关于光周期现象介绍

[拼音]：guangzhouqi xianxiang

[外文]：photoperiodism

植物对昼夜光暗交替及其相对长度的反应。植物开花对光周期反应最敏感。叶的衰老与脱落，芽的休眠以及块根、块茎、鳞茎等地下贮藏器官的形成也都受光周期的控制。

光周期现象是在研究植物开花时发现的。1920年美国W.W.加纳和H.A.阿拉德观察到烟草的一个变种在美国北部夏季田间条件下不开花，只进行营养生长；冬季移到温室栽培时才开花结实。后经试验确定，影响烟草开花的主要因素是日照长度，在夏季人为地缩短日照长度，这种烟草同样可以开花。

植物类型

根据植物开花对光周期反应的不同，可将植物分为3种主要类型：

日照长度短于一定限度时才开花，超过此限度则不能开花或延迟开花。属短日照植物的有烟草、秋大豆、紫苏、苍耳、大麻晚稻等。在自然条件下，短日照植物多在早春或秋季开花。

日照长度长于一定限度时才开花，超过临界日照时数或缩短黑夜长度则可提早开花。属长日照植物的有小麦、燕麦、菠菜、萝卜、天仙子、黄花烟草等。在自然条件下，长日照植物多在晚春与初夏开花。

这类植物开花不受日照长度的限制，即在短日或连续光照下都可开花，如番茄、菜豆、黄瓜等。长日照植物与短日照植物的区别，在于要求日照长度长于还是短于一个临界值。如短日照植物大豆开花要求日照长度低于临界值──14小时。长日照植物冬小麦开花则要求日长超过临界值──12小时。事实上，短日照植物开花需要的是一定长度的连续的暗期，因而也可称之为“长夜植物”。如以短暂光照打断其暗期，就不能开花。反之，如以短暂光照打断长的暗期，长日照植物也可开花，表明长日照植物需要较短的暗期，因此也可称之为“短夜植物”。

机理

植物感受光周期的部位在叶片，而诱导开花的部位在茎端的生长点。这说明由光在叶部引起的开花刺激可通过某种物质在植物体内进行传导。用短日照植物菊花（见图）和苍耳进行的试验已证明了这种感受和传导作用。另外，用不同波长的光来中断暗期的试验表明，用红光进行闪光处理能最有效地抑制短日照植物开花和诱导长日照植物开花。但如红光处理后继以远红光照射，则红光的作用可被抵消而出现相反的情况：短日照植物开花而长日照植物不开花。这种现象与植物体内的光敏色素有关。光敏色素是色素分子与蛋白质的复合物，在植物体内普遍存在。光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型 (Pfr)两种形式，它们可互相转化，在红光照射下，Pr转化为Pfr，使Pfr的比值增高，从而阻止短日照植物开花和促进长日照植物开花；在用远红光照射时出现相反的情形则是由于它使Pfr向Pr逆转所致。在自然条件下，白天的光照与红光作用相同，使Pr转化为Pfr，黑暗则与远红光相同，使Pfr逆转为Pr。光敏色素不是开花刺激物本身，它与开花刺激物形成的关系尚未清楚。

意义

认识光周期现象对植物引种具有重要意义。北半球夏季高纬度地区日照长，长日照植物往北移栽会提前发育，生育期缩短；往南移栽则发育较迟甚至不开花结实。短日照植物则相反。目前作物育种目标趋向于选育对光周期不敏感的品种，这样有助于地区间的相互引种，扩大栽培范围。利用光周期现象调节开花期，可以克服杂交育种工作中由于两亲本开花期不同而发生的困难。以及在花卉生产上延迟或提早开花，以适应市场需要等。

参考文章

• 什么是植物的光周期现象？经济作物