植物生物学(3.3从营养生长到生殖生长的转变)
作物营养生长与生殖生长
作物营养生长与生殖生长作物的生长过程可以分为营养生长和生殖生长两个阶段。
营养生长是指作物在生长过程中通过吸收养分、光能和水分，进行物质合成和细胞分裂增殖的过程。
而生殖生长则是指作物在营养生长的基础上，通过形成花荚、果实等繁殖结构，进行繁殖和繁衍的过程。
作物的营养生长是作物生长发育的基础，也是作物产量形成的重要环节。
在营养生长阶段，作物通过根系吸收土壤中的养分，通过光合作用将光能转化为化学能，通过水分的吸收和运输，进行物质合成和细胞分裂增殖，实现生物体的体积和质量的增加。
养分对作物的生长发育起着至关重要的作用，其中氮、磷、钾等主要元素是作物生长所需的主要营养元素。
氮元素是构成植物蛋白质和核酸的重要组成部分，对植物的生长发育具有重要影响；磷元素是构成植物DNA、RNA和ATP等重要物质的组成成分，对作物的生长发育和光合作用起着重要调控作用；钾元素参与了许多植物代谢过程，对细胞渗透调节和植物光合作用具有重要作用。
除了主要元素外，作物还需要微量元素如铁、锌、锰等，这些元素对作物的生长发育也具有重要作用。
作物的生殖生长是作物生长发育的高级阶段，也是作物产量形成的关键环节。
在生殖生长阶段，作物通过形成花荚、果实等繁殖结构，进行繁殖和繁衍。
生殖生长过程中，作物需要充足的养分供给和适宜的环境条件。
营养生长和生殖生长之间存在着互相制约的关系。
营养生长过程中，作物通过吸收养分和水分，进行物质合成和细胞分裂增殖，为生殖生长提供充足的营养物质和能量。
而生殖生长过程中，作物通过形成生殖结构，将养分和能量转移到繁殖器官中，从而影响着营养生长的进行。
作物的营养生长和生殖生长是相互关联、相互影响的过程。
营养生长为生殖生长提供了物质基础，而生殖生长则是营养生长的终极目标和结果。
作物的营养生长和生殖生长之间的平衡关系对作物的生长发育和产量形成至关重要。
如果营养生长过于强大，生长极其茂盛，会导致生殖生长受到抑制，从而影响作物的产量和品质；而如果生殖生长过于强大，营养生长不足，会导致作物的生长发育不健全，影响作物的产量和品质。
植物的生殖生长
春化之后，还需在长日条件下才能开花。
3．春化作用在生产实践中的应用
（1）人工春化处理 我国北方农民应用春化处理来进行冬麦春播或春季
补苗。 （2）调种引种 在南北方地区之间引种时必须了解植物对低温的要
பைடு நூலகம்
表8-3 树木幼年期长度的变化（ 根据第一次开花时间确定）
树种 欧洲赤松 挪威云杉 毛桦 假梧桐槭 茶
幼年期（年）
5～10 20～25 5～10 15～20 5
树种 幼年期（年）
甜橙 6～7
柑桔 5～7
梨
10
水青冈 30～40 苹果 7.5
（二）春化作用
1．春化作用及植物对低温春化反应的类型 一些植物在秋季播种，冬前经过一定的营养生长，然后度过寒冷的冬季，在
（2）育种 根据我国气候多样的特点，可进行作物 的南繁北育，另外，通过人工控制光照，调节花 期，有助于解决有性杂交中“花期不遇”的问题 。
（3）增加产量
麻、烟草是短日植物，如将播种期提早到春季，就可利用夏 季以前的长日条件，抑制开花，提高烟叶、麻皮的产量； 还可将这些短日照植物引种到长日照地区，利用长日照抑 制其开花、结实，使茎秆生长较长，提高营养体的产量， 从而提高纤维产量和质量。
求，北方的植物引种到南方，就可能因当地温度 较高而不能满足它对低温的要求，致使植物只进 行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失 。 （3）控制花期 低温处理可使秋播的一、二年生 草本花卉改为春播，当年开花。
（三）光周期现象
1．光周期现象的概念和光周期反应类型 一天中昼夜的相对长度叫光周期。植物的开
第二年春季重新开始生长，于夏初开花结实。 这种低温诱导植物开花的作用叫春化作用。 植物开花对低温的要求大致有两种类型: 一类对低温的要求是绝对的，例如大多数二年生植物（如萝卜、胡萝卜、白
精选国家开放大学电大专科《园艺学概论》2022期末试题及答案(试卷号：2132)
国家开放大学电大专科《园艺学概论》2022期末试题及答案（试卷号：2132）盗传必究一、选择题（单选，每题2分.共20分）1.目前中国果树的总产量已居世界（）。
A.第一位B.第二位C.第三位D.第四位2.补光可促进提前开花的植物是（）。
A.长H照植物B.短日照植物C.中性植物D.热带植物3.正常情况下，在苗期即进行花芽分化的植物是（）。
A. 一年生植物B.二年生植物C.多年生木本植物D.多年生草本植物4.材料一般具有特长性状，但由于有较严重的缺点而不能马上得到利用的植物资源是（）A.本地品种资源B.外地品种资源C.野生植物资源D.人工创造的植物资源5.一般来说，落叶树木的歼插是在（）oA.春季B.夏季C.秋季D.冬季6.大粒种子常用的播种法是（）。
A.撒播B,点播C.穴播D.条播7.植物易患失绿症的原因是缺乏（）。
A. Zn（锌）B. Mg（镁）C. S （硫）D. Fc （铁）8.果树整形修剪中，幼树容易早结果、易管理的树形是（）oA.有中心干形B.多中心干形C.开心形D.篱壁形和棚架9.对土壤环境污染较小的地膜是（）。
A.无色透明膜B.黑色膜C.绿色膜D.崩坏膜10.草坪其周围景物虽然很高，但并不稠密，可透视草坪以外的景物，这种草坪是（）oA.封闭式草坪B.开朗式草坪C.半封闭性草坪D.半开朗性草坪二、名词解释（每题4分，共20分）11.园艺业：即园艺生产，是农业生产中的一个分支，主要是果树、蔬菜、西甜瓜（西瓜和甜瓜）以及观赏植物的生产。
现代的园艺生产，既是土地上的农业，又是脱离开土地的形象艺术。
12.花芽分化：是指叶芽的生理和组织状态向花芽的生理和组织状态转化的过程，是植物从营养生长向生殖生长过渡的形态标志。
13.气候相似论：作物的形态特征和生物学特性都是自然选择和人工选择的产物，因而它们都适应于一定的自然环境和栽培条件，一旦离开了这种条件就不能很好地生长。
特别是从远距离引种时应重视原产地区与引进地区之间的生态环境，特别是气候条件的相似性，这就是气候相似论。
植物的成花和生殖生理生长发育与形态建成
（四）光周期反应的其它类型：
1.长－短日植物
这类植物要求先长日后短日的双重日照条件，如大 叶落地生根、芦荟、夜香树等。
2.短－长日植物
这类植物要求先短日后长日的双重日照条件，如风 铃草、鸭茅、白三叶草等。
3.中日照植物 只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花，而
在较长或较短日照下均保持营养生长状态的植物。如 甘蔗的某些品种。
不传递 低温诱导作用不是以某种物质的形式在植物
体内传递，似乎只能通过细胞分裂由母细胞传给子细 胞，而且经过多次分裂其春化效应并不减弱。
四、春化作用的应用 （一）人工春化处理
冬小麦春化处理后可以春播或补种；春播前春化 处理,可以提早成熟,避开后期的“干热风”；育种 上可以繁殖加代。
（二）调种引种
南北引种时，北种南引，要注意种子是否能够通过 春化，否则只进行营养生长；南种北引注意冻害。
三、春化作用的机理
（一）春化刺激的感受
时期：从种子萌发后到植物营养体生长的苗期。 部位： 种子春化的植物：萌动的种子胚；
绿体春化的植物：茎尖生长点。
总之，感受低温的部位是分生组织和进行细胞分裂的部位。
（二）春化效应的传导
传递 认为春化刺激物春化素不仅可以在品种间的
相同植株体内传递，也可在不同属之间传递。
光长照夜有Pf利r 于PPfrr的，形Pf成r破，坏P，fr/PPfrr/比P值r比升值高降。低有，利降于低长到日一植 物定开的花阈。值水平，促发短日植物（长夜植物）成花刺激物质 形成，促进短日植物成花。
实际上，光敏素与成花诱导的关系比以上要复杂的多。 暗期被红光间断，Pfr/ Pr比值升高，抑制短日植物成花， 促进长日植物成花。远红光则反之。
花粉的萌发与花粉管的生长表现出集体效应， 即落在柱头上的花粉密度越大，萌发的比例越 高，花粉管的生长越快。
植物生理学问答题及其答案
三、论述题一类.常考要点1、试述植物营养生长和生殖生长的相关性表现在那些方面？如何协调以达到栽培上的目的？（第8章）答：营养生长和生殖生长的相关性主要表现在以下两个方面：<1>依赖关系生殖生长需要以营养生长为基础。
花芽必须在一定的营养生长的基础上才能分化。
生殖器官生长所需要的养料，大部分是由营养器官供应的，营养器官生长不好，生殖器官的发育自然也不会好。
<2>对立关系营养生长与生殖生长之间不协调，则造成对立。
表现在：①营养器官生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育。
例如早期作物肥水过多，造成徒长，延缓幼穗分化，增加空瘪率；后期肥水过多，导致作物贪青晚熟，影响粒重等。
②生殖生长抑制营养生长。
一次开花植物开花后，营养生长基本结束；多次开花植物虽然营养生长与生殖生长并存，但在生殖生长期间，营养生长明显减弱，其主要原因可能是由于花、果是当时的生长中心，对营养物质竞争力大的缘故。
例如果树的大小年现象。
在协调营养生长和生殖生长的关系方面，生产上积累了很多经验。
例如，加强肥水管理，既可防止营养器官的早衰，又可以不让营养器官生长过旺；在果树生产中，适当疏花、蔬果以使营养上收支平衡，并有积余，以便年年丰产，消除大小年。
对于营养器官为收获物的植物，如茶树、桑树、麻类及叶菜类，则可通过供应充足的水分，增施氮肥，摘除花芽等措施来促进营养器官的生长，而抑制生殖器官的生长。
2、光周期理论在农业生产上的应用有那些方面？举例说明。
（第9章）答：①植物与原产地光周期具有相适应性，根据这一特性指导农业生产因地制宜的选择栽培品种。
自然界的光周期决定了植物的地理分布与生长季节，植物对光周期反应的类型是对自然光周期长期适应的结果。
例如低纬度地区分布短日照植物，高纬度地区分布长日照植物，中纬度地区长短日照植物共存。
②引种和育种。
引种方面：不同纬度地区间进行引种，应该充分了解被引种植物的光周期特性，才能保证引种的成功。
植物生理学问答题
1．植物的成花包括哪三个阶段？答：植物的成花包括三个阶段：(1)成花诱导，经某种环境信号刺激诱导，植物改变发育进程，从营养生长向生殖生长转变；(2)成花启动，分生组织经一系列变化分化成形态上可辨认的花原基，亦称之为花的发端；(3)花的发育，即花器官的形成和生长。
2．什么是春化作用？如何证实植物感受低温的部位是茎尖生长点。
答：低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
栽培于温室内中的芹菜，由于得不到花分化所需的低温，不能开花结实。
如果用胶管把芹菜茎尖缠绕起来，通入冷水，使茎的生长点得到低温，就能通过春化而在长日下开花；反之，如果将芹菜植株置于低温条件下，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能通过春化而开花。
上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点(或其它能进行细胞分裂的组织)。
3．赤霉素与春化作用有何关系？答：许多植物经低温处理后，体内赤霉素含量增加；用赤霉素生物合成抑制剂处理会抑制春化作用。
许多需春化的植物，如二年生天仙子、白菜、甜菜和胡萝卜等不经低温处理就只长莲座状的叶丛，而不能抽薹开花，但使用赤霉素却可使这些植物不经低温处理就能开花，这些都表明赤霉素与春化作用有关，可以部分代替低温的作用。
但赤霉素并不能诱导所有需春化的植物开花。
植物对赤霉素的反应也不同于低温，被低温诱导的植物抽薹时就出现花芽，而对赤霉素起反应的莲座状植物，茎先伸长形成营养枝，花芽以后才出现。
总之，赤霉素与春化作用的关系很复杂，有待进一步研究。
4．春化作用的可能机理是什么？答：尽管对春化作用已研究了几十年，但对其作用机理还了解甚少。
梅尔彻斯（Melchers）和兰（Lang）1965年曾提出如下假说：春化作用由两个阶段组成，第Ⅰ阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物；第Ⅱ阶段是不稳定的中间产物再在低温下转变成能诱导开花的最终产物，从而促进植物开花。
这种不稳定中间产物如遇高温会被破坏或分解，所以若在春化过程中遇上高温，则春化作用会被解除。
植物的发育生物学
02
植物细胞发育与分化
细胞分裂与增殖
有丝分裂
植物细胞通过有丝分裂进行增殖 ，包括DNA复制、纺锤体形成、
染色体分离等步骤。
无丝分裂
部分植物细胞可进行无丝分裂，如 细菌细胞和某些原生动物细胞，此 过程不涉及纺锤体和染色体的变化 。
细胞周期
植物细胞的分裂和增殖遵循细胞周 期，包括DNA合成期(S期)和分裂期 (M期)。
跨学科合作与创新思维在植物发育生物学研究中的应用
01
整合多组学数据解析植物发育过程： 随着高通量测序技术的发展，多组学 数据整合分析已成为植物发育生物学 研究的重要手段。通过整合基因组学 、转录组学、蛋白质组学和代谢组学 等多组学数据，可以全面解析植物发 育过程中的基因表达调控和代谢变化 。
02
利用合成生物学手段探索植物发育新 机制：合成生物学是一门新兴的交叉 学科，旨在通过设计和构建新的生物 部件、设备和系统来探索生命过程的 新机制。将合成生物学手段应用于植 物发育生物学研究，有助于发现新的 发育调控机制和实现农作物性状的定 向改良。
高温和低温等温度逆境会对植物的细胞膜 系统、光合作用、呼吸作用等产生不利影 响，从而影响植物的正常生长。
光照逆境
土壤逆境
光照不足或光照过强等光照逆境会影响植 物的光合作用和生长发育，导致植物生物 量下降、品质变差。
土壤盐碱、重金属污染等土壤逆境会破坏 植物的根系生长环境，影响植物对水分和 养分的吸收，从而影响植物的正常生长。
03
结合计算生物学和人工智能技术挖掘 植物发育数据中的信息：计算生物学 和人工智能技术的发展为处理和分析 大规模生物数据提供了有力支持。利 用这些技术，可以对植物发育过程中 的海量数据进行深度挖掘和分析，发 现新的发育调控机制和预测植物表型 变化。
植物营养生长与生殖生长的关系
植物营养生长与生殖生长的关系
植物的生长和繁殖是两个不同的过程，但它们之间有着密切的联系。
植物的生长主要指植物体积的增加和形态的改变，而繁殖则是指植物的繁殖器官发育和繁殖物的产生。
植物的营养生长和生殖生长之间的关系是相互依存的。
营养生长是指植物通过光合作用、吸收水分和养分等方式，不断地吸收和转化营养物质，从而促进植物体积的增加和形态的改变。
营养生长对于植物的生殖生长非常重要，因为只有植物体积足够大，才能够产生足够的养分和能量，从而支持繁殖器官的发育和繁殖物的产生。
生殖生长是指植物在生殖器官中产生花粉和卵子，从而进行有性或无性繁殖的过程。
生殖生长对于植物的营养生长也有一定的影响，因为在植物的生殖过程中，需要消耗大量的养分和能量，这会影响植物的营养生长。
另外，在植物的繁殖过程中，也需要一定的环境条件和适宜的温度、湿度等，这些条件也会影响植物的营养生长。
营养生长和生殖生长之间的关系是相互依存的。
在植物的营养生长过程中，需要大量的养分和能量，这些养分和能量来自于植物的生殖器官和繁殖物。
同时，在植物的生殖过程中，也需要足够的养分和能量来支持繁殖器官的发育和繁殖物的产生。
因此，营养生长和生殖生长之间的平衡非常重要，只有保持营养生长和生殖生长的平衡，才能够保证植物的健康生长和繁殖成功。
总之，植物的营养生长和生殖生长之间是相互依存的关系，只有保持二者之间的平衡，才能够保证植物的健康生长和繁殖成功。
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（第三章第三节 ）
从营养生长到生殖生长的转变
生殖生长： 植物的开花、结实和种子形成的过程，表现
为各种繁殖器官的形成和发育。
光周期诱导——光周期现象
低温诱导——春化作用 激素对开花的影响
短日植物（长夜植物）：指日照长度短于 临界日长时开花的植物。
长日植物（短夜植Biblioteka ）：指日照长度长于 临界日长时开花的植物。
日中性植物：开花不受日照长度影响，在 任何日照条件下都可开花的 植物。
中日性植物：只能在一定的日照长度下开 花，延长或缩短日照都抑制 开花的植物。
临界日长(critical daylength)： 昼夜周期中诱导短日植物开花所需
的最长日照，或诱导长日植物开花所需 的最短日照。
临界暗期(critical dark Period)： 在昼夜周期种，短日植物能够开花
的最短暗期长度，或长日植物能够开花 所必需的最长暗期长度。
低温诱导——春化作用(vernalization) 春化作用：经一定时间的低温处理才能诱导
或促进开花的现象。 感受低温部位—芽内分生组织