果实的形成生理—瓜类.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,蔬菜,栽培生理学,安徽农业大学园艺学院,授课人,甘德芳,Email:gandf,课程性质、地位和任务,蔬菜栽培与生理是园艺学专业本科生的主要学位课程之一。其他学习对象与蔬菜作物及其栽培相近的本科生，也可选修该课程。,通过课程的学习，学生能追踪学科的前沿，了解蔬菜栽培与生理的研究进展、动态和发展方向，进一步掌握蔬菜栽培与生理研究的实验技术、方法，运用蔬菜栽培与生理知识分析、解决蔬菜生产中实际问题，并能为蔬菜的栽培、贮藏保鲜等提供新的思路和策略等到。,课程内容,2.1,蔬菜作物的产量形成,2.2,叶球形成的生理2.3,肉质根的形成生理,2.4,果实的形成生理,2.5,鳞茎与块茎形成生理,第二讲 蔬菜作物的产量形成生理,2.4,果实的形成生理,瓜类,一、瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,二、生长和结果的关系,三、果实的生长与发育,四、果实发育过程中的生理变化,主要介绍瓜类果实的形成过程、生理机制及环境影响因素,瓜类是一类蔓性的一年生葫芦科蔬菜，它们对外界环境总的要求是温暖的气候，充足的日照，适当的土壤和空气湿度。由于瓜类原产地的不同和长期驯化的结果，不同种类间对于外界环境条件的要求有所不同。概括起来可以分为两类：,-,一类是要求高温，干燥，日照充足，不耐低温、高湿的环境条件，如西瓜、甜瓜等；,-,另一类是要求温暖但不耐高温，要求较高的土壤和空气湿度，光照充足等环境条件，如黄瓜、瓠瓜等。其他如南瓜，丝瓜和冬瓜要求较高的温度、充足的日照，对湿度的适应性较广。,瓜类蔬菜都是以果实为食用。其中黄瓜、瓠瓜、丝瓜等以幼嫩的果实供食；而西瓜、甜瓜则以生理上成熟的果实供食。其他种类如南瓜、冬瓜等幼嫩或老熟的果实均可食用。,由于瓜类蔬菜栽培的目的在于获得高产和优良的果实，因此，在栽培过程中植株要顺利并适时地经历种子的萌发、叶蔓的生长、花芽的分化和花器的发育、开花、授粉、受精，以及胚珠的形成与果实的发育等一系列过程。在形态、生理上的变化，瓜类蔬菜远比以营养器官为食用的叶莱和根莱类蔬菜复杂得多。,瓜类蔬菜属于蔓性草本植物。在适宜的气候条件和正常的生长情况下，生长速度很快，生长量很大，分枝性较强。为了适当平衡其生长和发育、调节其营养生长和结果之间的关系，除通过施肥、灌水等措施外，尚需采用整枝、压蔓、摘叶等技术。,植物的发育要建立在生长的基础上，所以瓜类蔬菜在生长前期，要有充分的营养生长。但过早满足通过发育的条件，并不能达到高产的目的；相反，如果只有营养生长，而不及时地通过发育，则推迟结果，也会降低产量。只有通过优良的栽培技术，达到既有旺盛的营养生长又有适时的发育，使生长和结果平衡发展，才能达到高产优质的目的。,瓜类蔬菜都属于雌、雄异花同株植物，不同种类和品种间，雌花出现的时间和节位，雌花的数目和雌花、雄花的比例等，都是不同的。它们的发生规律无疑对于瓜类作物的栽培有着极其重要的意义。,瓜类的栽培技术所涉及的生理问题面较广，如花芽的分化和雌、雄花形成的问题，营养生长与果实发育的关系，果实的生长和发育，果实形成过程中形态和生物化学变化等，现分别予以介绍。,一、花的分化过程,1,花芽的分化过程,瓜类蔬菜的花多为单性花，雌花和雄花同株，均着生于叶腋，一般雌花单生，而雄花单生的如南瓜、西瓜、冬瓜，或簇生如黄瓜，或呈总状花序如丝瓜。雄花的发生往往先于雌花，花芽的分化和发育是随着瓜蔓的伸展由下而上的顺序推进。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,就一朵花而言，花器中的不同部分与其他植物一样，由外轮逐渐向内轮分化。即花芽分化的次序，是由萼片、花冠、雄蕊到雌蕊。,如藤井健雄等曾观察黄瓜花芽的分化，认为黄瓜花芽开始分化时为无性时期，继而进入两性时期，最后为单性时期。这就是说：黄瓜花芽分化的前期性别还没有决定，而当雌、雄蕊分生以后才决定花的性别,(,图,226),。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,瓜类蔬莱花芽分化的时期随种类和品种而异，藤井等以黄瓜为材料观察，发芽后,10d,具有一枚真叶的幼苗，分化叶数,8,枚，,3,5,节花芽开始分化；发芽后,20d,具有三枚真叶的幼苗，分化的叶数为,15,枚，第,2,l1,节叶腋花芽分化，但尚未决定雌花或雄花；当发芽后,35d,具有六枚真叶的幼苗，分化叶数,27,枚，,2,23,节花芽分化，此时第,10,14,节已分化为雌花，其余各节叶腋内均为雄花。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,在多数情况下，瓜类蔬菜的花为雌、雄异花的单性花，但在黄瓜、葫芦、西瓜和甜瓜的一些品种，有时有两性花出现。黄瓜在温室栽培熏烟的条件下，时常见到雌花或雄花转变为两性花的事例，有些两性花在形态上完全类似雌花，而另一些两性花在形态上极似雄花。葫芦的两性花根据寿诚学等,(1957),的观察调查，大都着生在于蔓和孙蔓上面。子蔓以,10,16,节为多，而孙蔓的,1-5,节也有,10%,左右的两性花,(,表,44),。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,节位,主蔓,子蔓,孙蔓,1,5,0,0,10.0,6,10,0,10.0,3.3,11,15,0,30.7,-,16,20,0,13.3,-,21,25,0,23.4,-,26,30,0,3.3,-,表 葫芦两性花着生位置的百分率（,%,）,西瓜的两性花据认为在长瓜形、大籽型的品种中很少发现，而圆瓜，小籽型的品种较多。在西瓜处于旺花期，对,9,个品种两性花的情况调查结果说明，西瓜各个品种或多或少都有雌型两性花的发生，而品种之间差异很大，其中以“小青皮”、“都三号”最多，两性花的比率达,33.3%-57.9%,，一般在,5,10%,。值得提出的是属长型大籽的“平湖马铃瓜”，两性花百分率也达,11.1%,。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,关于雌型两性花的结果问题，据寿诚学等的观察，葫芦两性花的花柄很长，可以结成果实，但果实短小，没有什么经济价值。黄瓜在生长后期出现的两性花结果呈畸形，经济价值不大。而西瓜的雌型两性花则完全是另一种情况，它的小孢子发育完全，其花粉粒的大小、能育率和发芽力与单性雄花没有很大的差别，在自然状态下可以结果。甚至用同一花朵的花粉自交套袋也能结果。瓜类雌型两性花的出现和自交结实的问题对于制订杂交技术是须引起注意的。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,2,黄瓜性表现的类型,黄瓜植株上花性别的发生，一般规律是由下而上，首先为不发育的雄花，正常雄花，正常雄花和正常雌花，大型雌花和被抑制雌花，雄花,(,两性花,),。根据黄瓜不同品种植株上雌雄花出现的顺序、雌花的数目和雌雄花的比例，可以分为四种类型，即：混合型，混合雌性型，雌性型，两性、雄性同株型。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,杭州“青皮黄瓜”雄花和雌花交错着生，雌花节有连续发生的情况，但连续节位不多，基本上属混性型；绍兴“小黄瓜”雄花、雌花混生，但雌花数多，有时连续,10,节以上形成雌花，可以认为是混性雌性型。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,由于瓜类蔬菜多属雌雄异花同株，因此，其性表现为混性是普遍的，也是表现的基本类型。有些品种雌花连续发生的能力强，则表现为混性雌性型，对于这些品种如进一步的培育，可以育成纯雌型。纯雌型品种或品系的育成，对于简化瓜类蔬莱的杂交制种技术有着重要的意义。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,3,瓜类结果部位的特性,从栽培的角度来考虑，雌花着生的节位与品种的早熟性有密切的关系，而结果部位则是整枝技术的依据。,第一雌花着生节位是品种熟性的重要特征。根据观察，“北京刺瓜”第一雌花着生在第四节的采收期，要比着生在第五节的早收,1,2d,，比着生在第六节的早收,3,4d,以上。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,瓜类蔬菜的不同种类，雌花着生和结果部位是不同的。,按结果习性有以,主蔓结果为主,，如矮生西葫芦、早熟黄瓜；以,侧蔓结果为主,，如甜瓜、瓠瓜等；,主蔓和侧蔓都能结果,，如冬瓜、南瓜、西瓜、丝瓜、苦瓜等。蔓生的瓜类，必须根据茎蔓生长、雌雄花着生规律和结果习性，进行植株调整。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,在同一种类的不同品种间，雌花的数目和着生节位，也有很大的差别。如根据黄瓜的分枝性能、结果部位，可以分为以下三个类型：,-,(1),以主蔓结果为主；分枝很少，主蔓发生雌花较早，较多；如“北京小刺瓜”、“东北叶儿三”、“杭州青皮黄瓜”和“绍兴 小黄瓜”；,-,(2),主、侧蔓均能结果：分枝性中等，主蔓和侧蔓雌花发生时期与结果数目相近，如北京的“丝瓜青”；,-,(3),以侧蔓结果为主：分枝性强，主蔓很少结果，如放任生长则第一雌花着生节位很高，往往在第八节以上，如在,4,5,叶摘心，则侧蔓第一节便能形成雌花结实，如北京“截头黄瓜”。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,二、环境条件与瓜类雌、雄花发生的关系,瓜类蔬菜的结果习性、雌雄花的比例，受种类和品种遗传性的制约。即每个种类和品种都有各自的规律，但也不是固定不变的，它们还受栽培季节、温度和光照条件、营养和水分状况、气体成分诸因素的影响。这里着重介绍外界环境条件对雌雄花形成的影响。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,栽培季节与雌雄花形成的关系,在生产上影响瓜类蔬菜雌雄花形成的主要环境条件是栽培季节的不同。春黄瓜的播种时期与主蔓上第一朵雌花的节位、雌雄花比例及其早熟性有密切的关系。如“北京大刺瓜”在春季栽培时，春分以前播种的第一雌花着生在,3,5,节；春分以后播种则第一雌花推迟至,5,7,节；而在温室播种栽培的推迟到第,8,节以上。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,丝瓜和苦瓜也有类似的情况。根据中山大学生物系的调查，春丝瓜主蔓上雄花出现的节位是,6,7,节，第一雌花出现在,9,11,节；而夏丝瓜主蔓上雄花出现的节位是,8,10,节，第一雌花则要到,14,15,节才能出现。,长江中下游一些瓜类蔬菜可以在春季栽培也可以在夏秋栽培。由于栽培条件的差异悬殊，对于雌花着生节位、雌花数目和分枝习性表现得更为突出。徐润芳曾以不同来源的黄瓜品种，在南京作过春播及秋播试验，同样认为春季栽培，苗期经受低温短日的影响，分枝较少，主枝上第一雌花着生节位低，主蔓雌花百分率也高；而秋季栽培，苗期受早秋高温长日的影响，分枝数增加，主蔓上第一雌花的节位较高，主蔓上雌花百分率较低。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,但是品种之间有不同的反应。如“南京早黄瓜”等品种，春季或秋季栽培，主蔓上第一雌花出现均较早，春季在主蔓上平均,2.4,2.6,节，秋季在,3.0,3.2,节，受栽培季节的影响较小；而“青岛黄瓜”等品种，春季栽培时，主蔓上第一雌花生在第,6,节；秋季栽培时则在第,16,节，相差很大，也就是受栽培季节的影响较大,(,表,45),。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 栽培季节与黄瓜不同品种分枝和雌花发生的关系,品种名称,侧枝数目,第一雌花着生部位,主蔓上雌花（,%,）,春栽,秋栽,春栽,秋栽,春栽,秋栽,南京早黄瓜,0,0.8,2.4,3.3,100,93.3,金早生黄瓜,2.6,4.0,2.6,3.0,80.3,53.6,青岛黄瓜,4.0,6.3,6.2,18.5,54.5,26.0,宁阳刺瓜,3.8,7.3,7.0,14.6,65.5,26.8,截头黄瓜,3.6,6.3,6.2,18.0,63.0,39.6,2,苗期温度与雌花发生的关系,藤井以“相模半白”黄瓜为材料，以相同的积温，不同的播种期，温度分别以,18,、,29,和,26,三种处理，试验结果表现是：在较高的温度下幼苗生长迅速，但较瘦弱；在低温区生育较迟，但生长茁壮。不同温度条件下，对雌花形成一般情形是低温区第一雌花出现的节位低，雌花连续出现的节位也相应降低，单株的雌花数目较多，而雄花数目较少，主蔓上结果数较多。,(,图,229),1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 苗期温度与黄瓜雄、雄花形成的关系,苗期温度,（）,育苗日数,第一雌花,节位,第二雌花,节位,单株雌花,数目,单株雄花,数目,雄,/,雌,侧枝数,13,60,12.82.2,13.82.4,21.8,44.7,2.1,6.82.0,22,49,15.51.9,17.82.4,16.3,75.0,4.5,7.21.9,25,41,11.41.7,18.72.0,14.8,85.0,5.7,9.81.6,杉山直仪认为，在日平均温度比较接近的情况下，昼夜温差较大时，对于雌花的形成可能是有利的。昼温,25,，日长,8,小时，发芽后,7,25,天在不同的夜温下生长，调查主蔓,15,节内的雌花数，认为在昼温,25,，夜温,13,15,的条件下，为雌花形成的适宜温度。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,3,苗期日照长短与雌花着生的关系,黄瓜在较短的日照条件下，第一雌花出现提早，着果节位较低，雌花数目增加，雄花相应地减少，雌、雄的比例提高了，而分枝数有所抑制。张世渊等在杭州以“小黄瓜”为材料，苗期用不同光照时间处理，结果表明缩短苗期光照至每天,10h,，可以减少雄花的数目，相对地增加了雌花的数目。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 育苗期间日照长短对黄瓜雄花着生影响*,光照长度,（小时,/,天）,第一雌花,着生节位,每株雌花数,每株雄花数,雄,/,雌,侧枝数,8,9.4,16.0,16.0,2.5,3.3,7,7.5,15.2,38.9,2.4,2.4,6,7.9,16.9,32.3,2.0,2.8,5,8.1,18.2,26.4,1.5,1.9,*,所得数据为,25,株平均值,甜瓜在每天，,12h,的日照条件下促进生长发育，可加速开花，增加雌花的数目，侧枝分枝数也有增加；而在每天,8h,日照条件下，生长发育受阻，雌花出现日期推迟,8,9d,，雌花数也显著减少。,从栽培的角度出发，并不是雌花出现得越早越好，也不是雌花的数目越多越好，还要考虑到植株的营养生长。缩短了日照时间，秧苗及其后的生长均受到不同程度的抑制，产量也有所下降。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,丝瓜为短日照作物。据广东农林学院园艺系的试验，对短光照要求较严格的品种,(,如“鸟耳丝瓜”、“双青丝瓜”等,),，需要,10d,以上的短光照（,9h,日,),，才能明显地促进开雌花；而对短光照要求不很严格的品种,(,如“青皮丝瓜”、“棠东丝瓜”,),，只要求有,6,8d,的短光照就可促进开雌花，因而在生产上，可以在苗期用短光照处理的方法来克服夏丝瓜的徒长及迟开花的缺点。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,4,育苗期间光照与温度的相互作用,上面分别说明温度及光照条件对瓜类雌雄花形成的影响，但二者之间又有相互的作用。藤井用黄瓜为材料，温度处理分,20,、,25,、,30,、,35,、,40,，每个温度处理又分每天,6,、,7,、,8h,日照，苗期为,55d,，研究温度与日照对生长发育和雌雄花形成的关系，实验结果是：,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,(1),在较高的温度下，幼苗的生长发育良好，在同一温度条件下，日照时间长的发育较好；,(2),花芽分化节位的范围和发育的程度大致和苗的发育相一致，在同一温度条件下，日照时间短的发育不良，尤其是高温短日区发育显著不良；,(3),雌雄花发生的状态是低温短日下第一雌花节位及连续雌花节位置较低，而差别不大。但以同一日照长度来看，不同温度处理是低温区第一雌花节位及连续雌花节位较低，说明温度的影响远较日照长短影响更为强烈。在,6h,日照区温度的影响要比,8h,日照区明显。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,有试验认为，温度和日照长度这二个条件中，日照长度决定了花芽的产生，而温度则决定花芽分化的趋向，特别是夜间的低温有利于雌花的分化。因此，在短日照条件下，低夜温比高夜温多发生或早发生雌花；在长日照条件下因不发生或少发生花芽，不论高夜温或低夜温都不发生或少发生花芽。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,有试验认为，温度和日照长度这二个条件中，日照长度决定了花芽的产生，而温度则决定花芽分化的趋向，特别是夜间的低温有利于雌花的分化。因此，在短日照条件下，低夜温比高夜温多发生或早发生雌花；在长日照条件下因不发生或少发生花芽不论高夜温或低夜温都不发生或少发生花芽,另外，日照强度也影响到黄瓜雌花的形成，一般在遮荫的条件下生长的苗，雌花减少，雄花增加，雌雄花之比较低。而在正常直射光照下雌花较多，雌雄花之比较高，特别在短日照处理的情况下，表现得更为突出。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,5,苗期水分和营养条件对雌、雄花形成的影响,黄瓜是一种对土壤湿度反应很敏感的作物。在不同土壤湿度下栽培的植株，在植株形态、生长量表现上有很大的差别。在较高的土壤湿度条件下，节间较长，叶面积较大，发育加速，植株总重和产量较高。不同土壤湿度对植株雌，雄花的影响是：雄花数差别很小，但雌花数目，在,80%,土壤湿度条件下的植株比生长在40%,以下的多,2,4,倍,(,表,49),。若在不同的空气湿度下更加强了这种差异。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 土壤湿度对黄瓜雌、雄花的变化,观察日期,40%,土壤湿度,80%,土壤湿度,花数,雄花,/,雌花,花数,雄花,/,雌花,雄花,雌花,雄花,雌花,7,月,25,日,16.70.65,0.80.16,20.1,18.81.12,1.30.25,14.1,7,月,31,日,582.14,1.00.06,58.0,643.47,2.70.57,23.1,8,月,5,日,923.43,1.30.27,70.1,1064.86,6.81.49,15.1,8,月,10,日,1534.21,2.70.36,56.1,1983.43,9.61.80,20.1,8,月,15,日,2855.35,4.80.51,59.1,3028.89,11.71.98,25.1,在比较充足的土壤和空气湿度条件下，还加速雌花的发育，第一雌花座果的节位降低了。,不同矿质营养条件对黄瓜性别表现反应是不同的。米宁娜在播种时、孕蕾期、开花期、定期氮素和定期钾素营养研究黄瓜发育和性变化的试验中指出：黄瓜发育的初期，适度的氮素营养，可加速每个阶段的通过，使黄瓜发育速度加快，提早雌花的出现,(,雌花比雄花早出现,4d),，雄花数明显的减少，相对地雌花数较多，雄花与雌花的比例降低，这种差异以一级主枝比主枝表现得更为显著。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,而定期钾素营养的处理，减缓了黄瓜的发育速度，雄花比雌花早,4,天开放，雄花数增加，雌花数减少，雄花与雌花比例上升。米宁娜分析不同营养处理后植株的含氮量和含糖量，结果是定期氮素营养处理后，地上部分的含氮量降低了，特别是地上部的基部，而含糖量则增高，碳、氮比例较正常营养的高,3,倍以上。进一步证实了氮素营养有利于雌花的形成，而钾素营养有利于雄花的形成,(,表,50),。,磷素营养对黄瓜性别的影响，据曹宗巽的试验认为，在一定的跟度内，变更黄瓜的磷素营养，对雌花数目没有影响；而施用大量的磷素营养，选择性地增加了雌花的数目。出现雌花最多的黄瓜植株并不是生长最好的。可见磷肥的作用不是通过改善一般的营养条件来实现的。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 矿质营养对黄瓜性别的影响,处理方法*,分枝级别,产量（克）,果实数,子蔓,孙蔓,雄花,雌花,雄花,/,雌花,雄花,雌花,雄花,/,雌花,氮、磷、钾,59.5,4.1,14.3:1,15.8,4.0,3.9:1,668,10,定期氮营养,58.5,5.1,11.5:1,7.6,5.5,1.5:1,2012,20,定期钾营养,51.5,3.5,14.7:1,21.1,4.6,4.6:1,491,5,*,氮磷、钾播种时全部施入；定期氮营养系播种时施,PK,十,1,3N,，孕蕾期、开花期各施,1/3N,；定期钾素营养系播种时施,PN,十,1,3K,，开花期、孕蕾期各施,1,8K,。,在黄瓜的育苗或生长前期，我们常常可以看到被称为“花打顶”的现象。这是田间部分植株生长缓慢，节间短缩，主枝生长缓慢、停止，而所有的叶腋甚至子叶节都形成多数雄花。雄花一直开到顶梢成为簇状，这是一种生长不良、未老先衰的现象。造成“花打顶”的原因是苗期缺肥，水分不足，在过早播种，幼苗生长发育在低温、日照较短情况下容易发生。同时“花打顶”现象与品种也有一定的关系，一般早熟的品种在早播的情况下发生较多。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,6,气体条件的影响,黄瓜温室栽培中应用熏烟的方法，可以增加雌花的数目，抑制雄花的形成，并且发现雌花向雄花或雄花向雌花的过渡形式。艾德里斯千以侧蔓结果的“克林”黄瓜为材料，对苗龄,20,天左右具有两片真叶的幼苗，每天晚间用熏烟方法处理,2h,，连续,3,天。试验结果是，熏烟的植株主蔓上雌、雄花的比例为,2.6:1,，而对照植物为,28:1,侧枝上雌、雄花的比例分别为,1.2:1,和,7:1,。其后分析烟的成分，认为烟中有较高的一氧化碳和乙烯成分。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,曹宗巽等曾以“北京黄瓜”为材料，用不同浓度一氧化碳处理。试验结果证实，一氧化碳处理显著增加了雌花的数目，减少了雄花的数目。对照植物雄花、雌花比例为,45.2:1,而影响最大的,0.3%,。一氧化碳的处理则相应的为,2.4:1,。处理以后还改变了雌、雄花出现的顺序，即用一氧化碳处理，雌花先于雄花出现,(,图,230),。在外部形态上，表现为由处理植株的生长点上新生出来的叶子特别多而密，节间短缩，为对照植株的,1/2,。在生理方面，经一氧化碳处理植株呼吸强度降低,50,70%,，过氧化氢酶的活动也有相应的改变。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,乙烯处理对黄瓜的影响与一氧化碳处理大致相近，叶偏上，颜色改变，部分凋萎，生长被抑制，雄花与雌花的比例大大下降。性特征的最大变动出现在乙烯浓度0.3%,的处理。,张世渊等以杭州“小黄瓜”，为材料，用,1%,的乙炔处理，处理共三次，在晚上进行，每次,12h,；作用时间共,36h,。试验结果，叶片略变硬，色泽减退，叶片有下垂现象，对性别的表现是雄、雌花的比例下降，即相对地增加雌花的数目。,用改变气体状态来改变瓜类的性别，只能在保护地的条件下进行，在田间条件下难于实施。因此，在生产上很难大规模的应用，只是乙烯利发现以后，生产上大规模的应用才有可能。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,7.,生长调节剂对瓜类性别的影响,乙烯利、赤霉素、矮壮素等化学药品对瓜类蔬菜雌、雄花的形成和性别的变化有很大的影响。因此，可以用化学的方法来控制瓜类蔬菜的性别，特别是乙烯利的发现，使生产上大规模应用化学药品来控制性别的表现，增加雌花的数目，以增加产量。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,(1),乙烯利对瓜类蔬菜性别的影响：乙烯利,(2-,氯乙基膦酸,),是一种新的生长调节剂，喷射到植物体以后，在一定的酸度下可以释放乙烯。乙烯可以促进瓜类雌花的形成，表现在第一个雌花节位下降，雌花的数目大大的增加，而雄花则被抑制，或者在一定的节位以内不形成雄花，从而达到去雄的目的。对于以侧蔓和孙蔓结果的葫芦，不仅增加雌花的数目，而且改变了结果习性，使主蔓上较早形成雌花和结果,(,图,231-1,231-2),。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,但用乙烯利直接处理黄瓜植株上，开放的雌花会黄萎凋落，而雄花则几乎没有影响。乙烯利促进黄瓜雌花的形成，抑制雄花的效果尚受品种的特性、栽培季节及处理的浓度、时期和次数的影响。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,李曙轩以主蔓结果为主和结果较早的“杭州青皮”黄瓜，主侧蔓结果的杭州“小黄瓜”和以侧蔓结果为主而结果数较少的烟台“八大叉”为材料，同时用乙烯利处理，研究对雌、雄花形成的影响。试验结果表明，无论哪个类型，经乙烯利喷射处理以后，雌花数目都大为增加，在主蔓上可以连续十余节着生雌花，而很少甚至不开雄花。,至于乙烯利对黄瓜雄花的抑制作用，在数量上影响更大。如“杭州青皮”，在：,1,10,节对照的植株，平均每株有雄花,20,朵,(,即每节平均有,2,朵,),，而经乙烯利处理后，平均只有,1,1.5,朵。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,因此，乙烯利对黄瓜雌、雄花的性别转化，根据品种的结果习性有很大的不同，但是雌花数目相对地增加，而雄花数相对地减少，则是普遍的现象。,乙烯利处理对黄瓜性别的影响，因季节而不同。由于性别的表现，除了品种不同以外，还受环境条件，尤其是光周期及温度的影响，较短的光照及较低的温度，有利于雌花的形成。作为春季栽培时的黄瓜，雌花的数目，处理的比对照的增加倍数较少，而作为夏、秋季栽培时，增加的倍数较多。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,用乙烯利处理黄瓜、葫芦及南瓜的幼苗，增加了雌花出现的频率、数目，为早熟丰产提供了潜力。试验结果表明，经乙烯利处理的黄瓜和葫芦，产量都有所提高，特别是早期和中期产量比对照的显著提高。但对于总产量，有的品种比对照的有所增加，而另一些品种则与对照差别不大。总产量是否增加，一方面与品种特性有关，同时与肥水管理水平亦有关。如果肥水不充足，即使早期产量增加了一些，多结几个果实，而后期产量不会相应的增加，而且畸形果较多。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,乙烯利处理，早、中期产量增加明显的是葫芦及一些晚熟的黄瓜。但对南瓜的早期结果作用不大，因南瓜受乙烯利影响而形成的雌花，大多不能膨大而枯黄脱落。,乙烯利对葫芦及黄瓜雌花数目成倍地增加，而增产作用没有雌花数增加那样明显，这主要是经乙烯利处理的植株结果率有所下降，同时在植株上同一时期结果数增加，由于营养条件跟不上，形成单瓜重量的降低，并且容易形成畸形果。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,瓜类蔬菜应用乙烯利的一个目的是去除雄花，诱导成为全雌性植株，从而简化制种手续，这在黄瓜生产杂种一代种子时被大量应用。处理的方法因地区而异。北京市农科院蔬菜研究所认为，当黄瓜第一、二、三真叶直径在,2cm,时，分别用,200,250ppm,浓度的乙烯利先后处理三次；而华南农学院园艺系介绍用,100ppm,浓度于,3,5,叶期处理一次。用以上方法处理以后，一般在,18,20,节以内连续出现雌花，不开雄花。因此，只要在制种田配置一定父本品种自然授粉，就可以收到杂种一代的种子。由于用乙烯利处理并不能绝对不形成雄花，故还应注意母本植株的人工去雄，或者采取打顶方法来除雄；其次，注意选留种瓜，疏去一部分幼果，以保证种子的质量；另外，应用父本花粉人工授粉，保证结果提高种子的质量。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,表 黄瓜及葫芦经乙烯利处理对产量的影响,(,产量单位：斤小区,)*,种类,品种,处理,总产量,前期,5,月,1931,日,中期,6,月,110,日,后期,6,月,1122,日,黄瓜,八大叉,对照,58.3,6.9,21.0,30.4,E1501,次,59.0,13.9,19.4,25.7,杭州青皮,对照,49.8,12.6,15.2,22.0,E1501,次,65.0,26.9,13.6,19.5,E1502,次,57.8,23.2,14.2,20.4,小黄瓜,对照,24.0,6.0,6.9,11.1,E1501,次,26.9,8.0,7.4,11.5,E1502,次,26.2,7.1,7.4,11.7,瓠瓜,杭州长葫芦,对照,96.9,17.8,15.7,63.4,E1501,次,99.1,19.8,14.2,65.1,E1502,次,97.1,19.4,13.5,64.2,(2),赤霉素对瓜类蔬菜性别的影响：赤霉素对黄瓜性别的表现则与乙烯利的作用相反。即用赤霉素处理黄瓜苗，能促进雄花的形成而对雌花的形成有抑制作用,(,图,232),。由此可以诱导纯雌系的黄瓜品种形成雄花，从而达到保种的目的。,试验表明，黄瓜雌雄植株的出现，与其组织中乙烯的释放量有关。全雄植株及雌、雄同株，具有较低的乙烯释放量；而那些雌性较强的表现型,(,如全雌植株及两性花植株,),，则有较高的乙烯释放量。,还有人证明：高的乙烯释放量与较多的雌花出现有关；而低的乙烯释放量与较多的雄花出现有关。相反的，内源赤霉索的含量，强雄性表现型,(,全雄植株及雌雄同株),与全雌性植株相比较，显著增加，并具有较高水平。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,植物生长及发育的调节，不是一种激素的作用，而是许多激素的协调作用，如果利用乙烯利与赤霉素的相互作用，来控制最适当的雌、雄性比例，这就不仅是一个理论问题，也是一个实际问题。,赤霉素诱导全雌系产生雄花的方法是：用浓度为,1000ppm,的赤霉素，处理的时期不宜太早，特别是处理雌株率不高的晶系。处理过早，雌性型尚未表现出来，处理太迟则留种困难，一般在,4,5,叶期处理。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,赤霉素处理时瓜苗的大小对雄花出现的节位有密切的关系，当瓜苗处于,3,3,叶期时处理可在,10,19节出现雄花；,4,叶期处理，则可在,14,16,节出现雄花。为了正确判断纯雌株，可在,5,6,叶期进行摘顶，并用赤霉素溶液进行处理，这样在侧蔓上,3,5,叶就会出现雄花,(,广东省农科院经济作物所，,1977),。采用这种方法可以保持较高的纯雌率。苗期用赤霉素处理诱导雄花对植株的生长有抑制作用，因此，为了使花期相遇，喷赤霉素的植株需提前播种，春季需提前播种,15,20,天，而夏季需提前播种,7,10,天。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,(3),其他生长调节物质对瓜类性别的影响：据,Wittwer,S.H.,等报道，用,250,300ppm,的青鲜素喷洒具有一片真叶的南瓜或黄瓜幼苗，4,5,叶期再处理一次，在一般的栽培管理下产生正常数量的雌花，而没有产生雄花，雌花受精后产生大量有生活力的种子。用,100ppm,的萘乙酸或,25ppm,三碘苯甲酸处理三叶期的黄瓜幼苗，同样改变了黄瓜雌、雄花的比例。“本地皮克材”的雄花与雌花比例，由原来的,23:1,降低为,8:l,，而另一品种“伯比杂交”的雄花与雌花比例，由原来的,14:1,下降为,2:l,。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,萘乙酸的,100ppm,喷雾于一真叶期的“桌绿”南瓜品种的幼苗，同样能使雄花和雌花的比例由原来的,1.47,：,l,下降为,0.4,：,1,。,生长抑制剂如,CCC,、,B9,、,PP333,等可使植株生长矮化，同时也 有促进雌花分化的作用。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,三、瓜类雌、雄花发生的生理,上面讨论了瓜类蔬菜性别的表现与外界环境条件及生长刺激剂的关系，说明苗床温度、日照时数、水分和营养条件与雌、雄花的形成有密切关系。但外界环境条件是通过植物的新陈代谢的改变来影响植物性别表现的。一般的说，较高的代谢水平，较高的氧化能力是植物表现雄花或雄株的生理特点；反之，较低的代谢水平和氧化能力，是植物表现雌花或雌株的生理特点。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,雌、雄异株的蔬菜植物如石刁柏和菠菜，雄性个体的发育速度较雌性个体为快。而雌、雄同株的瓜类植物在发育的不同阶段，性的表现是不同的；一般雄花先于雌花，即幼龄植株雄花与雌花的比例随着发育阶段而下降。又如黄瓜不同分枝级别，雌、雄花的表现也是不一致的。一般的规律是，随着分枝级别的提高，雄花与雌花之比例下降。如黄瓜主蔓上雄花与雌花比例为,32,：,1,，侧蔓为,15,：,1,，孙蔓则为,7,：,1,；基部第一侧枝形成的全为雄花，而上部侧枝形成全为雌花。这说明，植物性别的表现与其生长发育过程有密切的关系。通常幼龄植物在生理上长势旺，代谢水平高，表现为雄性特征。随着植株的发育则长势转弱，代谢水平和氧化能力减低，表现为雌性特征增强。雌性的形成是和植物体的衰老有关系的。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,用活体组织法测定性别还未分化的大麻的主、侧枝生长组织的氧化能力，表现为氧化能力强的植株以后向雄性特征发展，而氧化能力弱的植株则向雌性特征发展，测定雌、雄花器组织的氧化能力，则表现为花粉的氧化能力比子房组织的强。,因此，环境条件能够促进或提高植株的代谢水平及氧化能力的措施，都有加强趋向雄性的可能；而抑制代谢水平和氧化能力的措施，有加强雌性的可能。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,米宁娜在她所著的,在外界环境影响下植物性别的转变,一书中，指出环境条件如矿质营养、一氧化碳、乙烯及化学药剂可以影响黄瓜及其他植物性别的表现。在生理特性上，具有雌性方向的植物，可溶性碳水化合物积累而氮化合物减弱。当雄性增强时，可溶性碳水化合物的含量降低。,在不同矿质营养条件下，植物性别的转变和植物组织的氧化特性的改变有关。这种特性的减弱，促使雌性发育；反之，这种特性的加强，促使雄性的发育。如定期追施氮肥，可以 减弱植物体内蛋白质的累积过程，因而增加雌花数，使雄花与雌花的比例降低。而定期追施钾肥，则有利雄性的发育。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,瓜类蔬菜进行摘心，可以抑制植株生长，同时减少能量的消耗，削弱氧化过程，使还原过程得到一些优势，从而加速了雌花的出现，提早了结实和早期产量。,一氧化碳、乙烯之所以能促进雌花的出现，主要由于降低其氧化水平。曹宗巽等分析了黄瓜受一氧化碳处理后的过氧化氢酶的活动及呼吸强度的活动，发现不论用,1%,或,0.3%,的一氧化碳都有抑制过氧化氢酶的活动，以及降低其呼吸强度的作用,(,表,52),，而较低的过氧化氢酶的活动及较低的呼吸强度，正是雌性组织的特征，因而促进了雌花的出现。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,CO,处理对黄瓜产量及过氧化氢酶活性的影响*（表,52,）,处理,幼果（数,/,株）,总产量,（克,/6,株）,过氧化氢酶,（毫升，,O2/,克鲜重,/,分钟）,对照,3.1,140.0,77.3,71.4,1%CO,4.5,335.7,55.0,39.7,0.5%CO,6.3,210.5,60.4,37.6,0.3%CO,4.8,323.0,62.4,55.8,*,采收时，尚在结果中；处理停止后,2,天测定过氧化氢酶。,维生素,C,的氧化还原状态，在一定的条件下可以说明植物组织的氧化还原能力。米宁娜认为一氧化碳处理对黄瓜叶中的抗坏血酸的含量亦有影响。一氧化碳使黄瓜还原态抗坏血酸含量降低，而促进氧化态抗坏血酸的形成。抗坏血酸脱氧形态的出现与过氧化氢酶活动的降低，和呼吸强度的下降与植物组织的衰老有关。可能在氧的不足或呼吸受抑制时，抗坏血酸在氧化还原系统中充当给氢体，使其氧化型含量增高,(,表,54),。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,CO,对黄瓜叶中抗坏血酸含量的影响,(,单位：毫克,100,克,),处理,第一叶,第二叶,第三叶,R,O,R,：,O,R,O,R,：,O,R,O,R,：,O,对照,109,0,109:0,55,0,55:0,3.7,8.5,0.4:1,1%CO,处理,24,小时,70,40,17:1,49,5,9:1,4.5,2.2,2:1,注：,R,代表还原状态；,O,代表氧化状态,了解植物性别的生理问题，有二方面的目的：一是为了了解雌、雄花或雌、雄个体生理上的差别；二是了解性别形成和发展与外界环境的关系，从而可以人为地控制性别的定向发展。,1,瓜类雌、雄花的形成与环境条件的关系,瓜类蔬菜作物生长的特点是前期生长缓慢，而当进入初