光周性、春化与 ABC 模型

为什么是这样

生物对日长（实际是暗期长度）的反应叫光周性。连续暗期长于某一临界值才形成花芽的是短日植物（牵牛花、菊、苍耳、大豆、水稻）；连续暗期短于临界值才形成花芽的是长日植物（油菜、菠菜、小麦、萝卜、拟南芥）；开花与日长无关的是中性植物（番茄等）。这个临界值叫临界暗期（限界暗期）。

感受日长的是叶，光受体是光敏色素。在暗期中间给一次短暂光照（光中断），连续暗期被切成两段，短日植物就不开花、长日植物则可以开花；光中断以红光最有效，紧接着照远红光，效果又被抵消。叶片在适合的条件下合成成花素（フロリゲン），其实体是拟南芥的 FT 蛋白、水稻的 Hd3a 蛋白，它经筛管运到茎顶，使茎顶分裂组织由形成叶转为形成花芽。苍耳只让一片叶处于短日条件，整株都能开花，说明成花素可以移动。

有些植物还需要先经历一段低温才能开花，叫春化。秋播小麦秋季播种、越冬后才在春季长日下抽穗开花；若改在春季播种，缺少低温，就不能正常开花。人为给予低温促进开花的处理叫春化处理。

定量表达

光周性的计算只有一步：在 24 小时周期中，连续暗期＝24 小时−明期，再与临界暗期比较。设某短日植物临界暗期为 10 小时（题设数值）：明 12 暗 12，暗期 12 小时，开花；明 16 暗 8，不开花；明 10 暗 14 但在暗期正中光中断，最长连续暗期只剩约 7 小时，不开花。比较的是最长的一段连续暗期，不是暗期总长。

花由外向内四轮：萼片（がく片）、花瓣（花弁）、雄蕊（おしべ）、雌蕊（めしべ）。ABC 模型用三类同源异形基因的组合解释：A 单独 → 萼片；A＋B → 花瓣；B＋C → 雄蕊；C 单独 → 雌蕊。另有一条规则：A 与 C 互相抑制，一方缺失，另一方扩展到全部四轮。所以 A 缺失：雌蕊、雄蕊、雄蕊、雌蕊；B 缺失：萼片、萼片、雌蕊、雌蕊；C 缺失：萼片、花瓣、花瓣、萼片。