植物生理课件：春化作用

春化作用一、春化作用的概念和反应类型二、植物通过春化的条件三、春化刺激的感受和传递四、春化作用的基因调控五、春化作用在农业生产上的应用vernalization一、春化作用的概念和反应类型“七七”小麦“七九”小麦“冻黄”“闷麦”“罐埋法”1928年，Lysenko1、春化作用(vernalization)：低温诱导促使植物开花的作用。4℃100天Acabbageplantthathadbeengrowninthegreenhousefor5years.Cabbageisabiennialandrequiresexposuretoprolongedwintercoldinordertoflowerthesecondspringafterplanting.Thelargecabbagehasneverbeenexposedtowinterandthereforecannotflower.一类植物对低温的要求是绝对的。二年生和多年生草本植物多属于这类，秋季长成莲座状的营养植株，过冬，经低温诱导，第二年夏季抽苔开花。不经过一定天数的低温，就一直保持营养生长。2、植物对低温反应的类型另一类植物对低温的要求是相对的。冬小麦等许多冬性植物，低温处理可促进开花，未经低温处理的植株虽然营养生长期延长，最终也能开花。对春化作用的反应表现量的需要，随着低温处理的时间加长，抽穗需要的天数逐渐减少，未经低温处理，达到抽穗的天数最长。类型春化温度范围(oC)春化天数（d）冬性0

340

45半冬性3

610

15春性8

155

8

不同类型小麦通过春化需要的温度及天数冬性愈强，要求的春化温度愈低、春化的天数愈长。二、植物通过春化的条件1、低温是春化作用的主要条件。有效温度的范围和低温持续的时间随植物的种类和品种而不同。12℃是最有效的春化温度，只要有足够的时间，-3

10℃范围内都有效。春化天数对冬黑麦开花的影响在一定的期限内春化的效应随低温处理时间的延长而增加在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的生长温度下，低温的效果被减弱或消除，这种现象称去春化作用（devernalization）或解除春化。春化过程结束后，春化效应就是稳定的，不会被高温解除。春化持续的时间对去春化效果的影响大多数去春化的植物返回到低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应是可以累加的，这种解除春化之后，再恢复春化的现象称再春化现象（revernalization）。3、许多植物感受低温后，还需经过长日照诱导才能开花高温低温莲座植物天仙子抽苔开花对温度和日照的反应只有低温处理后长日照能诱导开花长日短日长日短日高温保存后低温保存后2、水分、氧气、营养和光照春化作用的条件：一定时间的低温适量的水分充足的氧气作为呼吸底物的营养物质

长日照（某些植物）（一）感受低温的时期和部位时期：种子萌动后至苗期部位：分生组织和某些能进行细胞分裂的部位。胚、茎尖生长点。三、春化刺激的感受和传递（二）春化效应的传递1.通过细胞分裂传递植物完成了春化的感应状态只能随细胞分裂从一个细胞传递到另一个细胞，传递时应有DNA的复制。将菊花已春化顶芽嫁接到未春化植株上已春化顶芽长出的枝梢-----------开花未春化植株--------------------------不开花将萝卜未春化的顶芽嫁接到已春化植株上未春化顶芽长出的枝梢-----------不开花春化植株------------------------------开花未低温春化低温春化低温春化接穗未低温春化砧木低温春化砧木未低温春化接穗春化效果在不同枝条和砧木接穗间的可传导性天仙子天仙子矮牵牛2.通过特殊物质的传递经低温处理的植株可能产生了某种可以传递的物质，并通过嫁接传递给未经春化的植株，而诱导其开花。春化素？(三)赤霉素和其他生长物质与春化作用对照10μgGA/d，处理4周低温处理6周GA对胡萝卜开花的影响低温和赤霉素对开花的效应风铃草需低温的植物长日植物芹菜(Apiumgraveolens)苣卖菜(Cichoriumeudivia)燕麦(Avenasativa)一年生天仙子(Hyoscyamusniger)雏菊(BellisPerennis)莴苣(Lactucasativa)甜菜(Betavulgaris)罂粟(Papaversomniferum)甘蓝(Brassicaoleracea)矮牵牛(Petuniahybrida)胡萝卜(Daucuscarota)萝卜(Raphanussativus)毛地黄(Digitalispurpurea)金光菊(Rubekiabicolor)二年生天仙子(Hyoscyamusniger)高雪轮(Silenearmeria)紫罗兰(Matthiolaincana)菠菜(Spinaciaoleracea)非诱导条件下经GA处理可以开花的植物低温诱导的植物抽薹时就出现花芽，而GA虽可引起多种植物茎伸长或抽薹，但不一定开花GA处理可以代替低温处理使一些植物开花一些植物（油菜、燕麦等）经低温处理后，内源GA含量升高；用GA生物合成的抑制剂处理植株会对春化起抑制效应。赤霉素与春化作用有关:GA并不能诱导所有需春化的植物开花植物对GA的反应也不同于低温诱导赤霉素不是春化素:四、春化作用的基因调控FLC

基因

（FloweringLocusC）FLC（FLOWERINGLOCUSC）是春化反应的关键基因，通过抑制开花信号转导途径整合因子基因的转录表达而抑制开花。低温的成花诱导作用就是通过对FLC表达进行负调控，降低FLC的表达水平，解除或减轻它对开花信号转导途径整合因子基因表达的抑制作用，从而促进开花。在未春化的茎尖，FLC

大量表达，春化后，该基因表达停止VernalizationblockstheexpressionofFLCincold-requiringwinterannualArabidopsisecotypesWinterannualwithoutcoldFLCmRNAWinterannualafter40dayscoldWinterannualwithoutcold,butwithflcmutationFRIGID(FRI)基因家族促进FLC的表达FRI编码一个未知功能的蛋白Arabidopsisfloweringtimemutants.TwoArabidopsisplants,sownatthesametime.Theplantontheleftisalreadyflow