最可靠的信號(hào),不同緯度地區(qū)晝夜長(zhǎng)度的季節(jié)性變化是很準(zhǔn)確的。當(dāng)前26頁,總共83頁。26

植物通過春化階段后,誘導(dǎo)了花原基的形成,但花原基能否繼續(xù)分化、開花,還與隨后植物所接受的日照長(zhǎng)短有關(guān)。一般來說,需要低溫春化的植物,在春化作用之后,還需要接受一定時(shí)間的長(zhǎng)日照,才能完成花芽的分化。也有些植物在整個(gè)生育期間,雖然對(duì)低溫沒有特殊要求,但需要一定時(shí)期的適宜日照誘導(dǎo)才能分化出花芽。

二光周期當(dāng)前27頁,總共83頁。27

在一天之中,白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度,稱為光周期(photoperiod)。

光周期對(duì)花誘導(dǎo)有著極為顯著的影響。對(duì)多數(shù)植物來說,特別是一年生和二年生植物,當(dāng)同一種植物生長(zhǎng)在特定的緯度的時(shí)候,每年都大約在相同的日子開花。

植物對(duì)白天和黑夜相對(duì)長(zhǎng)度的反應(yīng),稱為光周期現(xiàn)象(photoperiodism)。

概念!當(dāng)前28頁,總共83頁。28(一)光周期現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1920年,美國(guó)科學(xué)家加納和阿拉德(GarnerandAllard)首次提出植物的開花與日照長(zhǎng)度有關(guān)。他們觀察到美洲煙草與其它品種的煙草不同,栽種在美國(guó)華盛頓附近的植株在夏季長(zhǎng)日照下,株高達(dá)3~5m,但卻不開花;而生長(zhǎng)在冬季溫室里的植株,高度不足1m即可開花。

當(dāng)前29頁,總共83頁。29

他們?cè)囼?yàn)了溫度、光質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)等各種條件,發(fā)現(xiàn)日照長(zhǎng)度是影響煙草開花的關(guān)鍵因素。

在夏季用黑布遮蓋,人為縮短日照長(zhǎng)度,煙草就能開花;

冬季在溫室內(nèi)用人工光照延長(zhǎng)日照長(zhǎng)度,則煙草保持營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)而不開花。

由此得出結(jié)論,短日照是這種煙草開花的關(guān)鍵條件。當(dāng)前30頁,總共83頁。30后來的大量實(shí)驗(yàn)已證明,許多植物的開花與晝夜的相對(duì)長(zhǎng)度即光周期有關(guān),即這些植物必須經(jīng)過一定時(shí)間的晝夜長(zhǎng)度后才能開花,否則,就一直處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)。光周期的發(fā)現(xiàn),使人們認(rèn)識(shí)到光不但為植物光合作用提供能量,而且還作為“環(huán)境信號(hào)”調(diào)節(jié)著植物的發(fā)育過程,尤其是對(duì)成花誘導(dǎo)起著重要的作用。當(dāng)前31頁,總共83頁。31(二)光周期的反應(yīng)類型

1、短日植物(short-dayplant,SDP)

指在晝夜周期中日照長(zhǎng)度短于臨界值日長(zhǎng)才能開花的植物。

適當(dāng)?shù)乜s短光照或延長(zhǎng)黑暗可提早開花。如:大豆、菊花、晚稻、蒼耳、高粱、日本牽牛、美洲煙草、紫蘇、黃麻、大麻等。(菊花是需春化的SDP)當(dāng)前32頁,總共83頁。322、長(zhǎng)日植物(long-dayplant,LDP)

指在晝夜周期中日照長(zhǎng)度大于臨界日長(zhǎng)才能開花的植物。

適當(dāng)延長(zhǎng)日照長(zhǎng)度可促進(jìn)開花。常見的長(zhǎng)日照植物有:小麥、黑麥、大麥、油菜、菠菜、天仙子、胡蘿卜、芹菜、洋蔥等。當(dāng)前33頁,總共83頁。333、日中性植物(day-neutralplant,DNP)

不要求一定的晝夜長(zhǎng)短,自然條件下一年四季任何日照均能開花的植物。

常見的日中性植物有四季豆、黃瓜、番茄、茄子、四季草莓和一些四季開花的花卉等。

當(dāng)前34頁,總共83頁。34

4.長(zhǎng)-短日植物(long-shortdayplant)

這類植物的開花要求有先長(zhǎng)日后短日的雙重日照條件,如大葉落地生根、蘆薈、夜香樹等。5.短-長(zhǎng)日植物(short-longdayplant)

這類植物的開花要求有先短日后長(zhǎng)日的雙重日照條件,如風(fēng)鈴草、鴨茅、瓦松、白三葉草等。

6.中日照植物(intermediate-daylengthplant)

只有在某一定中等長(zhǎng)度的日照條件下才能開花,而在較長(zhǎng)或較短日照下均保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)的植物,如甘蔗的成花要求每天有11.5~12.5h日照。7.兩極光周期植物(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)狀態(tài),而在較長(zhǎng)或較短日照下才開花,如狗尾草等。當(dāng)前35頁,總共83頁。35誘導(dǎo)SDP開花所需的最長(zhǎng)日照時(shí)數(shù),或誘導(dǎo)LDP開花所需的最短日照時(shí)數(shù)。

蒼耳的臨界日長(zhǎng)是15.5h,天仙子的臨界日長(zhǎng)是11h。

將SDP蒼耳和LDP天仙子放置在14h日照長(zhǎng)度下,是否都能開花?(三)臨界日長(zhǎng)(criticaldaylength):當(dāng)前36頁,總共83頁。36當(dāng)前37頁,總共83頁。37當(dāng)前38頁,總共83頁。38(四)光周期的誘導(dǎo)

光周期誘導(dǎo)(photoperiodicinduction):

適宜的光周期處理促使植物開花的現(xiàn)象。

在光周期誘導(dǎo)中三個(gè)最主要的因素是:

臨界日長(zhǎng)、誘導(dǎo)周期數(shù)、光的性質(zhì)。當(dāng)前39頁,總共83頁。39如:大豆2-3;天仙子2-3d;甜菜15-20d;胡蘿卜15-20d.2、光強(qiáng)

光周期誘導(dǎo)的光強(qiáng)很微弱,50-100Lx。3、光質(zhì)—紅光對(duì)花誘導(dǎo)最有效1、誘導(dǎo)周期數(shù)——植物達(dá)到開花適宜的光周期數(shù)當(dāng)前40頁,總共83頁。40(五)臨界暗期與暗期間斷試驗(yàn)證明,植物開花決定于暗期的長(zhǎng)度而不是光期的長(zhǎng)度。

臨界暗期:指晝夜周期中LDP能夠開花的最長(zhǎng)暗期長(zhǎng)度或SDP開花所需的最短暗期長(zhǎng)度。SDP實(shí)際上是長(zhǎng)夜植物

LDP是短夜植物。當(dāng)前41頁,總共83頁。41當(dāng)前42頁,總共83頁。42

暗期間斷的效果取決于最后一次照射的是紅光還是遠(yuǎn)紅光。

對(duì)SDP而言,紅光阻止開花,遠(yuǎn)紅光促進(jìn)開花;對(duì)LDP而言,紅光促進(jìn)開花,遠(yuǎn)紅光阻止開花。紅光-遠(yuǎn)紅光可逆反應(yīng)的存在,表明光敏色素系統(tǒng)參與了成花誘導(dǎo)過程。當(dāng)前43頁,總共83頁。43

光敏色素控制植物開花取決于Pfr/Pr的相對(duì)比值,而不取決于其絕對(duì)量。對(duì)SDP而言,開花需要較低的Pfr/Pr比值,在光期結(jié)束時(shí),Pfr占優(yōu)勢(shì),進(jìn)入暗期時(shí),Pfr暗逆轉(zhuǎn)或降解,當(dāng)Pfr/Pr比值降到低于臨界值時(shí),促進(jìn)SDP開花。對(duì)LDP而言,開花需要較高的Pfr/Pr比值,暗期過長(zhǎng)則抑制開花。(六)光敏色素與成花誘導(dǎo)當(dāng)前44頁,總共83頁。44

菊花SD,LD處理感受光周期的部位:葉片(七)光周期刺激的感受和傳導(dǎo)當(dāng)前45頁,總共83頁。45

葉片感受光周期后如何引起莖尖端的生長(zhǎng)點(diǎn)成花呢?適宜光周期葉中與成花有關(guān)基因活化新的mRNA活化特殊酶形成開花刺激物形成莖端開花當(dāng)前46頁,總共83頁。46當(dāng)前47頁,總共83頁。47(八)光周期誘導(dǎo)開花的機(jī)理

1、成花素假說——柴拉軒適宜的光周期誘導(dǎo)下,葉片產(chǎn)生開花刺激物—成花素。

1)成花素由形成莖所必需的GA和形成花所必需的開花素兩種活性物質(zhì)組成。一株植物必須先成莖后開花,故植物體內(nèi)有GA和開花素才能成花。當(dāng)前48頁,總共83頁。48

短日照長(zhǎng)日照

2)LDP本身具有開花素,SDP本身具有GA;LD條件可誘導(dǎo)GA的形成,SD條件可誘導(dǎo)開花素的形成。

3)DNP具有GA和開花素,任何條件都可開花。

SDPGA+開花素GA+OLDPO+開花素GA+開花素DNPGA+開花素GA+開花素

當(dāng)前49頁,總共83頁。492、開花抑制物假說誘導(dǎo)條件

抑制其產(chǎn)生非誘導(dǎo)條件產(chǎn)生

開花抑制物抑制開花

降解開花抑制物降到某一閾值植物開花

當(dāng)前50頁,總共83頁。50如LDP天仙子和SDP藜在嚴(yán)格的非誘導(dǎo)條件下,去掉所有葉片并供給植物糖分時(shí),植物開花。開花抑制物的性質(zhì)未明確。當(dāng)前51頁,總共83頁。51

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。果樹砍傷或環(huán)剝樹皮,提高果樹產(chǎn)量。作物—施肥。(如N肥過多,徒長(zhǎng),開花延遲。)3、碳氮比假說—Krebs

C/N較大時(shí),植物開花;C/N較小時(shí),則延遲開花或不開花。當(dāng)前52頁,總共83頁。52

第三節(jié)春化和光周期理論在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用

1、人工春化,加速成花

(1)“悶麥法”—春天補(bǔ)種冬小麥(2)春小麥低溫處理—早熟,躲開干熱風(fēng)(3)冬性作物的育種—加速育種過程

2、利用光周期特性,南繁北育一、加速世代繁育,縮短育種進(jìn)程當(dāng)前53頁,總共83頁。53二、指導(dǎo)引種20oN:海口40oN:北京50oN:黑河當(dāng)前54頁,總共83頁。54

全國(guó)各地大豆在北京種植時(shí)的開花情況原產(chǎn)地及南京32o北京40o佳木斯47o

約略緯度品種名稱金大532本地大豆?jié)M倉(cāng)金原產(chǎn)地播種期5月下旬4月30日5月17日原產(chǎn)地開花期8月23日7月中旬7月5日北京播種期4月30日4月30日4月30日北京開花期9月1日7月19日6月5日

90/12480/8055/36原產(chǎn)地/北京至開花天數(shù)當(dāng)前55頁,總共83頁。55

大豆為SDP,南方大豆在北京種植時(shí),生育期延長(zhǎng),開花太晚,天氣變冷,造成結(jié)實(shí)不多,產(chǎn)量不高。東北大豆在北京種植時(shí),生育期大大縮短,產(chǎn)量也不高。當(dāng)前56頁,總共83頁。56

填表說明引種時(shí)遇到下列情況,植物開花期和生育期有什么變化,生產(chǎn)上一般如何辦?

植物類別引進(jìn)方向開花期(提早或延遲)生育期(延長(zhǎng)或縮短)對(duì)禾谷類作用而言生產(chǎn)上應(yīng)選用品種(早熟品種或晚熟品種)長(zhǎng)日植物南種北移北種南移提早延遲縮短延長(zhǎng)晚熟品種

早熟品種短日植物南種北移北種南移延遲提早延長(zhǎng)縮短早熟品種晚熟品種當(dāng)前57頁,總共83頁。57

三、控制開花1、人工控制光周期,促進(jìn)或延遲開花

菊花是短日植物,在自然條件下秋季開花,但若給予遮光縮短光照處理,則可提前至夏季開花;暗期間斷,春節(jié)開花。

而對(duì)于杜鵑、茶花等長(zhǎng)日的花卉植物,進(jìn)行人工延長(zhǎng)光照處理,則可提早開花。雜交育種時(shí),控制花期,解決父母本花期不遇。當(dāng)前58頁,總共83頁。58

2、抑制開花,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),提高產(chǎn)量

SDP煙草、麻類,南種北引,生育期延長(zhǎng),提高產(chǎn)量。當(dāng)前59頁,總共83頁。59

第四節(jié)花器官形成生理

一、花器官形成所需的條件1、光—時(shí)間長(zhǎng),強(qiáng)度大,有利花的形成

花開始分化后,照光時(shí)間越長(zhǎng),強(qiáng)度越大,形成的有機(jī)物越多,對(duì)花形成愈有利。雄蕊發(fā)育對(duì)光強(qiáng)較敏感。

陰雨天,光照強(qiáng)度弱,光合產(chǎn)物少,而可溶性氮相對(duì)增多,使?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)延長(zhǎng),花芽分化受阻。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,果樹的整形修剪,棉花的整枝打叉,都是調(diào)節(jié)光照,避免枝葉相互遮陰,有利于花芽分化。當(dāng)前60頁,總共83頁。60

2、溫度—高溫,有利于花器官的形成

花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)期受低溫危害較嚴(yán)重。3、水分—缺水,穎花退化。當(dāng)前61頁,總共83頁。61

4、有機(jī)和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)---體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)不足或缺肥,花發(fā)育不良,數(shù)目少。

5、植物激素—GA可代替SD促進(jìn)花器生長(zhǎng),IAA促進(jìn)柑橘、抑制菊花花器發(fā)育。6、適宜的栽培密度—密度越大,花退化越多。當(dāng)前62頁,總共83頁。62

二、植物的性別分化(一)多樣性

單性花、兩性花、雌雄異株、雌雄同株異花等。單性花指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。

被子植物的一朵花,同時(shí)具有雌蕊和雄蕊,這種花稱為兩性花。

當(dāng)前63頁,總共83頁。63

(二)雌雄個(gè)體的生理差異雌株低高低高高5.5-6.5低高高雄株高低高低低6.8-7.5高低低

N糖CATRNA葉綠素pHGAIAACTK當(dāng)前64頁,總共83頁。64(三)植物性別分化的調(diào)控1、光周期短日照使SDP多開雌花,LDP多開雄花;長(zhǎng)日照使LDP多開雌花,SDP多開雄花。2、溫周期較低的夜溫、較大的晝夜溫差有利多數(shù)植物雌花發(fā)育;反之,有利雄花發(fā)育。當(dāng)前65頁,總共83頁。653、營(yíng)養(yǎng)條件

C/N比值低,提高雌花分化的百分?jǐn)?shù)。反之,促進(jìn)雄花分化。

土壤N肥多、水分充足,促進(jìn)雌花的分化,反之,促進(jìn)雄花分化。4、機(jī)械損傷

促進(jìn)雌花分化當(dāng)前66頁,總共83頁。66

5、化學(xué)調(diào)控

IAA、ETH、CTK、ABA、CCC、CO等促進(jìn)雌花分化。

GA、TIBA、MH等促進(jìn)雄花形成。

煙熏植物為什么能增加雌花?煙中有效成分:ETH和CO。CO抑制IAA氧化E活性,減少IAA的破壞,提高IAA含量。

當(dāng)前67頁,總共83頁。67ABC模型中的A、B、C分別指的是控制不同花器官發(fā)育的三大類基因,A類基因決定了花萼的特征;A類+B類基因共同作用決定了花瓣特征;B類+C類基因共同作用決定了雄蕊特征;C類基因單獨(dú)作用決定了雌蕊心皮的特征,同時(shí)也終止花器官在第四輪形成之后繼續(xù)分化(A)??刂苹ㄆ鞴侔l(fā)育的基因--從ABC模型到ABCDE模型當(dāng)前68頁,總共83頁。68第五節(jié)受精生理

一、花粉和柱頭的生命力(一)花粉的生活力(二)花粉的貯存的外界條件

1、濕度2、溫度3、CO2和O2的相對(duì)濃度4、光線二、花粉的生物化學(xué)特性三、柱頭的生物化學(xué)特性四、受精過程五、受精過程中雌蕊的生理生化變化

當(dāng)前69頁,總共83頁。69第四節(jié)受精生理

一、花粉和柱頭的生命力(一)花粉的生活力

不同植物花粉的生活力存在很大的差異。禾谷類作物花粉壽命很短,水稻花藥裂開后,花粉的生活力在5min以后降低到50%以下。果樹的花粉壽命較長(zhǎng),可維持幾周到幾個(gè)月。當(dāng)前70頁,總共83頁。70(二)花粉的貯存條件—降低呼吸作用

1、濕度—較干燥的環(huán)境(相對(duì)濕度為30%-40%)

2、溫度—貯存最適溫度:1-5℃3、空氣中CO2和O2含量

增加空氣中CO2的百分?jǐn)?shù),減少氧分壓,可延長(zhǎng)花粉的壽命。4、光線—以遮陰或黑暗處貯存較好

花粉貯藏期生活力下降的原因:貯藏物質(zhì)消耗過多、酶活性下降和水分過度缺乏。當(dāng)前71頁,總共83頁。71二、花粉的生物化學(xué)特性1、壁物質(zhì):外壁:纖維素、孢粉素、蛋白質(zhì)(主要是糖白);內(nèi)壁:纖維素、果膠質(zhì)、胼胝質(zhì)、蛋白質(zhì)(主要是水解酶)。2、含氮化合物:主要是蛋白質(zhì)和氨基酸??捎ǚ壑懈彼岷扛?。3、碳水化合物和脂類:可育花粉淀粉、蔗糖含量高。當(dāng)前72頁,總共83頁。724、色素和酶色素:主要是類胡籮卜素和花青素

酶有97種:氧化還原酶24種,轉(zhuǎn)移酶21種,水解酶33種,裂解酶11種,異構(gòu)酶5種,連接酶及其他酶三種。5、激素與維生素

IAA、GA、ETH;VE、VC、B1、B2、B3、B5、B6、肌

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