第四节 植物激素与成花生理

1. 第四节　植物激素与成花生理

2. 一、植物激素和植物生长调节剂 （一）关键概念 植物激素 指一些在植物体内一定部位合成，并经常从产生之处运送到别处，可在各个部位（包括合成部位）对生长发育产生显著作用的微量有机物。 植物生长调节剂 指一些具有植物激素活性的人工合成的物质，它们具有调节植物生长发育的作用。 顶芽（端）优势 顶芽在生长上占有优势，顶芽的存在抑制侧芽的生长，这就是顶芽优势。去除顶芽后，侧芽可以发育成枝条。顶芽优势受生长素调节，同时也受细胞分裂素调节。 协同作用：两种激素对同一生理反应是相同的现象 拮抗作用：两种激素对同一生理反应是相反的现象

3. (二)植物激素的主要作用： 生长素(IAA)：生长素运输是单方向的，只能从植物的顶端往下运输，而不能反过来，这称为极性运输。 一定浓度的生长素有刺激细胞向长轴生长的作用，也有刺激细胞分裂的作用。如果用适宜浓度的生长素处理扦插的枝条，能够使切面上的形成层细胞分裂产生大量的薄壁细胞形成愈伤组织，进而分化产生不定根，所以生产上可用这个办法来促进生根。 生长素只在一定浓度之内才能使细胞延长，超过一定浓度，反而抑制细胞延长。这可能是高浓度的生长素诱导合成乙烯（它有抑制生长的作用） 生长素与植物的向光性和向地性生长有关，此外，生长素还与果实的发育有关。 生长素的生理作用可用酸生长假说（P281）来解释。

4. 赤霉素(GA)：存在于赤霉菌和植物体内，不成熟的种子中含量最高。赤霉素(GA)：存在于赤霉菌和植物体内，不成熟的种子中含量最高。 促进植物的伸长生长，这种促进作用既表现在对茎的迅速增高，也表现在对禾本科植物叶片的过度伸长，例如施用赤霉素可使矮生植物达到正常高度，促进水稻不育系穗颈节的伸长。 促进种子的萌发，它能刺激种子中淀粉酶、蛋白质及核糖核酸的合成。 此外赤霉素能促进植物雄花的分化，促进长日植物在短日条件下抽苔开花，打破延存器官的休眠，促进座果，诱导单性结实，促进细胞的分裂和分化。 生产上可用赤霉素来培育无籽果实。

5. 细胞分裂素(CTK)：促进细胞分裂和扩大，在促进细胞分裂方面主要是调节胞质分裂，缺少细胞分裂素，细胞就不分裂，而形成多核细胞。细胞分裂素(CTK)：促进细胞分裂和扩大，在促进细胞分裂方面主要是调节胞质分裂，缺少细胞分裂素，细胞就不分裂，而形成多核细胞。 还可以和IAA配合促进愈伤组织的分化。如细胞分裂素>生长素时，愈伤组织分化出芽，如相等，愈伤组织只是生长不分化，如细胞分裂素<生长素时，愈伤组织分化出根。 它还有对抗顶端优势的作用，使侧芽生长发育。 还可延迟器官衰老，促进种子萌发、果实发育、开花等。 细胞分裂素可促进细胞中蛋白质的合成，包括分裂所需的一些酶的合成，同时还能使细胞壁松驰，这都为细胞分裂创造了条件，但是酸生长假说对细胞分裂不适用。

6. 乙烯(ETH)：能够促进果实成熟，在生产上已广泛用于柿子、香蕉的催熟。乙烯(ETH)：能够促进果实成熟，在生产上已广泛用于柿子、香蕉的催熟。 其次还可以促进器官脱落和衰老，促进次生物质(如乳胶、漆等)排出，促进菠萝开花和增加黄瓜雌花的分化。但对于多数植物来说，乙烯是抑制开花的作用。 乙烯还会抑制茎的延长，跟生长素的作用相反，即相互拮抗。 脱落酸(ABA)促进休眠，促进离层形成、促进脱落，还可引起和促进植物气孔的关闭，促进衰老，抑制细胞的分裂和伸长。在叶绿体或其它质体中合成。

7. 二、植物的成花生理 • （一）关键概念 • 光周期与光周期现象 昼夜周期中白天和黑夜的相对长度称为光周期，植物对光周期中日照时间的长短发生反应的现象，叫光周期现象。 • 光周期效应 适宜光周期诱导的效果可以在植物体内保留而不致消失，这种现象称为光周期效应。当植物满足了适宜光周期的需要，以后即使处于非诱导周期条件下，仍能开花，而不需要适宜光周期一直持续到植物开花。 • 光周期诱导 适宜的光周期条件作用于植物，引起相应的导致开花的一系列反应称为光周期诱导。接受光周期的部位是叶、诱导开花部位是茎尖端的生长点。 • 临界日长 长日植物开花所需要的最短日长与短日植物开花所能忍受的最长日长，均称临界日长。

8. 光周期反应类型 根据植物导致开花所需要的光周期条件的不同而划分的植物类型。其基本类型是长日植物、短日植物和日中性植物三种类型。 • 长日植物 长于临界日长的光周期条件下开花和促进开花的植物。如天仙子的临界日长为11.5小时，只要光周期日照时数超过11.5小时，就能开花。 • 短日植物 短于临界日长的光周期条件下开花和促进开花的植物。如苍耳的临界日长为15.5小时，只要日照时数不超过15.5小时，苍耳就能开花。 • 日中性植物 在长、短日照条件下均能开花的植物。如黄瓜、四季豆、番茄等。 • 临界夜长 指昼夜周期中长日植物开花的最长暗期与短日植物开花所需的最短暗期长度。 • 暗期间断现象 在昼夜周期的长暗期中的适当时给予短时间的光照以间断暗期，则会发生短夜效应，即促进长日植物开花，抑制短日植物开花，这种现象叫暗期间断现象。这种现象说明在光周期反应中暗期长短比光期更重要。

9. 光敏色素 光周期反应中，感受适宜光周期的刺激从而引起一系列导致开花的反应的色素蛋白。其生色团是一个开链的含有四个吡咯环的化合物，与蛋白质结合定位在膜系统上，有红光吸收型（Pr）与远红光吸收型（Pfr）两种存在形式。典型实验是短日植物夜间用红光间断则抑制开花，但对于长日植物则是促进开花；而如果是用红外光（即远红光）间断黑夜，则短日植物开花，长日植物被抑制。 春化现象与春化作用 有些植物为了开花需要一定时期的低温，这种现象叫春化现象，而低温促进植物开花的作用叫春化作用。只有正在分裂的细胞组织才具有春化的能力。植物体接受低温影响的部位是茎尖端的生长点。 去春化作用 已春化的植物或萌动种子，在春化过程结束之前，如置于高温条件下，春化效果即行消失，这种现象叫去春化作用。

10. (二)具体应用： 1、指导引种：短日植物南种北引生育期延长，引种时要引早熟品种；北种南引生育期缩短，要引迟熟品种。长日植物南种北引生育期缩短，要引迟熟品种；北种南引生育期延长，要引早熟品种。如一些麻类是短日植物，南麻北引可延长营养生长的时间，增加植株的高度，提高纤维产量。 2、控制开花：人工控制光周期可以促进或延迟某些植物的开花。菊花是短日植物，在自然条件下秋季开花，为了特殊的观赏目的，可以人工创造短日(遮光处理)，使菊花提前到六七月，甚至是五一节就开花。有的甘蔗品种是短日植物，在自然短日来临时，用光来间断暗期，抑制甘蔗开花，延长营养生长时间，从而提高产量。

11. (三)解题指导： • 1、请根据下表两组实验结果，作出一种植物在光暗交替周期中光暗时间长短与开花的关系的结论。 • （1）该植物的临界夜长。（2）延长暗期长度可促进开花，因此该植物为植物。（3）在满足了对临界暗期需要的条件下，长光照和短光照条件下均能成花，但在光照时间的光周期条件下有利开花。（4）对短日植物来说，在光周期反应中长短比长短更重要。

12. 2、短日植物苍耳与长日植物天仙子是否都可在14小时的日照条件下开花？为什么？2、短日植物苍耳与长日植物天仙子是否都可在14小时的日照条件下开花？为什么？ 答：只要昼夜周期的日照时数在长日植物和短日植物的临界日长范围内，则两类植物就可在相同的日照条件下开花。苍耳的临界日长为15.5小时，只要日照在15.5小时以内，即可开花，天仙子的临界日长为11.5小时，只要日照长于11.5小时，则可开花。14小时日照的光周期，均在这两种植物所要求的临界日长范围内，因此，苍耳和天仙子均可在14小时日照的光周期条件下开花。