光周期的理解

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疑难问题:研究联盟的模拟考试中,实验题是植物光周期的探究实验,许多学生对光周期的原理等相关知识不熟悉,影响了答题情况。其实,内容在必修3第一章第二节,只不过考试不作要求,教学没有开展。
一、什么是植物光周期?
光周期指昼夜周期中光照时间和黑暗时间长短的交替变换。光周期现象是生物对昼夜光暗循环变换的反应。
多数植物的根茎形成、落叶、芽的休眠等都会受到光周期的影响,除此之外,植物开花结果受光周期的影响非常大。
多数植物都要经历一定的光周期才能形花蕾,然后绽放。这是万亿年来自然进化过程中,每种植物形成的自身独有的基因,植物也能感知季节的变换和昼夜更替,它们也会根据这种变化来调节自己的各项代谢机能,从而控制自己的开花结果,生根发芽的时间。
植物根据光周期划分可以分为短日照植物、长日照植物、中日照植物和日照中性植物。
长日照植物:日照时间长于一定的临界日长才会开花的植物,如大麦、小麦、黑麦、萝卜、菠菜、甘蓝、大白菜、天仙子、甜菜、唐菖蒲等。
短日照植物:日照时间短于一定的临界日长才会开花的植物,如大豆、紫苏、晚稻、苍耳、菊、烟草、一品红、落地生根等。
日照中性植物:对光周期要求并不严格,春夏秋冬、只要有昼夜更替,到一定时间就可以开花结果,不会太过于依赖光周期规律,如:如棉花、番茄、茄子、四季豆和月季等等。
三、机理解释
植物生理学家通过实验证实,其实长日植物和短日植物的开花与日照时长并无直接关系,反倒是连续的黑暗时长会直接决定其开花与否。就是说,要是想促进长日植物的开花并不需要延长日照时长,只要在连续的黑暗中给予短时间的光照,将连续的黑暗时长缩短至某一临界值以下就可以了;而对于短日植物只需延长连续黑暗的时间即可。所以长日植物也叫短夜植物、短日植物也叫长夜植物。
长日植物和短日植物的临界日长(夜长)根据物种不同而不同,也并不是严格的12小时。
实验证实,感受光周期反应的部位是植物的叶片,植物成熟叶片中具有能够接受并识别光信号的光受体。