阅读分析 2017年10月2日诺贝尔生理学和医学奖授予了三位美国科学家,他们的获奖理由是:因发现控制昼夜节律的分子机制,通俗地说,就是他们阐明了人体“生物钟”的运行机制.
其实不仅人类有“生物钟”,植物也有“生物钟”.植物的生长随季节表现出的快慢节律性变化,称为季节节律.例如,温带的多年生植物春季发芽、夏季生长、秋季落叶、冬季休眠,完成一个生长季.植物还具有一定的昼夜节律.例如,大豆的叶片白天舒展,夜晚下垂;牵牛花的花早晨开放,夜晚闭合.
研究表明,光是控制植物节律最重要的环境信号,可以调控组织的分化和器官的发育,包括对种子的萌发、茎叶的发育、叶子的脱落、芽的休眠、开花等的诱导和控制.
光对植物的成花诱导是最典型的现象.许多植物只有经过适宜的日照处理,才能诱导开花,植物对昼夜相对长度变化所发生反应的现象称为光周期现象.根据植物对光周期的反应,可以把植物分为三种类型:短日植物、长日植物、日中性植物.短日植物是日照长度短于临界日长(即引起植物开花的最大日长)条件下才开花.短日植物对黑暗期敏感,延长暗期会诱导或促进植物开花,因此,短日植物又称为长夜植物.通常这些植物在早春或秋季开花.长日植物则只有当日照长度超过临界日长,或者黑暗期必需短于一定时数才能形成花芽.长日植物一般在仲夏开花,如冬小麦、菠菜等.日中性植物对日照长度没有特殊要求,在任何日照长度下都能开花.
那么,植物感受光周期刺激的部位是哪里呢?有人推测是叶片,且认为叶片在完全展开时对光周期最敏感.叶片在光周期下会形成刺激开花的物质,运输到芽的位置,诱导形成花芽.植物生理学家因此做了如下实验,如图:
![](http://tikupic.21cnjy.com/de/23/de239d8f2b90f95a0023e0c87d0f7b44.png)
将带有叶片的植物和除去叶片的植株置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连,结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常地开花.但是,除去叶片的一组,两株植物都不能开花.
虽然这种促进开花的物质至今未被分离出来,但科学家推测,它们可能是一组包括色素在内的特殊有机物的混合体.