像 迷迭香 __UNDEF__ 薰衣草 還 有 這邊 的 天竺葵 那 有 些 是 長日照 有 些 是 短 日照 的 植物 那 到底 是 日照 時間 的 長短 對 開花 影響 比較 大 呢 還是 黑暗期 的 長短 對 開花 的 影響 比較 大 從 對於 開花 機制 的 了 解 我們 現在 了 解說 這 個 連續 黑暗期 的話 對 植物 的 開花 是 比較 重要 的 不管 長日照 植物 或是 短日照 植物 那 它 一 個 連續 黑暗期 的 要求 對於 開花 與否 是 一 個 決定性 的 因子 那 為什麼 說 黑暗期 很 重要 因為 整 個 黑暗期 來 講 的話 除了 我們 剛 提到 說 對於 開花 是 一 個 決定性 的 因素 之外 那 黑暗期 它 對於 植物 裡頭 的 一 個 代謝 作用 也 是 一 個 很 重要 比如說 在 白天 的 時候 植物 行 光合作用 所 產生 的 這些 葡萄糖 然後 有 多餘 的 它 就 會 轉變 成為 澱粉 儲藏 起來 這 是 在 白天 的 時候 所 進行 的 可是 一旦 到 黑暗 的 時候 它 必須 要 轉變 成為 蔗糖 然後 運送到 其他 的 植物 細胞 所以 你 如果 沒有 一 個 黑暗期 的話 那 它 整個 代謝 恐怕 都 會 受到 影響 根據 研究 植物 分為 三 種 長日照 植物 短日照 植物 和 中性 日照 植物 界定 它們 的 方法 是 以 「 臨界 日照 時數 」 為 基準 臨界 日照 時數 指 的 是 植物 最 高 開花率 所 需要 的 日照 時間 的 50% 植物 需要 的 光 照 時數 必須 要 大於 「 臨界 日照 時數 」 才 能 開花 的 被 稱為 長日照 植物 通常 這些 植物 較 常 在 白天 長黑 夜短 的 夏天 開花 相反 的 植物 需要 的 光 照 時數 小於 「 臨界 日照 時數 」 才 能夠 開花 的 就 是 短日 照 植物 通常 這些 植物 較 常 在 白天 短黑 夜長 的 秋 冬季 開花 而 光 照 沒有 顯著 影響 的 開花 植物 稱為 中性 日照 植物 正 如 前面 提到 的 光 週期 的 要角 「 光敏素 」 在 光 照 下 接受 紅 光 形成 Pfr 的 形式 在 暗期 或是 遠 紅 光 時 會 將 Pfr 轉成 Pr 的 形式 黑暗期 對 長日照 植物 和 短日照 植物 的 影響 各 是 什麼 呢 我們 剛 提到 說 黑暗期 對 植物 開花 很 重要 那 以 短日 照 植物 而 言 的話 因為 它 必須 要 有 連續 較 長 的 一 個 黑暗期 表示 說 在 這 一 個 連續 黑暗 當中 的 時候 對於 光敏素 的 一 個 形式 它 大部份 就 以 一 個 Pr 的 形式 存在 不 活化 的 形式 對 __UNDEF__ 不 活化 的 形式 所以 它 對 這 個 要求 很 重要 一旦 你 在 這 個 連續 黑暗期 你 給 它 用 光 一 閃 破壞 它 的 一 個 連續 黑暗 的 話 也就是說 讓 它 的 這 個 Pr 的 含量 有所 改變 的 時候 那 它 就 沒辦法 開花 所以 對 短日照 而言 的 話 它 對於 Pfr 的 一 個 要求 的 量 要 低 這 是 一 個 很 重要 的 一 個 因素 所以 所謂 長日照 植物 的 話 它 對於 開花 的話 我們 就 需要 比較 短 的 連續 黑暗期 所以 如果 在 一 個 比較 短 的 連續 黑暗期 的 時候 你 再 用 光 一 照 的 時候 那 當然 它 仍然 是 一 個 短 的 一 個 連續 黑暗期 所以 影響 比較 不會 那麼 大 所以 它 仍然 是 可以 開花 以 台灣 秋天 常見 的 菊花 為 例 它 是 短日 照 植物 要 經過 超過 10 小時 的 連續 黑暗 菊花 才 會 開花 彰化縣 田尾鄉 有 很多 的 菊花田 花農 在 晚間 使用 鹵素燈 以 人工 的 光 照 處理法 中斷 連續 黑暗 的 時間 用來 抑制 菊花 花芽 的 分化 黃 先生 所以 這裡 一 大 片 都 是 你們 家 的 菊花田 是 的 __UNDEF__ 是 的 很 漂亮 那 我 想 請問 一下 我們 看到 很多 的 白色 的 燈泡 在 晚上 開燈 照 著 他們 這 是 為什麼 呢 就 是 要 延後 花期 的 開花 所以 是 要 延後 它 開花 的 時間 就 對了 是 的 那麼 要 照 多少 的 時間 才 能夠 延後 它 開花 呢 基本 上 差不多 三 個 半 小時 至 四 個 小時 也 就是 打斷 它 的 連續 黑暗期 是 的 每 天 晚上 照 三 個 半 到 四 個 小時 沒 錯 那 它 就 不會 開花 為什麼 要 延後 它 開花 時間 呢 就 是 因應 市場 的 需求 賣相 會 比較 好 賣相 比較 好 是 指 指 生長 的 高度 要 一定 的 高度 差不多 八九十 公分 左右 所以 要 長 到 莖 的 長度 要 到 八九十 公分 那 市場 就 比較 容易 切花 插花 就 比較 好 處理 __UNDEF__ 對 不 對 是 的 __UNDEF__ 是 的 那麼 如果 我們 讓 它 自然 開花 它 大概 長 多 長 就 會 開花 了 差不多 十 至 二十 公分 就 中止 開始 開花 了 這麼 長 它 就 會 開花 了 對 不 對 沒 錯 以 短日照 的 菊花 為 例 假使 你 讓 它 處於 連續 黑暗 狀況 之下 它 在 莖 很 短 的 地方 就 會 開花 這 時候 的 菊花 是 沒有 什麼 經濟 價值 的 所以 農民 可以 透過 這 種 原理 來 讓 營養期 變 得 更 長 花莖 變 的 更 長 直到 適當 的 時期 之後 呢 你 再 關掉 燈 讓 它 連續 的 黑暗 讓 植物 累積 這 種 能夠 促進 開花 的 光敏素 來 讓 菊花 開花 大自然 可以 影響 花開 方式 的 還 有 低溫 處理 的 春化 作用 科學家 在 1950年代 發現到 兩年生 或是 多年生 的 植物 歷經 冬天 到 春天 低溫 的 氣候 變化 會 啟動 開花 的 機制 在 春天 開花 因此 稱為 「 春化 作用 」 人們 向 大自然 學 智慧 也 懂得 利用 低溫 處理 來 催花 以 蘭花 為 例 當 溫度 突然 降低到 5 到 7 ℃ 的 時候 休眠 中 的 花苞 會 受到 刺激 而 甦醒 並且 準備 開花 這些 花 都 是 從 剛才 那邊 常 溫 的 花房 移過來 的 嗎 那 這邊 感覺 比 剛才 那邊 涼爽 很多 耶 大概 幾度 這邊 現在 可能 是 二十七 度 那 到 了 晚上 呢 晚上 降到 十七 度 十七 度 那 所以 它 如果 降到 十七 度 大概 會 維持 晚上 大概 會 維持 多久 的 時間 晚上 __UNDEF__ 十二 個 小時 也就是說 這些 花 在 那邊 長大 __UNDEF__ 成熟 了 以後 成熟株 以後 就 會 移到 這邊 那 晚上 都 要 經過 十二 個 小時 的 十七 度 的 低溫 處理 那 這樣 的 一 個 過程 白天 二十七 度 晚上 十二 個 小時 十七 度 的 過程 大概 要 經過 多久 才 能 看到 花芽 像 這 個 __UNDEF__ 有 芽 等 的 這 個 這 個 差不多 一 個 月 所以 這 就 是 花芽 對 __UNDEF__ 那 個 是 花芽 那 能不能 請 你 告訴 我們 一下 為什麼 需要 有 這樣 的 一 個 設備 這麼 好 的 低溫 的 花房 來 催花 呢 因為 蘭花 它 本身 差不多 都 在 過年 那 段 期間 才 有 在 開花 我們 為 了 要 讓 它 一 年 四 季 都 有 花 所以 說 我們 要 設備 一 個 像 這 種 低溫 處理 的 方式 讓 它 開花 這樣 蘭花 是 台灣 重要 的 經濟 花卉 用 低溫 處理 法 來 催花 是 行之有年 的 技術 像 陳 先生 這樣 設置 溫室 栽培 蘭花 的 例子 在 台灣 為數 不少 不過 為什麼 低溫 能夠 促進 植物 開花 它 又 啟動 了 植物體 內 什麼 機制 呢 科學家 替 人們 找到 了 答案 將 某些 植物 置於 一 段 連續 低溫 過程 當中 可以 誘導 它 開花 這 種 現象 我們 稱為 春化 作用 目前 以 模式 植物 阿拉伯芥 為 例 研究 結果 顯示 這 種 春化 的 作用 的 作用 機制 是 一 種 稱之 為 「 Epigenetic re gulation 」 的 作用 簡言之 的 話 低溫 就 可以 改變 DNA 纏繞 在 組蛋白 上面 的 鬆緊度 對於 某 一些 能夠 促進 開花 的 基因 來 講 它 可以 讓 它 的 鬆緊度 纏 的 比較 鬆 一點 然後 讓 這 個 基因 會 表現 反 過 頭 來 講 若要 抑制 那些 會 抑制 開花 在 低溫 之下 會 抑制 開花 的 基因 則 這 種 DNA 跟 組織 蛋白 作用 可以 把 它 纏 得 緊 一點 讓 基因 的 表現 下降 所以 說 目前 低溫 在 阿拉伯芥 研究 的 結果 顯示 Flowering locus c （ FLC ） 的 基因 會 在 低溫 之下 透過 剛才 講 的 「 Epigenetic 」 的 作用 把 它 關 起來 然後 就 可以 促進 開花 從 1935年 植物學家 觀察到 花開 週期 光 敏素 這些 現象 之後 就 相信 在 植物體 內 一定 有 一 個 分子機轉 控制 著 開花 的 週期 但是 那 是 什麼 呢 由於 那 個 時候 分子 生物學 的 技術 和 基因 工程 的 技術 __UNDEF__ 尚未 成熟 所以 一直 找 不 到 答案 從 2002年 之後 美國 加州 Scripps 研究 機構 的 二 位 學者 Marcelo Yanovsky 博士 和 Steve Kay 博士 他們 發現 了 一 種 基因 叫做 CONSTANS 從 CONSTANS 的 基因 被 發現 之後 植物 的 開花機 轉 就 漸漸 的 揭密 了 讓 我們 把 焦點 集中 在 葉片 上 就 能 更 深入 了 解 植物 體 內 的 開花 機制 是 怎麼 運作 的 當 植物 曝露 在 白晝 光照 下 光敏素 被 活化 將 訊息 傳遞到 植物 的 細胞核 就 啟動 了 葉子 上 一 個 能 設定 開花 時間 的 基因 這 個 關鍵 基因 叫做 「 CONSTANS 」 簡稱 CO 基因 在 日照數 小時 之後 CO 基因 轉譯出 CO 蛋白質 去 啟 動植物 開花 的 機制 然而 CO 蛋白質 有 個 特性 在 午後 它 的 活性 會 變 得 比較 差 假設 這 個 時候 植物 不能 產生 足量 的 光敏 色素 加強 刺激 用來 活化 CO 蛋白質 植物 就 不會 開花 了 科學家 發現 CO 蛋白質 在 此刻 非常 重要 原因 是 當 葉子 上 有 足夠 的 光敏素 時 充滿 活力 的 CO 蛋白質 會 像 推骨牌 一樣 啟動 一連串 的 骨牌 效應 喚醒 下游 的 基因 它 就 像是 派出 一 個 能 遊走 維管束韌 皮部 的 傳令兵 傳遞 重要 的 訊息 給 莖頂 的 花苞 告訴 它 現在 就 是 盛開 的 好 時機 快 綻放 吧 那麼 誰 又 是 這 個 「 傳令兵 」 呢 它 就 是 科學家 尋找 已 久 的 開花素 FT 蛋白質 在 2005年 和 2007年 的 實驗 裡 研究 人員 利用 基因 轉殖 的 方法 以 螢光 蛋白 對 阿拉伯 芥 上 進行 標記 追蹤 開花素 FT 蛋白質 在 幾 分鐘 裡 就 通過 了 維管束 的 韌皮部 到達 莖頂 激活 相關 的