【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，莖先伸長(zhǎng)形成營(yíng)養(yǎng)枝，花芽以后才出現(xiàn)。總之，赤霉素與春化作用的關(guān)系很復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。答：盡管對(duì)春化作用已研究了幾十年，但對(duì)其作用機(jī)理還了解甚少。梅爾徹斯（Melchers）和蘭（Lang）1965年曾提出如下假說(shuō)：春化作用由兩個(gè)階段組成，第Ⅰ階段是春化作用的前體物在低溫下轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物；第Ⅱ階段是不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物再在低溫下轉(zhuǎn)變成能誘導(dǎo)開花的最終產(chǎn)物，從而促進(jìn)植物開花。這種不穩(wěn)定中間產(chǎn)物如遇高溫會(huì)被破壞或分解，所以若在春化過(guò)程中遇上高溫，則春化作用會(huì)被解除。植物發(fā)育的每一時(shí)期中，都伴隨著特異基因的表達(dá)。春化過(guò)程誘導(dǎo)一些特異基因的活化、轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而導(dǎo)致一系列生理生化代謝過(guò)程的改變，最終進(jìn)入花芽分化、開花結(jié)實(shí)。答：(1)人工春化，加速成花如將萌動(dòng)的冬小麥種子悶在罐中，放在0～5℃低溫下40～50天，可用于春天補(bǔ)種冬小麥；在育種工作中利用春化處理，可以在一年中培育3～4代冬性作物，加速育種進(jìn)程；為了避免春季“倒春寒”對(duì)春小麥的低溫傷害，可對(duì)種子進(jìn)行人工春化處理后適當(dāng)晚播，使之在縮短生育期的情況下正常成熟；春小麥經(jīng)低溫處理后，可早熟5～10天，既可避免不良的氣候(如干熱風(fēng))的影響，又有利于后季作物的生長(zhǎng)。(2)指導(dǎo)引種引種時(shí)應(yīng)注意原產(chǎn)地所處的緯度，了解品種對(duì)低溫的要求。若將北方的品種引種到南方，就可能因當(dāng)?shù)販囟容^高而不能順利通過(guò)春化階段，使植物只進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)而不開花結(jié)實(shí)，造成不可彌補(bǔ)的損失。(3)控制花期如低溫處理可以使秋播的一、二年生草本花卉改為春播，當(dāng)年開花；對(duì)以營(yíng)養(yǎng)器官為收獲對(duì)象的植物，可貯藏在高溫下使其不通過(guò)春化(如當(dāng)歸)，或在春季種植前用高溫處理以解除春化(如洋蔥)，可抑制開花，延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而增加產(chǎn)量和提高品質(zhì)。答：自然界一晝夜間的光暗交替稱為光周期。生長(zhǎng)在地球上不同地區(qū)的植物在長(zhǎng)期適應(yīng)和進(jìn)化過(guò)程中表現(xiàn)出生長(zhǎng)發(fā)育的周期性變化，植物對(duì)白天黑夜相對(duì)長(zhǎng)度的反應(yīng)，稱為光周期現(xiàn)象。植物的開花、休眠和落葉，以及鱗莖、塊莖、球莖等地下貯藏器官的形成都受晝夜長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，其中研究最多的是植物成花的光周期誘導(dǎo)。根據(jù)植物開花對(duì)光周期的反應(yīng)，將植物分為三種主要的光周期類型。(1)長(zhǎng)日植物在晝夜周期中日照長(zhǎng)度長(zhǎng)于某臨界值時(shí)數(shù)才能成花的植物。如小麥、大麥、黑麥、油菜、天仙子等。(2)短日植物在晝夜周期中日照長(zhǎng)度短于某臨界值時(shí)數(shù)才能成花的植物。如大豆、蒼耳、菊花、晚稻、美洲煙草等。(3)日中性植物只要其他條件滿足，在任何長(zhǎng)度的日照下都能成花的植物。如月季、黃瓜、番茄、四季豆、向日葵等。答：植物在適宜的光周期誘導(dǎo)后，成花部位是莖端的生長(zhǎng)點(diǎn)，而感受光周期的部位卻是葉片。這一點(diǎn)可以用對(duì)植株不同部位進(jìn)行光周期處理后觀察對(duì)開花效應(yīng)的情況來(lái)證明：①將植物全株置于不適宜的光周期條件下，植物不開花而保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)；②將植物全株置于適宜的光周期下，植物可以開花；③只將植物葉片置于適宜的光周期條件下，植物正常開花；④只將植物葉片置于不適宜的光周期下，植物不開花。用嫁接試驗(yàn)可證明植物的光周期刺激可能是以某種化學(xué)物質(zhì)來(lái)傳遞的：如將數(shù)株短日植物蒼耳嫁接串聯(lián)在一起，只讓其中一株的一片葉接受適宜的短日光周期誘導(dǎo)，而其它植株都在長(zhǎng)日照條件下，結(jié)果數(shù)株蒼耳全部開花。答：將此新植物種分別置于不同的光周期條件下，其它條件控制在相同適宜范圍，觀察它的開花反應(yīng)。若日照時(shí)數(shù)只有在短于一定時(shí)數(shù)才能開花，表明此種植物為短日植物；若日照時(shí)數(shù)只有在長(zhǎng)于一定時(shí)數(shù)才能開花，則為長(zhǎng)日植物；如在不同的日照時(shí)數(shù)下均能開花的，則為日中性植物?；?qū)⑿轮参锓N分別置于一定的光周期條件下，在暗期給予短暫的光照處理，抑制開花的是短日植物，促進(jìn)開花的是長(zhǎng)日植物，對(duì)暗期照光不敏感的為日中性植物。9．用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明暗期和光期在植物的成花誘導(dǎo)中的作用。答：對(duì)植物進(jìn)行不同時(shí)間長(zhǎng)度的光暗處理，可以發(fā)現(xiàn)：①短日植物需暗期長(zhǎng)于一定時(shí)數(shù)才能開花，如在24h的光暗周期中，如果處于16h光照和8h暗期就不能開花；②用短時(shí)間的黑暗打斷光期，并不影響光周期成花誘導(dǎo)；③用閃光處理中斷暗期，則使短日植物不能開花，繼續(xù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，相反地，反而誘導(dǎo)了長(zhǎng)日植物開花。這些結(jié)果說(shuō)明，在植物的光周期誘導(dǎo)成花中，暗期的長(zhǎng)度是植物成花的決定因素。強(qiáng)調(diào)了暗期的重要性，并不是說(shuō)光期不重要，只有在適當(dāng)暗期以及晝夜交替作用下，植物才能正常開花。暗期的長(zhǎng)度決定植物是否發(fā)生花原基，而光期長(zhǎng)度決定了花原基的數(shù)量，如果沒有光期的光合作用，那么花原基分化所需的養(yǎng)料也就沒有了。光期的作用不僅與光合作用有關(guān)，而且對(duì)成花誘導(dǎo)本身也有關(guān)系。如大豆固定在16小時(shí)暗期和不同長(zhǎng)度光期條件下生育，結(jié)果指出：①當(dāng)光期長(zhǎng)度小于2小時(shí)時(shí)，植株不能開花；②在2～10小時(shí)的范圍內(nèi)，隨光期長(zhǎng)度增加開花數(shù)也增加；③當(dāng)光期長(zhǎng)度大于10小時(shí)后，開花數(shù)反而下降。實(shí)驗(yàn)表明，只有在適當(dāng)?shù)墓獍到惶鏃l件下，植物才能正常開花。10．為什么說(shuō)光敏色素參與了植物的成花誘導(dǎo)過(guò)程？它與植物成花之間有何關(guān)系？答：用不同波長(zhǎng)的光間斷暗期的試驗(yàn)表明，無(wú)論是抑制短日植物開花，還是促進(jìn)長(zhǎng)日植物開花，都是以600～660nm波長(zhǎng)的紅光最有效；且紅光促進(jìn)開花的效應(yīng)可被遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)。這表明光敏色素參與了成花反應(yīng)，光的信號(hào)是由光敏色素接受的。光敏色素有兩種可以互相轉(zhuǎn)化的形式：吸收紅光的Pr型和吸收遠(yuǎn)紅光的Pfr型。Pr是生理鈍化型，Pfr是生理活化型。照射白光或紅光后，Pr型轉(zhuǎn)化為Pfr型；照射遠(yuǎn)紅光后，Pfr型轉(zhuǎn)化為Pr型。光敏色素對(duì)成花的作用與Pr和Pfr的可逆轉(zhuǎn)化有關(guān)，成花作用不是決定于Pr和Pfr的絕對(duì)量，而是受Pfr/Pr比值的影響。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花，而相對(duì)高的Pfr/Pr比值有利長(zhǎng)日植物成花。答：實(shí)驗(yàn)證實(shí)多種植物激素與植物的成花有關(guān)系，其中赤霉素、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響較大。但到目前為止未發(fā)現(xiàn)一種激素可以誘導(dǎo)所有光周期特性相同的植物在不適宜的光周期條件下開花。因此，可以這樣認(rèn)為：植物的成花過(guò)程（包括花芽分化和發(fā)育）可能不是受某一種激素的單一調(diào)控，而是受幾種激素以一定的比例在空間上（激素作用的部位）和時(shí)間上（花器官誘導(dǎo)與發(fā)育時(shí)期）的多元調(diào)控。植物的成花過(guò)程是分段進(jìn)行的，在不同的光周期條件下，是通過(guò)刺激或抑制各種植物激素之間的協(xié)調(diào)平衡來(lái)控制植物成花的。在適宜的光周期誘導(dǎo)下或外施某種植物激素，可改變?cè)械募に乇壤P(guān)系而建立新的平衡。新建立的平衡會(huì)誘導(dǎo)與成花過(guò)程有關(guān)的基因的開啟，合成某些特殊的mRNA和蛋白質(zhì)，從而起到調(diào)節(jié)成花的作用。答：1937年柴拉軒就提出，植物在適宜的光周期誘導(dǎo)下，葉片產(chǎn)生一種類似激素性質(zhì)的物質(zhì)即“成花素”，傳遞到莖尖端的分生組織，從而引起開花反應(yīng)。1958年柴拉軒提出了“成花素假說(shuō)”用于解釋赤霉素在開花中的作用的。他認(rèn)為成花素是由形成莖所必須的赤霉素和形成花所必須的開花素兩種互補(bǔ)的活性物質(zhì)所組成，開花素必須與赤霉素結(jié)合才表現(xiàn)活性。植物必須形成莖后才能開花，即植物體內(nèi)存在赤霉素和開花素兩種物質(zhì)時(shí)，才能開花。日中性植物本身具有赤霉素和開花素，所以無(wú)論在長(zhǎng)、短日照條件下都能開花；而長(zhǎng)日照植物在長(zhǎng)日條件下、短日照植物在短日條件下，都具有赤霉素和開花素，因此，都可以開花；但長(zhǎng)日照植物在短日條件下缺乏赤霉素、而短日照植物在長(zhǎng)日條件下缺乏開花素，所以都不能開花；冬性長(zhǎng)日植物在長(zhǎng)日條件下具有開花素，但無(wú)低溫條件時(shí)，缺乏赤霉素的形成，所以仍不能開花。赤霉素是長(zhǎng)日植物開花的限制因素子，而開花素是短日植物開花的限制因素子。因此，用赤霉素處理處于短日條件下的某長(zhǎng)日植物可使其開花，但赤霉素處理處于長(zhǎng)日條件下的短日植物則無(wú)效。然而到目前為止，開花素并沒有找到，成花素假說(shuō)也缺少足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，但是成花素假說(shuō)所提出的開花激素復(fù)合物以及不同類型植物中存在不同的限制開花因子的概念，對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)開花這個(gè)復(fù)雜過(guò)程的控制機(jī)理，是很有啟發(fā)意義的。答：一般起源于低緯度地區(qū)的植物多屬于短日植物，因?yàn)檫@些地區(qū)終年的日照長(zhǎng)度都接近12小時(shí)，沒有更長(zhǎng)的日照條件；起源于高緯度地區(qū)的植物多屬于長(zhǎng)日植物，因?yàn)檫@些地區(qū)的生長(zhǎng)季節(jié)正好處于較長(zhǎng)日照的時(shí)期；中緯度地區(qū)則長(zhǎng)日植物短日植物都有，長(zhǎng)日植物在日照較長(zhǎng)的春末和夏季開花，如小麥、油菜等；而短日植物在日照較短的秋季開花，如晚稻、大豆、菊花等。答：(1)指導(dǎo)引種不同緯度地區(qū)引種時(shí)要考慮品種的光周期特性和引種地區(qū)生長(zhǎng)季節(jié)的日照條件，對(duì)以收獲種子為主的作物，若是短日植物，比如大豆，從北方引種到南方，會(huì)提前開花，應(yīng)選擇晚熟品種；而從南方引種到北方，則應(yīng)選擇早熟品種。如將長(zhǎng)日植物從北方引種到南方，會(huì)延遲開花，宜選擇早熟品種；而從南方引種到北方時(shí)，應(yīng)選擇晚熟品種。否則，就有可能使植物提早或推遲開花，而造成減產(chǎn)甚至顆粒無(wú)收。(2)育種上的利用根據(jù)作物光周期特性，利用中國(guó)氣候多樣的特點(diǎn)，可進(jìn)行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南島加快繁育種子；長(zhǎng)日植物小麥夏季在黑龍江、冬季在云南種植，可以滿足作物發(fā)育對(duì)光照和溫度的要求，一年內(nèi)可繁殖2～3代，加速了育種進(jìn)程，縮短育種年限。具有優(yōu)良性狀的某些作物品種間有時(shí)花期不遇，無(wú)法進(jìn)行有性雜交育種。通過(guò)人工控制光周期，可使兩親本同時(shí)開花，便于進(jìn)行雜交。如早稻和晚稻雜交育種時(shí)，可在晚稻秧苗4～7葉期進(jìn)行遮光處理，促使其提早開花以便和早稻進(jìn)行雜交授粉，培育新品種。如在進(jìn)行甘薯雜交育種時(shí)，可以人為地縮短光照，使甘薯開花整齊，以便進(jìn)行有性雜交，培育新品種。(3)控制花期花卉栽培中，光周期的人工控制可以促進(jìn)或延遲開花。如短日植物菊花，用遮光縮短光照時(shí)間的辦法，可以從十月份提前至六、七月間開花；若在短日來(lái)臨之前，人工補(bǔ)充延長(zhǎng)光照時(shí)間或進(jìn)行暗期間斷，則可推遲開花。對(duì)于長(zhǎng)日性的花卉，如杜鵑、山茶花等，人工延長(zhǎng)光照或暗期間斷，可提早開花。(4)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)對(duì)以收獲營(yíng)養(yǎng)體為主的作物，可以通過(guò)控制光周期抑制其開花。如將短日植物煙草引種至溫帶，可提前至春季播種，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高煙葉產(chǎn)量。對(duì)于短日植物麻類，南種北引可推遲開花，增加植物高度，提高纖維產(chǎn)量和質(zhì)量，15．南麻北種有何利痹？為什么？答：麻類是短日植物，南種北引可推遲開花，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)，使麻桿生長(zhǎng)較長(zhǎng)，提高纖維產(chǎn)量和質(zhì)量，但因?yàn)楸狈降貐^(qū)較難滿足短日作物麻類成花所需的短日條件，因而南麻北種會(huì)延遲開花，種子不能及時(shí)成熟。若在留種地采用苗期短日處理方法，可解決留種問(wèn)題。16．影響植物花器官的形成的條件有哪些？答：(1)內(nèi)因：①營(yíng)養(yǎng)狀況營(yíng)養(yǎng)是花芽分化以及花器官形成與生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。其中的碳水化合物對(duì)花的形成尤為重要，C/N過(guò)小，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺，影響花芽分化。②內(nèi)源激素花芽分化受內(nèi)源激素的調(diào)控。如GA可抑制多種果樹的花芽分化；CTK、ABA和乙烯則促進(jìn)果樹的花芽分化；IAA在低濃度起促進(jìn)作用而高濃度起抑制作用。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)植物體內(nèi)淀粉、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，CTK和ABA含量較高而GA含量低時(shí)，有利于花芽分化。(2)外因：①光照光照對(duì)花器官形成有促進(jìn)作用。在植物花芽分化期間，若光照充足，有機(jī)物合成多，則有利于花芽分化。此外，光周期還影響植物的育性，如湖北光敏感核不育水稻，在短日下可育，在長(zhǎng)日下不育。②溫度一般植物在一定的溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高而花芽分化加快。溫度主要影響光合作用、呼吸作用和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程，從而間接地影響花芽的分化。低溫還影響減數(shù)分裂期花粉母細(xì)胞的發(fā)育，使其不能正常分裂。③水分不同植物的花芽分化對(duì)水分的需求不同，如對(duì)稻麥等作物來(lái)說(shuō)，孕穗期對(duì)缺水敏感，此時(shí)缺水影響幼穗分化；而對(duì)果樹而言，夏季的適度干旱可提高果樹的C/N比，反而有利于花芽分化。④礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)缺氮，花器官分化慢且花的數(shù)量減少；氮過(guò)多，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺，花的分化推遲，發(fā)育不良。在適宜的氮肥條件下，如能配合施用磷、鉀肥，并注意補(bǔ)充錳、鉬、硼等微量元素，則有利于花芽分化。答：(1)與高等動(dòng)物相比，植物的性別表現(xiàn)具有多樣性和易變性，主要表現(xiàn)特點(diǎn)為：①雌雄性別間的差別主要表現(xiàn)在花器官以及生理上，一般無(wú)明顯第二性征。②性別分化表現(xiàn)出多種形式，主要類型有雌雄同株同花型，雌雄同株異花型、雌雄異株型、雌花兩性花同株型、雌花兩性花異株型、雄花兩性花同株型、雄花兩性花異株型等。③一般在個(gè)體發(fā)育后期才能完成性別表達(dá)，其性別分化極易受環(huán)境因素和化學(xué)物質(zhì)的影響。(2)研究植物的性別分化，不僅理論上有意義，也有實(shí)際意義。不少有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物都存在性別差異問(wèn)題，如銀杏、千年桐、杜仲、番木瓜、大麻等，都是雌雄異株型植物，而雄株和雌株的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不同，如以收獲果實(shí)或種子為栽培目的的，需要培育雌株；而以纖維為收獲對(duì)象的大麻，則其雄株的纖維拉力較強(qiáng)，需要培育雄株。對(duì)于雌雄同株異花型的瓜類，生產(chǎn)上往往希望提早分化雌花并增加雌花的數(shù)量，以獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，如何在早期鑒別植物尤其那些雌雄異株的木本植物的性別、如何調(diào)節(jié)雌雄花的分化等是生產(chǎn)中迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題，受到人們的重視和關(guān)注。答：性別分化的調(diào)控因素：(1)遺傳控制植物性別表現(xiàn)類型的多樣性有其不同的遺傳基礎(chǔ)。(2)年齡雌雄同株異花的植物的性別分化隨年齡而發(fā)生變化。通常是先出現(xiàn)雄花，然后是兩性花和雄花混合出現(xiàn)，最后才出現(xiàn)雌花。(3)環(huán)境條件主要包括光周期、溫周期和營(yíng)養(yǎng)條件等。經(jīng)過(guò)適宜光周期誘導(dǎo)的植物能開花，但雌雄花的比例卻受誘導(dǎo)之后的光周期影響，如果植物繼續(xù)處于適宜的光周期下，可促進(jìn)多開雌花，否則，多開雄花。較低的夜溫與較大的晝夜溫差對(duì)許多植物的雌花發(fā)育有利。一般水分充足，氮肥較多時(shí)促進(jìn)雌花分化，而土壤較干旱、氮肥較少時(shí)則雄花分化較多。另外，煙薰、折傷也可促進(jìn)雌花分化。(4)植物激素不同性別植株或性器官的植物激素含量有所不同。外施植物生長(zhǎng)物質(zhì)也影響植物的性別表現(xiàn)。如，IAA和乙烯增加雌株和雌花；CTK有利于雌花形成，GA增加雄株和雄花；三碘苯甲酸和馬來(lái)酰肼抑制雌花，而矮壯素抑制雄花形成。，可以將高等植物分為哪三個(gè)類群?它們主要的生 理特征是什么? 光合作用碳同化途徑有三條：即C3途徑(卡爾文循環(huán)或光合碳循環(huán))、C4二羧酸途徑及景天酸代謝途徑。C3途徑是光合碳循環(huán)的基本途徑，CO2的接受體是RuBP，在RuBP羧化酶催化下，形成兩 分子三碳化合物3PGA。C4途徑是六十年代中期在玉米、甘蔗、高梁等作物上發(fā)現(xiàn)的另一代謝途徑。CO2與PEP在 PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，進(jìn)而形成蘋果酸或天冬氨酸等四碳化合物。景天酸代謝途徑又稱CAM途徑