植物的花期由什麼決定？

07-03

有些花冬天開，有些花夏天開，大多數花春天開，那它們的花期是由什麼決定的。
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為了規避對傳粉者的競爭壓力和適應不同的氣候類型，植物逐漸分化出了不同的花期，並出現了長日照植物和短日照植物的分別。長日照植物只有當日照長度超過臨界點時才會開花，這些植物一般在春末夏初開花，如大麥、油菜和蘿蔔。長日照植物一般分布在高緯度地區，這些地區一年大部分時間都寒冷且光照弱，不適宜開花繁殖，所以植物會選擇在氣候變暖之後儘早開花。而短日照植物只有當日照長度短於臨界點才會開花，這些植物一般在秋季開花，如土豆、玉米、水稻等。這些植物一般分布在低緯度地區，這些地區一年大部分時間氣溫都偏高，且光照充足。所以植物可以在充分進行營養生長，積累儘可能多的營養後，選擇在秋季開花。而處在其間的溫帶地區則兼有長日照植物和短日照植物。

另有一些植物對日照時間長短不敏感，被稱為中性植物，如番茄、玫瑰、黃瓜。這些植物營養生長到一定程度，在適宜的條件下即會開花。

植物對花期時間的精確把握對植物的成功繁殖至關重要。開花過早，植物還沒來得及積累足夠的營養，可能會導致種子發育不良。開花太晚，則可能在生長周期結束之前來不及結種子。植物花期的影響主要來自非生物和生物因素兩大方面。前者包括溫度和光周期，後者包括植物激素，傳粉者、種子傳播者和各種致病菌。

植物開花受到一系列被環境因素觸發的基因通路的調控。擬南芥中，FLOWERING LOCUS T (FT)是關鍵開花介導基因，能編碼促花素（florigen）激活花分生組織的識別基因。植物的葉片通過光敏素感知晝夜長短的變化。在長日照環境下，長日照植物中的轉錄因子CONSTANS (CO)促進FT的表達，FT蛋白從葉片被轉運到植物分生組織，並激活分生組織識別基因，如LEAFY和APETALA1，頂端分生組織就會從營養生長轉向開花。而在同樣的長日照環境下，短日照植物中的CO則抑制FT的表達。CO對下游通路調控的不同作用導致了長短日照植物花期的不同。CO-FT調控通路存在於所有已知的植物中。

乾旱會促進植物加速開花過程，以期在植株死亡之前結出種子，而種子本身即有休眠保證長時間生存的能力。這種現象被稱為逃旱性（drought escape）。

高鹽分會導致植物開花滯後。高溫會加速植物開花，而低溫則會使開花滯後。營養匱乏會促進植物開花。高糖濃度推遲開花，低糖濃度促進開花。

氣候也會導致花期改變。研究表明超過四百種植物的花期都隨全球氣溫變暖而提前。高二氧化碳水平通過小RNA的調控促進植物開花。

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一些我查到的比較有價值的文獻。由於不是做這個領域的，可能並不完全：

Song YH, Ito S, Imaizumi T. 2010. Similarities in the circadian clock and photoperiodism in plants. Current Opinion in Plant Biology, 13: 594-603.

Valverde F. 2011. CONSTANS and the evolutionary origin of photoperiodic timing of flowering. Journal of Experimental Botany, 62: 2453-2463.

Elzinga JA, Atlan A, Biere A, Gigord L, Weis AE, Bernasconi G. 2007. Time after time: flowering phenology and biotic interactions. TRENDS in Ecology and Evolution, 22: 432-439.

Kazan K, Lyons R. 2016. The link between flowering time and stress tolerance. Journal of Experimental Botany, 67: 47-60.

Mouradov A, Cremer F, Coupland G. 2002. Control of flowering time: Interacting pathways as a basis for diversity. The Plant Cell, 14: S111.

這個問題我試著回答一下吧。籠統的說，可以說花期是由該植物所佔據的生態位決定的。當然了，這是個外行看來不明覺厲但內行看來完全放屁的回答。

那麼具體說來，首先我想說的就是光周期會對花期有非常重要的影響，比如有些植物是長日照植物，有些植物是短日照植物。長日照植物就是「植物在生長發育過程中需要有一段時期，如果每天光照時數超過一定限度（14小時以上）才能形成花芽，光照時間越長，開花越早，凡具有這種特性的植物即稱為長日照植物。」而短日照植物就是需要每天接受黑暗時間超過12小時才能開花。所以說一般春夏開花的植物都是長日照植物，秋冬開花的為短日照植物。而人工的提供長日照或者短日照，可以促進或者抑制長日照植物或者短日照植物的開花。其他的原因還有溫度（比如春化作用），激素水平，以及一些蟲媒植物依賴的特定授粉者的出現時間等等。而所有的影響開花時間的原因，就是該植物佔據的生態位的組成部分。

我能想到的大概就是這些，第一次回答問題歡迎大家批評指正。

最近剛好看了一本書《植物知道生命的答案》，來說說排除外界因素，植物本身是靠啥來控制自己的花期和生長。

植物會根據自身「看到」的光照信號，來判斷晝夜長短，而連續黑暗時期的長度，是植物調節開花時間的依據，這個現象叫光周期現象。而我們可以通過控制植物「看到」的光來調節花期。

比如菊花在正常情況下要到日照越來越短的秋季才開花，而處在春季的母親節是菊花售賣的旺季。花農於是在秋冬兩季，每晚點亮幾分鐘的燈光，這樣菊花「看到」的夜晚很短，就可以讓種植在溫室中的菊花一直不開花。到了母親節的前兩周，晚上就不再開燈，製造出人為的長夜，於是所有的菊花便在同一時刻開放，裝運和售賣時機剛剛好。

書里有個有趣的小實驗，為了弄清楚植物到底「看到」的是什麼顏色的光，科學家夜間用紅、藍、綠三種閃光對植物進行測試，最後只有紅色的閃光才會影響植物的開花時間。而遠紅光（波長比鮮紅色光略長，最常在日暮看到），可以消除紅光對植物的效果。

舉個栗子：

在長夜條件下不能正常開花的鳶尾，在半夜給他們一個紅色閃光，它們就會開出和自然條件下種植的鳶尾一樣鮮艷美麗的花。但如果再紅色閃光之後緊接著給它們照射遠紅光，它們就好像沒被照過紅光一樣，又不開花了。如果再遠紅光之後在照紅光，它們又開花了。而且，無論紅光還是遠紅光都是幾秒鐘就能達到效果。

相當於遠紅光就是激活它們開花的開關，紅光把它扳到開花這一邊，遠紅光把它關上，鳶尾就不開花了。

而這都是由植物中的光受體——光敏色素引發的。

在自然界中，任何植物在白晝即將結束的時候看到的最後一道光都是遠紅光，這表示植物應該「休息」了。早晨，植物看到紅光便又醒來。因此植物能夠測量在它最後一次看到紅光之後過去了多少時間，好調整自身的生長。

文中內容均來自於《植物知道生命的答案》

從分子遺傳學的水平上來說主要是由各種控制開花基因的表達和相互調控來決定的。不同學科會做出不同層面上的解釋