植物的生殖生理.

第十一章植物的生殖生理春化作用光周期现象花器官形成受精生理感受决定表达第一节幼年期一、幼年期的特征旺盛的生理代谢幼年期→成年期茎基→顶端二、提早或推迟成熟1、改变光周期2、嫁接3、植物生长调节物质GAs第二节春化作用一、春化作用的条件低温诱导促使植物开花的效应称为春化作用。1、低温：0～10℃。2、其它：水、O2、养料供应脱春化作用：在春化过程结束之前，如将春化处理的植株放在25～40℃高温下，低温刺激的效果减弱或消失的现象。二、春化作用的时期、部位和刺激传导时期：种子萌发到幼苗生长期均可。部位：茎尖端的生长点。刺激传导物质：春化素三、春化作用的生理生化变化低温→信号感受→激素变化→基因表达变化→代谢改变（蛋白质谱变化）→春化作用发生第三节光周期现象在一天之中，白天与黑夜的相对长度，称为光周期(photoperiod)。植物对白天和黑夜相对长度的反应称为光周期现象。一、植物光周期反应类型①长日植物(LDP)②短日植物(SDP)③日中性植物(DNP)④长-短日植物⑤短-长日植物二、临界日长临界日长是指昼夜周期中诱导短日植物开花所限定的最长日照或诱导长日植物开花所限定的最短日照。临界夜长是指昼夜周期中诱导短日植物开花所必需的最短暗期长度或诱导长日植物开花所限定的最长暗期长度。短日植物—长夜植物长日植物—短夜植物三、光周期刺激的感受和传递三、光周期刺激的感受和传递感受光周期刺激的部位是成熟叶片，而发生反应的部位是芽。可见二者之间必有某种刺激信息的传导，因而有人提出了开花刺激物学说。开花刺激物传导的途径是韧皮部。四、光周期诱导植物在达到一定生理年龄时，经过足够日数的适宜光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期条件下，仍然能保持这种刺激的效果而开花，这种诱导效应叫光周期诱导。五、光对暗期中断光周期诱导的光强要求：低光强光周期诱导中光期与暗期的作用：暗期比光期更重要，尤其是SDP，要求连续长黑暗，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效。光对暗期中断的作用光谱：红光六、开花化学刺激物成花素？GAs激素平衡控制七、春化和光周期理论在农业上的应用1、春化处理：使萌动种子通过春化的低温处理。2、控制花期：在花卉栽培中，可用缩短或延长光照时数，来控制开花时期，使它们在需要的时节开花。3、异地引种：要考虑两地的日照时数是否一致及作物对光周期的要求如：北方南方发育提前，应选晚熟品种SDP南方北方发育推迟，应选早熟品种北方南方发育推迟，应选晚熟品种LDP南方北方发育提前，应选晚熟品种第四节花器官形成及其生理花的发育成花决定（诱导）形成花原基花器官的形成与发育一、成花诱导的多因子途径1、光周期途径光敏色素隐花色素2、自主/春化途径3、糖类（蔗糖）途径4、赤霉素途径二、花形态发生中的同源异型基因和ABC模型1、同源异型现象与基因同源异型现象是指分生组织系列产物中一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一类成员的现象。同源异型基因:产生同源异型突变的基因。2、花形态发生的ABC模型2、花形态发生的ABC模型A类：（AP1)/AP2;B类：AP3/PI;C类：AG三、花生长发育所需的条件（一）气象条件1、光照：光敏核不育2、温度：低温—花粉不育（二）栽培条件1、水分2、肥料（三）生理条件1、营养分配2、激素调节四、植物性别的分化1、性别分化的决定两性器官原基→诱导信号作用→性别决定基因表达→性别特异基因选择性表达→个体性别分化2、雌雄个体的代谢差异雌雄个体间在氧化还原能力，呼吸代谢，酶活性以及内源激素等方面均存在差异。3、外界条件对植物性别形成的影响①光周期②激素第四节受精生理一、花粉寿命和贮存1、湿度2、温度（1-5℃最适)3、CO2和O2二、柱头的生活能力三、外界条件对授粉的影响①温度②湿度③风四、花粉萌发和花粉管生长（一）花粉在柱头上的萌发传粉媒介把花粉转移到柱头（干柱头，湿柱头），经过黏附、水合、花粉管形成过程;群体效应：在一定面积内，花粉数量越多，密度越大，花粉的萌发和花粉管的伸长也就越好，这种现象称为群体效应（钙）。（二）、花粉管在花柱中的生长花粉管在花柱中的生长过程：花粉落到柱头→（识别）→水合→萌发→进入花柱→子房→胚珠→受精花粉管的生长特点：极性生长和顶端生长花粉管在花柱中生长的引导：花粉管的钙浓度梯度分布花柱组织的钙浓度梯度分布五、受精后雌蕊的代谢变化受精后的代谢激活生长素导致子房成为代谢的强库六、自交不亲和性1、花粉与柱头的识别花粉与柱头进行的是一种相互识别，从而阻止自交或排斥亲缘关系较远的异种，异属的花粉，只接受同种的花粉。花粉与柱头上存在着专门识别作用的蛋白质，叫识别蛋白。花粉的识别物质是壁蛋白，雌蕊的识别物质是柱头表面的亲水蛋白质和花柱介质中的蛋白质。2、自交不亲和性现象自交不亲和性是指植物花粉落在同花雌蕊上的柱头上不能受精的现象。配子体型不亲和性GSI：不亲和发生在花粉中，花粉管进入花柱后，中途生长停顿、破裂。孢子体型不亲和性SSI：不亲和表现在花粉和雌蕊的相互作用上，阻碍花粉水合作用和不能形成花粉管。3、配子体型不亲和性GSI的机制花柱中的S核酸酶进入花粉管使RNA降解，花粉管生长停止。4、孢子体型不亲和性SSI的机制不亲和表现在花粉和雌蕊的相互作用上，阻碍花粉水合作用和不能形成花粉管。SLG:S基因座糖蛋白基因；SRK:S基因座受体激酶基因5、自交不亲和性的克服蒙导法：在授予有活力的不亲和花粉的同时，混合一些杀死的亲和花粉，从而使柱头不能识别不亲和的花粉而使其受精，这种方法称为蒙导法。杀死的亲和花粉被称为蒙导花粉。