光和温度对植物开花的影响

1920年，美国人Garner和Allard发现，美洲烟草在华盛顿附近的夏季不开花，而在冬天的温室中却开花。这提示，对于美洲烟草是否能够开花来说，温度不是影响因子。后来研究发现，美洲烟草是否开花与日照长度有关，美洲烟草只有在日照长度短于14小时的条件下才能开花。这导致了光周期现象的发现。

我们知道，一昼夜的24小时之中，有白天和黑夜的交替，一年中白天和黑夜的长短规律性地变化，这是光周期现象。植物在长期的适应过程中，形成了开花对光周期的反应，就是光周期现象。对于短日照植物来说，必须短于一定的临界日长，才能开花；对于长日照植物来说，必须长于一定的临界日长才能开花。如晚稻，是短日照植物，必须在短于12小时的日照下才能开花；如菠菜，是长日照植物，必须在长于13小时的日照下才能开花。这里的“短日照”和“长日照”是个相对的概念，不是绝对的长度。如菊花是短日照植物，但临界日长有15个小时；燕麦是长日照植物，但临界日长只有9个小时。当然，也有一些植物，它们的开花对日照长短不敏感，如番茄、辣椒、黄瓜、茄子、四季豆等，谓之曰中性植物。

植物之所以能够感受日照的这种刺激，是因为植物具有光敏素。光敏素是植物体内的一种蛋白色素，有钝化型和活化型两种形式，分别吸收红光和远红光而相互转化。植物主要通过这种色素接收外界的光信号来调节本身生长和发育的多个方面。白天的时候，光敏素的红光吸收型吸收红光转化为远红光吸收型；夜间，远红光吸收型吸收远红光逆转为红光吸收型。光周期可以决定这两种形式的光敏素之间的比例，从而产生一定的生理效应。人们发现，黑夜中间的闪光可以中断光敏素暗逆转的进程。如给菊花长夜（短日照）处理的时候，中间出现闪光，本来应该开花的菊花就变成不开花的了。从这个角度讲，对于短日照和长日照植物的开花来说，黑夜比白天更加重要。

在日常生活中，我们注意到，下半年种植的油菜、青菜、甘蓝等作物都是不开花的，过了年之后春季来临，这些植物才会开花。难道植物也通人性，喜欢过农历新年？其实，这是个春化作用的问题。所谓的春化作用，是指植物在其生长的一定阶段，必须经过一定的低温，才能诱导花器官形成的现象。如冬性小麦，必须在0～3摄氏度的低温下处理40～45天，才能够通过春化作用。

大多数植物在种子吸涨时就可以感受低温，在种子萌发和苗期均可进行低温诱导。而有的植物（如月见草、胡萝卜）只有幼苗达到一定大小，才能通过春化作用。现在我们知道，植物感受低温的部位，是茎尖的生长点。习惯上，把需要通过春化作用才能开花的作物叫作春化作物。

植物在整个生长过程中，会受到各种内外因素的影响，这就需要植物体正确地辨别各种信息并作出相应的反应，以确保正常的生长和发育。目前，在植物细胞的信号反应中，已发现有几十种信号分子，包括胞间信号分子和胞内信号分子。这是当今生物学研究的热点内容之一。