植物的成花生理和生殖生理

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1、第八章植物的成花生理和生殖生理引言Introduction植物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，当植物的营养器官，根、茎、叶生长到一定程度后，植物就开始生殖生长。AsexualReproduction内容提要Outline春化作用光周期现象第一节植物的发育阶段Section1Developmentalphasesofplants一、芽顶端分生组织的三个发育阶段Threephasesofapicalmeristem在胚胎后发育阶段，茎顶端分生组织经历确定的顺序发育阶段：幼年期（juvenilephase）成年营养生长期

2、（adultvegetativephase）成年生殖生长期（adultreproductivephase）从一个时期转到另一个时期，称为转变（phasechange）（一）幼年期幼年期（juvenilephase）在具有开花能力之前的发育阶段。幼年期的长短，因植物类型的不同存在很大差异。例如，日本牵牛、油菜、红藜等，几乎没有幼年期，萌发后2~3天，就可感受外界因素——光周期的影响，诱导花芽分化。大多数植物都有相当长的幼年期。特别是树木，幼年期可达几年。桃三杏四梨五年，枣树当年就换钱有时植物的花芽分化需要一定环境因素的诱导

3、，主要是低温和日照长度。（二）成年营养生长期成年营养生长期（adultvegetativephase）,也称为花熟状态（ripenesstoflowerstate）。成年营养期与幼年期的区别是具有花芽分化能力。（三）成年生殖生长期生殖生长是指生殖器官的形成过程，也就是花、果实和种子的形成过程。二、启动植物成花的内部和外部因子Internalandexternalfactorsaffectingplantflowering（一）内部生理成熟（二）碳水化合物或蔗糖、葡萄糖等。（三）低温诱导也称为春化作用，一些长日植物开花需

4、要低温诱导。（四）光周期诱导有些长日植物开花需要长日照的诱导。（五）赤霉素长日植物和其它一些植物开花与赤霉素有关。三、植物的花芽形成floralbudformation生殖生长可分为三个阶段：花原基（花芽分化）形成和花器发育（花芽分化）；配子体形成和受精过程；种子和果实的形成。四、花器发育基因控制的ABC模型ABCmodeloffloralorganscontrolledbygenes正常花的4轮结构，花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊分别由A、AB、BC、C4组基因控制。A组基因控制第1轮和第2轮花器官的发育，若功能丧失，第1轮和

5、第2轮花器官就分别发育成C和BC组基因控制的第4轮（雌蕊）和第3轮（雄蕊）花器官。B组基因控制第2轮和第3轮花器官的发育，若功能丧失，第2轮和第3轮花器官就分别发育成A和C组基因控制的第1轮（萼片）和第4轮（雌蕊）花器官。C组基因控制第3轮和第4轮花器官的发育，若功能丧失，第3轮和第4轮花器官就分别发育成AB和A组基因控制的第2轮（花瓣）和第1轮（萼片）花器官。五、植物的性别分化Sexdifferentiation有许多因素影响花的性别分化：内部因子：发育时期：黄瓜节位高的花都是雄花。植物激素：生长素、乙烯、赤霉素、细胞

6、分裂素内部的营养状况：碳水化合物：雌花的发育可能与葡萄糖有关。昼夜温差，夜温低一般有利于雌花的分化。长日照条件促进长日植物开雌花，短日条件促进短日植物开雌花。氮肥、水分充足有利植物开雌花。第二节春化作用Vernalization低温是诱导植物进行花芽分化的重要环境因素。一些植物必须经历一定的低温，才能形成花原基，进行花芽分化。低温诱导花原基形成的作用称为春化作用。（Vernalization）春化作用的概念来自对小麦开花特性的研究。在1918年，德国的Gassner研究了小麦的发育特性后，把小麦分为两大类，一类为秋季播种

7、的冬性品种，另一类为春季播种的春性品种。将冬性品种春播，植株就只进行营养生长，不开花结实。但他又发现，在冬性黑麦种子萌发时，用1~2℃的低温处理，再春播，就可以开花结实。这说明冬性小麦开花需要一定的低温。1928年，苏联的李森科把Gassner的研究成果应用于农业生产，他将冬性小麦种子用低温处理，然后春播，以解决某些地区冬小麦不能越冬问题，他把这种低温处理措施称为春化，目的就是把冬小麦转化为春性小麦。低温的作用是诱导花原基的形成。一、春化作用的类型Typesofvernalizationresponse除小麦外，许多二年

8、生植物形成花原基也需要低温诱导，如白菜，芹菜，甜菜，油菜，萝卜，胡萝卜，天仙子等。依据植物感受低温的发育时期的不同，可将植物分为三种类型：1.一年生植物：如小麦等。2.二年生植物，如白菜，芹菜，甜菜，油菜，萝卜，胡萝卜，天仙子等。3.多年生植物，必须经过冬季的低温才能开花，如菫菜、桂竹香、紫罗兰、某些品种的菊花、紫菀