春化作用的研究进展

植物春化作用基因FTFDSOCI
在对以往有关不同开花途径研究简要总结的基础上综述了FLC基因在春化过程中的作用。

近期以拟南芥不同生态型和突变体为模式的研究结果表明基因FLC可能是春化反应的关键基因。

研究发现，FLC的表达水平与植株低温处理的时间呈数量关系，低温处理时间越长，FLC 的表达越弱，去甲基化也可能对FLC起负调控的作用。

同时FLC也存在于自主开花途径中，与其他基因共同作用以调节植，株开花时间。

而FLC的表达对开花起抑制作用。

一系列研究表明，春化的低温作用可能在于相关基因的去甲基化，消除了FLC对开花的抑制作用，从而解除赤霉素合成途径的封锁最终导致植株在一定时，期开花。

“春化”是人们研究已久的问题，Purvis与Lang（Lang，1965；Purvis，1961）曾对春化作用的研究成果做了全面的总结，但由于开花素（包括春化素）的分离工作进展不大，在20世纪70年代以后该项研究几乎处于停滞状态。

近年来，分子生物学的兴起为许多领域的研究提供了有利工具。

目前，已确证拟南芥有51个位点与开花有关，其中有27个位点与春化作用有关（LevyandDean，1998）。

对模式植物拟南芥的系列深入研究，使人们对春化作用的认识逐步深人，如关键基因FLC的分离和功能验证（Michaeletal，1999；Sheldonetal，1999）。

同时也将植物的不同开花途径区分开来，为进一步深人研究春化作用提供了理论依据和可借鉴的方法，。

春化素的名词解释春化素（vernalization），是指植物在低温条件下经历一段时间后，才能够正常进入开花期的现象。

这种现象主要发生在一些冬型植物身上，它们需要在低温环境下获得适当的“寒冷经历”，才能引发开花的过程。

一、春化素的概述春化素是一种植物激素，也是调节植物生长和发育的重要成分之一。

它可以在植物的茎、叶、花和种子等部位中发现，并在植物体内起着关键作用。

春化素能够感知并响应环境因素，尤其是温度变化。

它在冬季期间积累于植物的器官中，随着低温逐渐积累到一定浓度后，植物才能够顺利进入开花期。

二、春化素的发现与研究历程春化素的概念最早在20世纪初由苏联植物学家M.S. Filatenko提出。

他通过对小麦和大麦种子的研究，发现低温可以影响植物的势性和开花。

随后，英国植物学家G.F. Whaley和E.L. Chailakhyan进一步研究发现，这种春化作用是由一种特殊的化学物质引起的，于是将其命名为春化素。

随着科学技术的不断发展，人们开始深入研究春化素的生理机制。

20世纪50年代，苏联科学家们成功提取出了春化素，并进行了初步的分离和纯化工作。

在此基础上，瑞士植物学家F. G. Preston和美国植物学家V. E. Summerfield等人进一步研究了春化素的生物活性，发现了其重要性和作用机制。

三、春化素的作用机制春化素的作用机制主要与DNA甲基化和基因表达调控有关。

由于低温环境的刺激，植物体内的DNA甲基化水平发生变化，进而影响基因的表达。

低温条件下，春化素会与DNA结合，改变某些基因的DNA甲基化状态，从而激活或抑制这些基因的表达。

这种基因调控过程进一步影响植物体内的生理活性和代谢通路，最终决定了植物能否顺利进入开花期。

四、春化素的应用与意义春化素技术在植物育种和生产上具有重要意义。

通过春化素的研究和应用，可以改良和控制农作物的生长和开花过程。

例如，在农业生产中，利用春化素可以实现冬季育苗和提前供应市场的需求。

植物春化作用及其研究进展程星;秦海英;韩相林【摘要】春化作用一般是指单子叶植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象.主要叙述了春化作用的理论以及现象以及在实际生产应用方面的研究进展.【期刊名称】《农业科技通讯》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】2页(P127-128)【关键词】春化作用;研究进展;成花;春化特性【作者】程星;秦海英;韩相林【作者单位】河南省濮阳市农业科学院濮阳457000;河南省濮阳市农业科学院濮阳457000;河南省濮阳市农业科学院濮阳457000【正文语种】中文有些植物的花器官需要低温条件才能促进花芽形成和花器发育，这一过程叫春化阶段，而使植物的花通过春化阶段的这种低温刺激和处理过程则叫春化作用。

这是单子叶植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。

在实际生产中春化作用主要应用于小麦，尤其是冬小麦。

春化作用在成花诱导方面扮演着重要的角色。

冬性草本植物例如冬小麦，一般都在秋季萌发，经过一段营养生长后度过寒冬，于第二年夏初开花结实，如果在春季播种，则只长茎、叶而不开花，或开花大大延迟，这是因为冬性植物需要经历一定时间的低温才能形成花芽。

冬性作物已萌动的种子经过一定时间低温处理，则春播时也可以正常开花结实，故而春化作用一词由此而来。

冬小麦、二年生作物以及某些多年生草本植物例如牧草，都有春化现象，这是它们必须等到翌年才能开花的基本原因。

所有需要低温诱导促进开花的植物，都可以在其营养体时期进行，但并不是都可以在种子萌发时进行。

一般来说，能在种子萌发时进行的如冬小麦，其对低温的需要是兼性的，即低温能促进开花，未经过春化将延迟其开花。

种子萌发时感受低温的部位是胚，营养体时期的感受部位为茎尖。

所以要分清每种不同植物春化作用的特性。

在春化作用中，低温是春化作用的主导影响因子，通常春化作用的温度为0℃～15℃，并需要持续一定时间，不同作物春化作用所需要的时间也不同，如冬小麦、萝卜、油菜等为0℃～5℃，春小麦为5℃～15℃。

植物光周期调控与春化的关系研究植物是地球上的生命体之一，它们拥有独特的生长、发育、繁殖等特性。

其中，植物的生长发育与光照有着密切的关系。

植物的光周期调控和春化在这方面起着重要的作用。

本文将会对这两个问题进行简要的讲解，以便更好地理解植物生命的奥秘。

植物光周期调控植物的生长发育与光照密不可分，是光合作用的主要过程之一。

在光照充足的情况下，光合作用可以正常进行，植物的生长发育也可以顺利进行。

然而，不同种类的植物对于光照的需求是不同的，有些植物需要长时间的光照才能生长发育，而有些植物则需要短暂的光照才能生长。

这种现象是由植物的光周期控制机制所决定的。

植物对于日长的响应通常分成长日植物和短日植物两种类型。

长日植物是指需要较长日照期才能开花的植物，例如草莓、菜花等。

而短日植物则是指需要较短日照期才能开花的植物，例如大麻、黄豆等。

植物光周期的控制是由植物体内的光敏感物质调节的，这些光敏感物质通常被称为光受体。

植物的光敏感物质包括光敏色素、一氧化氮、激素等。

它们可以通过控制植物体内的化学反应，调节植物的生长发育，从而实现植物的光周期控制。

植物春化的机制春天是植物生长发育的重要季节，它是植物对于气温、光照和水分等环境因素变化做出的一系列生理反应。

春化是植物在春季适应环境变化的关键生理过程之一，它包括许多重要的生理和分子生物学机制。

植物春化的机制包括许多层面的调节，这些调节可以通过植物内部的信号传导通路实现，包括植物体内的激素、基因表达、RNA加工、蛋白合成等生化过程。

当春季来临时，植物体内的激素和蛋白会发生改变，这些变化可以导致植物开花、开芽等行为的发生。

植物春化的研究一度是植物学领域中的重要研究方向之一，不断地推动着植物春化机制的研究和发展。

近年来，随着基因组学和分子生物学技术的发展，科学家们可以更加深入地了解这一机制，并通过模拟实验来验证春化机制的假说。

植物光周期调控和春化的关系植物光周期调控和春化在许多方面都是密切相关的。

春化作用的原理春化作用（vernalization）是指将种子或幼苗在低温条件下培养一段时间后，使其获得较低温度处理后的生理反应和遗传变异，从而促进其开花和生殖发育的过程。

它是植物生物学中的一种重要调控策略，有助于植物适应季节性环境变化。

春化作用的原理可以从生理和遗传两个方面来阐述。

一、生理原理：1.低温抑制春化抑制子的积累：许多冬季生长的植物会在寒冷的季节产生一种春化抑制子，它会抑制开花的发生。

低温处理可以降低抑制子的合成和积累，从而减轻其对开花的抑制作用。

2.低温诱导春化激素的合成：低温处理会同时诱导一些春化激素的合成，如赤霉素和水杨酸。

这些激素的合成与春化的进程密切相关，它们可以促进花蕾发育和开花的发生。

3.低温调控开花时间基因的表达：低温处理还可以通过改变植物的转录水平来调控开花时间基因的表达。

比如，在一些植物中，低温处理会使一种叫做FLOWERING LOCUS C (FLC)的抑制因子的表达水平下降，从而促进开花基因的表达，进而促进开花的发生。

二、遗传原理：1.春化与冷感应路径的交叉：春化作用的发生与植物的冷感应途径密切相关。

在一些植物中，春化作用会激活C-repeat bindingfactor (CBF)基因家族的表达，从而调控一系列抗寒和抗逆的基因的表达。

这些基因的表达不仅有助于植物适应低温环境，同时也会参与到春化作用的调控中。

2.春化相关基因的调控：春化作用还与一系列春化相关基因的调控有关。

在一些模式植物（如拟南芥）中，调控春化作用的基因主要分为短日照和长日照两类，它们会在植物接受低温处理后的特定时期或特定光周期下发挥作用。

这些基因的调控可以通过DNA甲基化、染色质重塑以及转录水平的变化等方式来实现。

总结起来，春化作用的原理主要包括低温抑制春化抑制子的积累、低温诱导春化激素的合成、低温调控开花时间基因的表达以及春化与冷感应路径的交叉等生理机制，以及春化相关基因的调控等遗传机制。

植物春化作用的研究进展摘要:春化作用是近代植物科学领域的一大发现，对其进行深入的研究有助于农业生产的发展。

故文章从植物对低温的反应类型、进行春化的条件以及春化作用在农业生产上的应用，总结分析了春化作用研究的进展情况。

关键词:春化作用;低温;条件;应用中图分类号:Q945 文献标识码:A 文章编号:1674,0432(2011),05,0324,1 作物的生长发育进程和温度的季节变化相适应。

一些作物在秋季播种，冬季前经过一定的营养生长，然后经过寒冷的冬季，在第二年春季重新旺盛生长，春末夏初开花结实。

而将秋播作物春播，则不能开花或延迟开花。

早在1918年Carssiler用冬黑麦进行试验时发现，冬黑麦在萌发期或苗期必须经历一个低温阶段才能开花，而春麦则不需要。

在一些高寒地区，因严冬温度太低，无法种植冬小麦。

故1928年Lysenko把吸水萌动的冬小麦种子经过低温处理后春播，便可以在当年的夏季抽穗开花，于是将其称之为春化，意思是使冬小麦春麦化了。

这种低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。

如果没有经过低温处理，这类植物则维持营养生长状态或推迟开花，例如甘蓝、天仙子等植物，如不经过低温，其茎就不能伸长而呈莲座状。

我国北方农民早就应用春化处理来进行冬麦春播或春季补苗，如“闷麦法”，即是将吸涨萌动的冬小麦种子闷在罐中，放在0,5?低温下40 -50天即可用于春季补种。

除了冬小麦、冬黑麦、冬大麦等冬性禾谷类作物外，某些二年生植物，如白菜、萝卜、芹菜等，以及一些多年生草本植物(如牧草)也需要低温春化，这些植物通过低温春化后，还要在较高温度下生长一段时间，并且许多植物还要求在长日照条件下才能开花，因此春化过程只是对开花起到一定的诱导作用。

植物对低温反应的类型，植物开花对低温的要求一般有两种:1 对低温的绝对要求多年生草本植物对低温的要求通常是绝对的，它们在第一年秋季长成莲座状的营养植株，并以这种状态过冬，经过低温诱导，在次年的夏季抽苔开花。

文章编号　：１００４－０３７４（２００９）０２－０３３５－０８植物开花是高等植物由营养生长向生殖生长的转变过程，是个体发育和后代繁衍的中心环节。

这一发育的转变是植物体自身的发育条件和外部环境因素共同决定的。

在对模式植物特定基因人工突变研究的同时，人们对天然早花突变体也进行了大量的研究。

对天然早花突变体的研究丰富了人们研究植物春化作用机理和成花过程的手段和内容，同时对于完善和推进植物春化作用机理的研究有着重要的意义。

对模式植物拟南芥开花的生理学和遗传学研究表拟南芥春化作用相关基因ＦＬＣ的表达调控及天然早花突变体的研究进展李　勇，胡宗利，顾　峰，胡功铃，陈国平＊（重庆大学生物工程学院，重庆　４０００３０）摘　要：植物开花是从营养生长到生殖状态的重要发育转变，是多种内在因子和环境因素共同作用的结果。

在拟南芥开花调控网络中，开花抑制基因ＦＬＣ处于枢纽地位。

ＦＬＣ的表达受许多来自环境和生长发育的信号调控，主要包括：ＰＡＦ１复合体、ＳＷＲ１复合体成员，ＦＲＩ依赖途径、自主途径和春化作用途径基因。

本文主要综述了影响ＦＬＣ表达的春化相关基因及天然早花突变体的研究进展，并根据最新的研究成果提出该研究领域的研究方向和重点。

关键词：ＦＬＣ；春化相关基因；染色质修饰；天然早花突变体中图分类号：Ｑ９４５．６＋４；Ｑ９４９．７４８．３；Ｑ７８ 文献标识码：ＡResearch progress on the regulation of expression of Arabidopsis vernalization-related gene FLC and natural early flowering variationLI Yong , HU Zong-li, GU Feng, HU Gong-ling, CHEN Guo-ping*(Bioengineering College of Chongqing University, Chongqing 400030, China)Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｐｌａｎｔ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｃｒｕｃｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ　ｔｏ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｉｓ　ｐｒｏｐｅｒｌｙ　ｔｉｍｅｄ　ｂｙ　ａ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｃｕｅｓ．　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｏｆ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ，　ＦＬＣ　ｉｓ　ａ　ｐｏｔｅｎｔ　ｒｅｐｒｅｓｓｏｒ　ｏｆ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ．　Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＦＬＣ　ｉｓ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙ　ｌｏｔｓ　ｏｆ　ｆａｃｔｏｒｓ，　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ　ｃｕｅｓ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｓｔｉｍｕｌｉ　ｗｈｉｃｈ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔａｉｎ：ＳＷＲ１ｃｏｍｐｌｅｘ，　ＰＡＦ１ｃｏｍｐｌｅｘ，　ＦＲＩ　ｃｏｍｐｌｅｘ，　ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ｐａｔｈｗａｙ　ａｎｄ　ｖｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐａｔｈｗａｙ　ｇｅｎｅｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｖｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎ－ｒｅｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅｓ　ｔｈａｔ　ｒｅｇｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＦＬＣ　ａｎｄｎａｔｕｒａｌ　ｅａｒｌｙ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｆｏｃａｌ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｉｅｌｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ＦＬＣ；　ｖｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎ－ｒｅｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅｓ；　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍａｔｉｎ；　ｎａｔｕｒａｌ　ｅａｒｌｙ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ收稿日期：２００８－０９－２４；修回日期：２００８－１２－３０基金项目：国家自然科学基金（３０６０００４４，　３０７７１４６３）；　重庆市自然科学基金（ＣＳＴＣ，　２００７ＢＢ１２０４，　２００７ＢＢ０２５０）＊通讯作者：ｃｈｅｎｇｕｏｐｉｎｇ＠ｃｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ明，影响植物开花的因素主要分为四个途径：光周期途径、赤霉素途径、自主途径和春化作用途径［１］（图１）。

春化作用与光周期在生产实践中的应用现状春化作用（vernalization）是指植物在低温条件下经历一定的时间后，其生长和发育受到促进的现象。

光周期是指植物生长和发育过程中所受到的光照时长的影响。

在生产实践中，春化作用和光周期的应用能够帮助调节植物的生长和发育，提高农作物的产量和质量。

首先，春化作用在生产实践中的应用主要体现在作物的种植和育种中。

许多冷季作物（如小麦、大麦等）需要经历一定的低温处理后才能出苗和开花。

通过控制春化时间和低温条件，可以合理安排作物的种植时间，使其在适宜的生长季节生长，增加产量。

此外，春化作用对百合、郁金香等花卉的品质和开花时间也有影响，通过春化处理可以控制花卉的开花时间，满足市场需求。

其次，光周期在生产实践中的应用主要涉及温室种植和调节农作物的开花时间。

在温室种植中，光周期是非常重要的因素之一，合理调节光照时长可以促进植物的生长和发育，提高产量。

光周期调控技术可以用于延迟作物的开花时间，延长为期有限的生产季节，使作物能够在适宜的环境条件下完成生长，增加产量和品质。

此外，光周期对于一些特定作物（如大豆、小麦等）的种植和育种也非常重要，研究和应用光周期调控技术可以增加种植区域的适应性和扩大种植面积。

在现代农业生产中，春化作用和光周期技术得到了广泛的应用。

例如，在小麦等农作物的育种中，通过春化处理，可以筛选出抗寒的品种，提高作物的耐冷性和适应能力。

在玉米和稻谷的种植中，通过调节光周期，可以控制作物的开花时间，从而避免花期集中，减少病虫害的发生，提高产量和品质。

在花卉生产中，通过春化处理和光周期调控，可以控制开花时间和花朵的数量，提高观赏价值和市场竞争力。

然而，在春化作用与光周期应用中仍存在一些问题需要解决。

首先，目前大多数作物的春化过程和光周期调控机制尚不清楚，限制了春化作用和光周期调控技术的进一步优化和应用。

其次，春化和光周期调控技术在不同作物和地区的适用性有差异，需要根据不同的环境和需求进行优化和调整。

黄花菜春化作用的研究与应用作者：宿富强来源：《农民致富之友》 2021年第30期宿富强黄花菜必须经过一定的持续低温阶段才能由营养生长转入生殖生长，抽苔现蕾，否则就一直停留在营养生长阶段，科学家把这一现象称为春化作用。

春化作用是黄花菜在自然生态系统中，为适应气候变化规律和特点，达到趋利避害、物竞天泽的目的，经长期选择进化而形成的一种自我保护的一种能力和特性。

它通过对温度的感知控制生长发育进程，确保开花结果避开寒冷的冬天而选择在温暖的夏季，为下一代的生长发育创造较为优越的条件，使其后代茁壮成长，在残酷的优胜劣汰中得以生存而延续其物种。

一、影响春化作用的因素1、温度黄花菜接受低温影响的部位是茎尖端的生长点和嫩叶，它们经受一定时间的持续低温作用之后，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化，从而使黄花菜的生长发育进程发生改变，由营养生长转入生殖生长。

低温是黄花菜春化作用必须的主导因子，一般温度为0℃～15℃，最适宜温度为1℃～2℃。

在低温达到黄花菜春化作用的要求后，还需要持续一定的时间，不同品种所需要持续的时间不同，一般春化作用要求的温度越低，需求的时间就越长，如比方品种的春化作用需要的时间一般在60天以上，而中部和南部的品种春化作用时间需要30天～50天。

这是黄花菜在不同地域长期生存进化而来的结果。

2、水分水是黄花菜春化作用必须的物质和媒介，春化作用所发生的各种物理变化和化学反应都是在水的直接参与下或在水中进行的，离开了水，黄花菜的春化作用就不能进行，因此，水是春化作用必须的要素之一，只有在春化期间满足了它对水分的要求，黄花菜的春化作用才能正常进行，否则，黄花菜的春化作用就会停滞不前或终止。

一般情况下，只要土壤的含水量保持在40%以上就能满足春化作用要求，以土壤含水量60%～70%最适宜，当土壤含水量超过70%以后，不利于用春化作用，甚至对春化作用起抑制作用。

3、氧气氧气是黄花菜新陈代谢必须的基础物质，有氧呼吸是黄花菜新陈代谢的主要形式，因此，与黄花菜新陈代谢密切相关的春化作用也同样与黄花菜的有氧气呼吸有着密切的联系。