首页 > 分享 > 光周期对植物生长发育的影响研究进展

光周期对植物生长发育的影响研究进展

花匠小妙招
2024-11-20 07:13

光周期对植物生长发育的影响研究进展杨玉杰1,李海云23(1.聊城大学网络信息中心,山东聊城252059;2.聊城大学农学院园艺工程系,山东聊城252059)摘要综述了光周期对植物种子萌发和幼苗生长、花芽分化及开花、根系生长、生理生化及休眠等的影响,并探讨了光周期在植物生长发育方面的研究进展。关键词光周期;萌发;生长;休眠中图分类号S311文献标识码A文章编号0517-6611(2010)13-06693-02ResearchProgressontheEffectofPhotoperiodonPlantGrowthandDevelopmentYANGYu2jieetal(NetworkInformationCenter,LiaochengUniversity,Liaocheng,Shandong252059)AbstractProgressofthephotoperiodandplantseedgerminationandseedlinggrowth,flowerbuddifferentiationandflowering,rootgrowth,physiology,biochemistry,anddormancy,etc.werereviewed,andtheroleofphotoperiodinplantgrowthanddevelopmentwasdiscussed.KeywordsPhotoperiod;Germination;Growth;Dormancy

基金项目山东省自然科学基金项目(ZR2009DL004)。作者简介杨玉杰(1973-),男,山东茌平人,在读硕士,从事园艺植物栽培研究。3通讯作者,博士。收稿日期2010201229在植物的生长过程中,光是植物生长的主要能量来源,同时光又是一个非常重要且十分复杂的环境因子。光照强度、光质及光周期都对植物的生长发育有着深刻的影响。有关光照强度和光质对植物生长发育的影响已有很多报道,光周期不仅影响植物的成花诱导和花性分化,还影响植物的营养生长及生理生化。为此,笔者就光周期与植物生长发育之间的关系作一综述。1光周期对种子萌发和幼苗生长的影响1.1光周期与种子萌发光照、温度和水分是影响种子萌发的重要环境因子。有研究表明,在其他环境条件都适宜的情况下,16h光照和8h黑暗的光周期处理孜然芹种子,种子的萌发率、苗高、根长都高于连续光照和连续黑暗处理的[1]。Grime等在光照、部分遮阴和全黑暗3种条件下研究了271种植物的种子萌发情况。结果发现,大多数植物的种子萌发率在光照和部分遮阴条件下很高,在黑暗中很低,其中104种植物的种子在黑暗中萌发率不超过10%[2]。1.2光周期与针叶树育苗24h连续光照均使长叶冷杉7、19、31月苗龄的幼苗生长量增加,在3个月的处理时间内,新梢增加了2cm,根增加了48cm,而这些生长量以往要在1年才能达到[3]。在短日照条件下,异叶铁杉幼苗生长很快停止,而在长日照下则继续生长[4]。南部香脂冷杉1年生苗,在大于15h的光周期下生长良好,光照时间越长,新梢生长量越大[5]。用白炽灯对樟子松播种苗进行夜间补光栽培(日落开灯、日出关灯),其苗高、地径、生物量与对照的比值分别为3.50、1.84、2.57,从而使樟子松1年即可出圃[6]。龙作义等研究表明,延长光周期极显著地促进了红皮云杉苗木的生长,且光照时间以全夜补光为最好[7]。赤峰市林西县林业局研究人员在华北落叶松苗木出土后每天延长4h光照,辅助光照20d后,苗高和地径分别是对照的7.34和3.58倍[8]。由于延长光照时间可使某些针叶树苗木1年即可达到出圃标准,缩短育苗周期,因此补光育苗技术是目前美国、加拿大等国培育针叶树容器苗时广泛应用的一项技术。尽管如此,对于补光育苗的机理及补光对针叶树苗木自身生理、生化性状的影响还是少有报道,仅从形态上进行描述,没有准确地进行相关补光育苗机理的深入探讨[9]。1.3光周期与蔬菜育苗在昼温2025℃、夜温1015℃条件下,光周期逐渐变短时,西葫芦幼苗的株高、茎粗、叶面积、地上部鲜重、干物质积累量均下降,但随着光周期的延长,株高、茎粗和总叶面积会增加[10]。还有研究表明,西葫芦幼苗叶面积、茎粗、生长速率、根冠比、壮苗指数、根系活力和叶片可溶性蛋白含量都是24h光照处理的最高[11]。不同光周期对黄瓜幼苗的生长影响也很大,24h光照处理的黄瓜幼苗生长速率、茎粗、根冠比、壮苗指数及可溶性蛋白含量都高于14和9h光照处理的[12]。不管是常规育苗乃至珍稀濒危植物的繁殖,乃至光周期方面理论问题的探讨,利用延长光照时间进行补光育苗在理论和生产中都具有重要意义。2光周期对植物花芽分化及开花的影响在众多环境因子中,光周期是影响植物花芽分化的重要环境因子。1920年,加纳尔和阿拉尔德发现,许多植物的开花受日照长短的控制,如一些植物只有当日照长度高于某一特定的阈值时才开花或开花早,而有些植物在日照长度低于某一阈值时才开花,另外有些植物的开花则不受日照长短的影响。这些植物分别称为长日照植物、短日照植物和日中性植物[13]。对短日照秋菊品种“神马”的研究结果表明:短日照处理时,花芽分化早,生长周期短,花发育进程较一致,开花时间集中,便于集中采收,花材的质量高,完全符合国家及出口标准;而短日照+长日照处理时,由于花芽分化无规律导致花发育进程不一致,开花时间分散,花材质量差,达不到切花标准;长日照处理时因不能诱导花芽分化,植株保持旺盛营养生长[14]。林贵玉等研究结果表明,16h/8h(昼/夜)光照处理的菊花植株始终没有花芽分化;8h/16h(昼/夜)光照处理的菊花从处理到花芽分化开始和花芽分化完成所需天数分别为12.8和25.1d,比12h/12h(昼/夜)处理的分别提前214和4.7d[15]。每天8h光照处理可以使黄瓜的雌花率高于自然光照射处理的,16h光照处理时黄瓜的雌花率则低于自然光照射处理的[16]。在苗期对西葫芦进行不同的光周期处理同样可安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2010,38(13):6693-6694,6740责任编辑李菲菲责任校对况玲玲