当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第五节 植物生长发育的调控 > 3.5.9 光周期现象
植物的许多生理变化
与季节性变化及昼夜变化相关
比如说植物的开花
种子的萌发
芽休眠的打破
衰老的启动等等
都是在一年之内的
某个季节发生的
这实际上
就是另外一种计时的机制
那么
植物是靠什么
去感受一年的时间变化呢
环境给植物的信号就是光周期
也就是昼夜的长短
光不仅为植物的生长提供能源
而且呢
还能调节植物的生长和发育
1920年
两位美国的科学家
用烟草在温室内做实验
发现了光周期会影响植物的开花
植物对昼夜相对长短变化
发生反应的现象
就被称为光周期现象
根据植物在光周期现象中
对每天昼夜长度的要求不同
将植物分为了几种类型
长日植物
短日植物
和日中性植物
短日植物一般是在夏末
或者是秋冬季开花
也就是说这些植物
需要比较短的日照时间
比如说菊花
就是典型的短日植物
长日植物是在春末夏初开花
比如说菠菜
莴苣
和冬小麦等等
菠菜是必须日照时间
长过14个小时才会开花
为了研究光周期中
光期和暗期的作用
人们设计了以下实验
先看左图
短日长夜植物的实验结果
黄色代表的是光照期的长度
黑色代表的是暗期的长度
中间这条虚线
代表的是临界暗期
当暗期的时间比临界暗期
更长的时候
长夜植物就会开花
比临界暗期更短就不会开花
但是
与实验二条件相同的情况下
如果在暗期中
植物被光照射了一次
也就是说
暗期被打断了
长夜植物也不开花了
再看右图
长日短夜植物的实验结果
只有满足了
暗期比临界暗期更短这个条件
植物才会开花
如果暗期比临界暗期长
短夜植物就不会开花
但是
如果暗期被人为地打断了
有光照射
即使暗期总的长度比临界暗期要长
结果
短夜植物还是开花了
这些实验说明了什么呢
主要说明了两点
第一,植物对光周期的反应
是对暗期长短发生的反应
而不是对光照期长短的反应
第二,决定开花的关键因素
是临界暗期的长短
而不是白日的长短
那么
植物体的哪个部位
能够感受光周期的变化呢
请看这个实验
将长夜植物
放在一个短夜的环境中
但是
将其中一个叶片用黑色的纸罩住
也就是说
让这枚叶片处于长夜的环境
结果
这株植物依然开花了
而对照组则不会开花
如果将植物的所有叶片都去除
将植株
放在合适的光周期环境中
这株植物依然不会开花
这说明什么呢
说明了
植物感知光周期变化的是叶片
植物感知了光周期的变化
为什么会影响开花呢
推测
叶片接受了光信号之后
会将信息传递给茎尖
刺激花芽的分化
然后再长出花
再看另外一个实验
两株长夜植物苍耳嫁接在一起
右侧这株植物处于长夜的条件下
左侧这株植物
是处于短夜的情况下
结果
两株植物都会开花
这说明了什么呢
说明右侧植物的叶片
感受了光周期的诱导之后
产生了某种开花刺激物
并传递给了左侧的这株植物
从而引起花芽的分化并开花
但是
迄今为止
还没有人从植物体中
分离出
这种刺激开花的物质
植物对光周期的反应呢
是非常灵敏的
就像前面的实验显示的那样
黑暗期的小小的改变
植物都能够检测出来
由此推测
植物体内必然存在着
对光照有
高敏感度的物质或者是光检分子
-绪论
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