王毓瑚(1907～1980)

[拼音]：guangzhouqi xianxiang

[英文]：photoperiodism

植物對晝夜光暗交替及其相對長度的反應。植物開花對光周期反應最敏感。葉的衰老與脫落，芽的休眠以及塊根、塊莖、鱗莖等地下貯藏器官的形成也都受光周期的控制。

光周期現象是在研究植物開花時發現的。1920年美國W.W.迦納和H.A.阿拉德觀察到菸草的一個變種在美國北部夏季田間條件下不開花，只進行營養生長；冬季移到溫室栽培時才開花結實。後經試驗確定，影響菸草開花的主要因素是日照長度，在夏季人為地縮短日照長度，這種菸草同樣可以開花。

植物型別

根據植物開花對光周期反應的不同，可將植物分為3種主要型別：

短日照植物

日照長度短於一定限度時才開花，超過此限度則不能開花或延遲開花。屬短日照植物的有菸草、秋大豆、紫蘇、蒼耳、大麻晚稻等。在自然條件下，短日照植物多在早春或秋季開花。

長日照植物

日照長度長於一定限度時才開花，超過臨界日照時數或縮短黑夜長度則可提早開花。屬長日照植物的有小麥、燕麥、菠菜、蘿蔔、天仙子、黃花菸草等。在自然條件下，長日照植物多在晚春與初夏開花。

中間性植物

這類植物開花不受日照長度的限制，即在短日或連續光照下都可開花，如番茄、菜豆、黃瓜等。長日照植物與短日照植物的區別，在於要求日照長度長於還是短於一個臨界值。如短日照植物大豆開花要求日照長度低於臨界值──14小時。長日照植物冬小麥開花則要求日長超過臨界值──12小時。事實上，短日照植物開花需要的是一定長度的連續的暗期，因而也可稱之為“長夜植物”。如以短暫光照打斷其暗期，就不能開花。反之，如以短暫光照打斷長的暗期，長日照植物也可開花，表明長日照植物需要較短的暗期，因此也可稱之為“短夜植物”。

機理

植物感受光周期的部位在葉片，而誘導開花的部位在莖端的生長點。這說明由光在葉部引起的開花刺激可通過某種物質在植物體內進行傳導。用短日照植物菊花（見圖）和蒼耳進行的試驗已證明了這種感受和傳導作用。另外，用不同波長的光來中斷暗期的試驗表明，用紅光進行閃光處理能最有效地抑制短日照植物開花和誘導長日照植物開花。但如紅光處理後繼以遠紅光照射，則紅光的作用可被抵消而出現相反的情況：短日照植物開花而長日照植物不開花。這種現象與植物體內的光敏色素有關。光敏色素是色素分子與蛋白質的複合物，在植物體內普遍存在。光敏色素有紅光吸收型(Pr)和遠紅光吸收型 (Pfr)兩種形式，它們可互相轉化，在紅光照射下，Pr轉化為Pfr，使Pfr的比值增高，從而阻止短日照植物開花和促進長日照植物開花；在用遠紅光照射時出現相反的情形則是由於它使Pfr向Pr逆轉所致。在自然條件下，白天的光照與紅光作用相同，使Pr轉化為Pfr，黑暗則與遠紅光相同，使Pfr逆轉為Pr。光敏色素不是開花刺激物本身，它與開花刺激物形成的關係尚未清楚。

意義

認識光周期現象對植物引種具有重要意義。北半球夏季高緯度地區日照長，長日照植物往北移栽會提前發育，生育期縮短；往南移栽則發育較遲甚至不開花結實。短日照植物則相反。目前作物育種目標趨向於選育對光周期不敏感的品種，這樣有助於地區間的相互引種，擴大栽培範圍。利用光周期現象調節開花期，可以克服雜交育種工作中由於兩親本開花期不同而發生的困難。以及在花卉生產上延遲或提早開花，以適應市場需要等。