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植物的开花生理讲解

花匠小妙招
2024-09-30 12:02

1、白莉娟 2014.03.03 种子萌发幼年期成熟期衰老期死亡期营养生长生殖生长开花开花开花过程: : 1.1.成花诱导成花诱导 2.2.成花启动成花启动 3.3.花发育花发育通过对高等植物的研究，植物体内至少存通过对高等植物的研究，植物体内至少存在在5 5条途径调控着植物向开花转变，分别为条途径调控着植物向开花转变，分别为自主促进途径、开花抑制途径、光周期促自主促进途径、开花抑制途径、光周期促进途径、春化促进途径和进途径、春化促进途径和GAGA促进途径。促进途径。 1 自主促进途径自主促进途径在植物中促进开花的基因在植物中促进开花的基因LDLD，FCAFCA，FPAF

2、PA， FVEFVE，FYFY等等, ,在长日照或者短日照条件下总在长日照或者短日照条件下总是促进开花是促进开花, ,而不依赖于环境因素而不依赖于环境因素. . 2 开花抑制途径开花抑制途径 EMF,FRIEMF,FRI和和SVPSVP等等是主要的开花抑制基因，它通过直是主要的开花抑制基因，它通过直接或者间接地抑制开花维持植物的营养生接或者间接地抑制开花维持植物的营养生长，长，对开花的抑制作用随着植物发对开花的抑制作用随着植物发育逐渐降低，当基因的抑制作用减育逐渐降低，当基因的抑制作用减弱后，植物才能从营养生长向生殖生长转弱后，植物才能从营养生长向生殖生长转变变, ,最后导致花

3、的发生最后导致花的发生. . FRIFRI也是开花抑制因子也是开花抑制因子, ,但它的作用只有在但它的作用只有在 FLCFLC存在下才能实现存在下才能实现, ,而且还抑制而且还抑制FCA,FPAFCA,FPA的的功能功能. .研究表明研究表明,FRI,FRI蛋白是蛋白是FLCFLC基因的激活基因的激活因子因子. . 3 春化作用春化作用低温诱导促使植物开花的作用称春化作用低温诱导促使植物开花的作用称春化作用植物对低温的反应类型植物对低温的反应类型: :一类植物对低温的一类植物对低温的要求是绝对的，二年生和多年生草本植物要求是绝对的，二年生和多年生草本植物多属于这类多属于这类; ;

4、另一类植物对低温的要求是相对的，冬小另一类植物对低温的要求是相对的，冬小麦等许多冬性植物，低温处理可促进开花，麦等许多冬性植物，低温处理可促进开花，未经低温处理的植株虽然营养生长期延长，未经低温处理的植株虽然营养生长期延长，最终也能开花。最终也能开花。冬性愈强，要求的春化温度愈低、春化的冬性愈强，要求的春化温度愈低、春化的天数愈长天数愈长. . 植物通过春化的条件植物通过春化的条件低温低温是春化作用的主要条件。是春化作用的主要条件。1 1 22是最有是最有效的春化温度，只要有足够的时间，效的春化温度，只要有足够的时间，-3-3 10 10 范围内都有效范围内都有效. . 氧气氧气

5、水分水分光照光照春化作用的时期春化作用的时期感受感受部位和传导部位和传导时期：种子萌动后至苗期时期：种子萌动后至苗期部位：茎尖生长点和嫩叶（芹菜实验）部位：茎尖生长点和嫩叶（芹菜实验）传导：形成春化素在植株间传导（嫁接实传导：形成春化素在植株间传导（嫁接实验）验）去春化和再春化去春化和再春化在植物春化过程结束之在植物春化过程结束之前前，如将植物放到，如将植物放到较高的生长温度较高的生长温度2525 4040下，低温的效果被下，低温的效果被减弱或消除，这种现象称去春化作用或解减弱或消除，这种现象称去春化作用或解除春化除春化. . 大多数去春化的植物返回到低温下，又可大

6、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，再恢复春化的加的，这种解除春化之后，再恢复春化的现象称再春化现象现象称再春化现象. . 春化作用机理春化作用机理低温低温前体物前体物中间产物中间产物最终产物最终产物（完成春化）（完成春化）高温高温中间产物分解（解除春化）中间产物分解（解除春化）低温低温春化素、赤霉素与春化作用春化素、赤霉素与春化作用经低温处理后，体内经低温处理后，体内GAGA 含量较未处理的多含量较未处理的多用用GAGA生物合成抑制剂生物合成抑制剂处理处理, , 抑制春

7、化。抑制春化。但但GAGA不是春化素不是春化素有些植物（紫罗兰）有些植物（紫罗兰）经低温处理后体内经低温处理后体内 GAGA含量并不增加。含量并不增加。低温低温处理处理6周周 10 g GA/d 处理处理4周周对照对照春化的分子基础春化的分子基础 4 4 光周期现象光周期现象在一天之中，白天和黑夜的相对长度称为在一天之中，白天和黑夜的相对长度称为光周期光周期. .植物对昼夜长度发生反应的现象称植物对昼夜长度发生反应的现象称为为光周期光周期现象现象. . 现已证明光在植物由营养生长转向生殖生现已证明光在植物由营养生长转向生殖生长过程的作用与三种光受体有关：隐花色长过程的作用

8、与三种光受体有关：隐花色素；光敏色素和向光素素；光敏色素和向光素. .它们感受昼夜长短它们感受昼夜长短和光的强弱，产生昼夜节律。和光的强弱，产生昼夜节律。植物对光周期反应的类型植物对光周期反应的类型临界日长：临界日长：SDPSDP开花的最大日长，开花的最大日长，LDPLDP开花开花的最小日长；的最小日长；临界夜长：临界夜长：SDPSDP（长夜植物）开花的最小夜（长夜植物）开花的最小夜长，长， LDP LDP（短夜植物）开花的最大夜长。（短夜植物）开花的最大夜长。光周期诱导光周期诱导植物在达到一定生理年龄时，经过足够日植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数的适宜的光周期处理，

9、以后即使处于不数的适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期条件下，仍然能保持这种刺适宜的光周期条件下，仍然能保持这种刺激的效果而开花，这种诱导效应叫激的效果而开花，这种诱导效应叫光周期光周期诱导诱导。光周期暗期比光期更重要，尤其是光周期暗期比光期更重要，尤其是SDPSDP，要要求连续长黑暗，若在暗期中，那怕是短时求连续长黑暗，若在暗期中，那怕是短时间的被闪光所间断，也将使暗期的诱导失间的被闪光所间断，也将使暗期的诱导失效。效。暗光周期诱导部位和成花光周期诱导部位和成花刺激物的传导刺激物的传导感受光周期部位感受光周期部位植物叶片（证明）植物叶片（证明）开花部位开花部位

10、茎顶端生长点茎顶端生长点开花刺激物开花刺激物( (成花素成花素) )传导途径是韧皮部传导途径是韧皮部成花素假说成花素假说人们发现其中人们发现其中COCO基因和基因和基因在植物开基因在植物开花诱导反应中起关键作用花诱导反应中起关键作用, ,当个基因被特当个基因被特异地在茎尖表达时，基因可以促进转异地在茎尖表达时，基因可以促进转基因植物开花，而基因却不能。说明基因植物开花，而基因却不能。说明基因的产物基因的产物(mRNA(mRNA或蛋白或蛋白) )可以在茎尖可以在茎尖诱导植物开花。诱导植物开花。 mRNAmRNA？蛋白质？蛋白质？ 20052005年瑞典农大一研究小组报道在拟南芥年

11、瑞典农大一研究小组报道在拟南芥中是中是FTmRNAFTmRNA？ 20072007年德国科隆马普所年德国科隆马普所CoupandCoupand研究小组和研究小组和日本日本TamakiTamaki等人等人报道是报道是FTFT蛋白。蛋白。 5 GA 5 GA 促进途径促进途径在短日照条件下，拟南芥由营养生长向生在短日照条件下，拟南芥由营养生长向生殖生长转变受到花的分生组织特征基因殖生长转变受到花的分生组织特征基因 LFY LFY 的正向调节，而的正向调节，而 GA GA又能够促进又能够促进LFY LFY 的的表达。另外，在拟南芥中，表达。另外，在拟南芥中，GAGA可以激活可以激活 SO

12、C1SOC1的表达而不是的表达而不是FTFT的表达。的表达。自主途径和春化途径最终作用于自主途径和春化途径最终作用于 F L C F L C ，抑制抑制 F L C F L C 的表达；光周期途径通过调控的表达；光周期途径通过调控 C O C O 的表达而间接作用于的表达而间接作用于 F TF T基因等。基因等。5 5 种途径将各自产生的抑制或促进开花的效种途径将各自产生的抑制或促进开花的效应作用于应作用于 S O C 1 S O C 1 、F T F T 、L F Y L F Y 这些关这些关键基因，其效应之和最终决定高等植物是键基因，其效应之和最终决定高等植物是否开花，何时开花否

13、开花，何时开花其他方法其他方法施肥：缺钾类似施肥：缺钾类似GA3GA3的作用的作用, ,高钾类似于高钾类似于CTK CTK 的效应的效应, , 过量氮素可促发果树生成大过量氮素可促发果树生成大量的量的幼嫩枝叶幼嫩枝叶, ,因而合成较多因而合成较多GA,GA,从而抑制从而抑制花芽花芽分化分化. . 物理方法：光合作用生产的有机物绝大部物理方法：光合作用生产的有机物绝大部分通过韧皮部向下运输分通过韧皮部向下运输, , 应用环剥或绞缢应用环剥或绞缢手段可有效阻止营养物质向下运输手段可有效阻止营养物质向下运输. . 大力大力提供提供给生殖枝以备开花之需给生殖枝以备开花之需。参考文献参考文献王建红王建红, ,车少臣等车少臣等, , 植物成花机理及调控措植物成花机理及调控措施研究进展施研究进展, ,北京园林北京园林, 2009,24 (87):23-, 2009,24 (87):23- 2626 王团宗，李师鹏，揭开植物开花之谜成王团宗，李