《植物生理学》(第四版)教案 第十一章 植物的生殖生理 (高等教育出版社).doc
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授课题目(教学章、节或主题):
第十一章 植物的生殖生理
第一节 幼年期
一、幼年期的特征
二、提早成熟
第二节 春化作用
一、春化作用的条件
二、春化作用的时间、部位和刺激传导
三、春化作用的生理、生化变化
第三节 光周期现象
一、植物光周期反应类型
二、临界日长
三、光周期刺激的感受和传导
四、光周期诱导
五、光对暗期中断
六、开花化学刺激物
七、春化和光周期理论在农业中的应用 教学器材与工具 ?多媒体设施、黑板与笔 授课时间 第16周周一第1-3 节 教学目的、要求(例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次):
理解幼年期的特征
理解春化作用
理解光周期现象和光周期理论在农业中的应用
教学内容(包括基本内容、重点、难点): 基本内容
第十一章 植物的生殖生理(Reproductive of plant)
当植物生长到一定年龄后,在适宜的外界条件下,营养枝的顶端分生组织就分化出生殖器官(花),最后结出果实。植物的个体生长过程中,存在一个内在的计时机制,即生长到一定时间才具有接受外界环境诱导开花的能力,人们把这种能力称为“感受”(competent)能力。植物要在适宜季节才能诱导开花,而季节变化的主要特征是温度高低和日照长短,植物开花就与温度高低和日照长短有密切关系。当顶端分生组织进入新的花发育过程(分化)后,如将植株转放到不适宜的外界条件下(例如把已通过长日处理的长日植物放到短日条件),植株仍然继续花芽分化,因为这时的花发育就已进入“决定”(determined)阶段了。然而,花原基要接受刺激表达的发育信号后,才能“表达”(expressed)开花。例如,长日植物毒麦长日处理28 h后,切下枝条顶端分生组织进行组织培养,培养基中有GA才能正常开花;而短日条件下生长的切段,即使培养基中有GA,也不会开花。因此,毒麦开花的“决定”是长日条件,而决定状态的“表达”需要GA(图11-1)。
第一节 幼年期(juvenility)
幼年期(juvenility)是植物早期生长的阶段。在此期间,任何处理都不能诱导开花。
幼年期的特征
幼年期和成年期的区别,除了能开花与否外,它们的形态和生理特征也不同,其特征比较见表11-1。至于生理特征,则是幼年期生长快,呼吸强,核酸代谢和蛋白质合成都快。当转入成年期后,组织成熟,代谢和生理活动较慢,光合速率和呼吸速率都下降。幼年期茎的切段易发根,而成年期的切段不易发根,这可能与幼年期切条内含较多生长素有关。
表11-1 常春藤的幼年期和成年期的特征比较
由于植株从幼年期转变为成年期是由茎基向顶端转变,所以植株不同部位的成熟度不一样。树木的基部通常是幼年期,顶端是成年期,中部则是中间型(图11-2)。从常春藤茎基取材插植,繁殖出的植株呈幼年期特征;如从顶端取材插植,则长出的植株呈成年期特征;如从中部取材,长出的植株呈成年期和幼年期混合特征。冬季,落叶植物顶端叶片脱落而基部叶片不脱落,这就是幼年期的特征。以基部或顶端为接穗嫁接,则前者一两年后仍不开花,而后者一两年则开花。
图11-2 树木幼年期和成年期的部位
提早成熟
由于植株处于幼年期不能开花,所以要设法加速生长,迅速通过幼年期,或者设法减慢生长以提早开花。有人将桦树在连续长日照下生长,可使不开花期由5~0℃至10℃之间,最适温度是1~7℃,春化时间由数天到二、三十天,具体有效温度和低温持续时间随植物种类而定。如果温度低于0℃以下,代谢即被抑制,不能完成春化过程。在春化过程结束之前,如遇高温,低温效果会削弱甚至消除,这种现象称为脱春化作用(devernalization)。
由于春化作用是活跃的代谢过程,在低温期间,需要能源(糖)、氧气和水分,也需要细胞分裂和DNA复制。
春化作用的时间、部位和刺激传导
低温对花诱导的影响,一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期中进行,如冬小麦、冬黑麦等既可在种子萌发时进行,也可在苗期进行,其中以三叶期为最快。少数植物如甘蓝、月见草、胡萝卜等,则不能在种子萌发状态进行春化,只有在绿色幼苗长到一定大小,才能通过春化。低温诱导春化需要一定量的营养体(最低数量的叶子)的原因,可能和积累一些对春化敏感的物质有关。
接受低温影响的部位是茎尖端的生长点。曾将芹菜种植
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