第6章 植物生长物质

第第 6章章 植物生长物质植物生长物质第四节 细胞分裂素第一节 植物生长物质的概念用种类第二节 生长素第三节 赤霉素第八节 其它植物生长物质第七节 植物激素间的相互关系 第五节 脱落酸第六节 乙烯第一节 植物生长物质的概念用种类植物生长物质 （ plant growth substance） 是指一些能够 调节 和 控制 植物生长发育的物质。 植物激素 (plant hormones) ： 在植物体内合成，并从合成部位运往作用部位，对植物生长发育起显著调节作用的微量生理活性物质。 (天然的、内源的、 含量低、作用明显 )植物生长调节剂 (plant growth regulators) ：人工合成的、外源的、分子结构多样，其中一部分是模拟植 物激素的结构而合成的。 植物生长物质植物激素特点：1)内生的；2)能从合成部位运往作用部位；3)在极低浓度 ( 1mol/kg) 下可调节植物的生理过程。植物生长调节剂：是人工合成的有机物或被提取出来并施用于其它植物的天然植物激素。 萘乙酸 (NAA)吲哚丁酸（ IBA）萘氧乙酸（ NOA）2,4-二氯苯氧乙酸（ 2,4-D）二氢玉米素植物生长调节剂 种类：生长促进剂、生长抑制剂、生长延缓剂 。6-苄基腺膘呤（ 6-BA， BAP）矮壮素 (CCC)三碘苯甲酸 (TIBA)比久（ B9）马来酰肼（ MH 青鲜素）整形素（形态素）烯效唑（ S3307 ）乙烯利（ CEPA）第三节 生长素一、 生长素的发现和化学结构二、生长素的代谢和运输 (一 )生长素的生物合成(二 ) 生长素的氧化(三 ) 结合态 IAA(四 ) IAA的运输 1.极性运输 2.非极性运输 三、生长素类的生理作用四、生长素的作用机理二、生长素的代谢和运输(一 )生长素的生物合成合成部位 : 旺盛分裂和生长的部位 (嫩叶、茎端及 生长的种子为主 )。合成途径：吲哚丙酮酸途径；色胺途径；吲哚乙醇途径；吲哚乙腈途径 (十字花科等 )。合成前体 :色氨酸 。(三 ) 生长素在植物中的存在形式1、 自由生长素： 易于被提取，具有生物活性， 为生长素的 作用形式 。2、束缚生长素： 常与一些小分子结合，不易于被提取，无生物活性。其功能有：A. 贮存形式 : 如 IAA与 葡萄糖 形成 吲哚乙酰葡糖 ；B. 运输形式： 如 IAA与 肌醇 形成 吲哚乙酰肌醇C.解毒作用： 如 IAA与 天冬氨酸 形成 吲哚乙酰天冬氨酸 。D.防止氧化E.调节自由生长素含量(四 ) IAA的运输1.极性运输 :形态学上端的 IAA(游离态 ) 只能运向形态学下端 。如胚芽鞘、幼茎及幼根中的 IAA，运输距离短。引起 IAA的梯度分布，导致极性发育现象 (向 性、顶端优势和不定根形成等 )。2.非极性运输： 被动的，通过韧皮部的长距离运输。主要以 IAA-肌醇等结合态 IAA的形式运输，再由酶水解后释放出游离态 IAA。三、生长素类的生理作用1、促进生长 低浓度 IAA可诱导离体茎段伸长；高浓度 IAA则抑制其生长。生长素对生长的作用有三个特点：1）双重作用生长素在较低浓度下促进生长，高浓度时则抑制生长。2）不同器官对生长素的敏感程度不同 根 对生长素最为敏感，其最适浓度大约为 10-10mol/L， 茎最不敏感 ，其最适浓度高达 210 -5mol/L，而芽则处于根与茎之间，其最适浓度约为 10-8mol/L。由于根对生长素十分敏感，所以浓度稍高就超最适浓度而起抑制作用。3） 生长素对离体器官的生长具有明显的促进作用，而对整株植株效果不太好。2、促进细胞分裂和分化如组织培养时，培养基中加入生长素时才能促进细胞分裂，形成愈伤组织，要使愈伤组织进一步分化形成芽或根，则除 IAA外，还需加入细胞分裂素。 当 IAA/CTK比值高时促进根的分化， IAA/CTK比值低时诱导芽的分化。3促进插条生根。 对于果树，茶树，林木及花卉等进行扦插繁殖的种类，其插条经一定浓度 IAA处理后可促进根的形成，有提高成活率的作用。4促进顶端优势。 生长素茎尖合成后向下作极性运输，生长素被运送到侧枝 (或侧芽 )，而侧枝 (或侧芽 )对生长素比较敏感，超过 10-8mol.L-1浓度时，就会受抑制，使生长缓慢或不生长。 而顶端的生长要快于下部，这种植株顶端生长比下部快，顶端生长占优势的现象称为 顶端优势 。概念？5促进果实发育 外施 AUXs可以诱导少数植物的单性结实，起到保花保果作用。促进瓜类 (黄瓜、南瓜毛等 )多开雌花。正在发育的种子中 AUXs的含量很高，子房受精后 IAA含量大增。6、增加库的竞争能力IAA促进光合产物向发育中果实的运输。五、人工合成的类生长素及其应用人工化学合成类似生长素的化合物 按分子结构可分为三类：吲哚类化合物 :吲哚丙酸（ IPA）和吲哚丁酸（ IBA）苯氧酸类化合物 : 2、 4 二氯苯氧乙酸（ 2， 4 D）萘类化合物。类生长素的应用：1促进插条生根 。2.防止器官脱落。 特别是用于防止果蔬子房、果实的脱落，并由此形成无籽果实。 3.促进菠萝开花。 如 NAA、 2， 4 D处理生长 14个月后的菠萝，经 2个月后即可开花。4.除草。如 2， 4 D,2， 4-D丁酯， 2 甲 4氯， 2， 4， 5 T等，防除双子叶杂草，此外MENA还有防止马铃薯发芽， NAA还可用以疏花疏果保花保果等作用。一、 赤霉素的发现和化学结构二、赤霉素类的代谢和运输 (一 )赤霉素的生物合成(二 )赤霉素的结合物和运输三、赤霉素的生理作用四、赤霉素的作用机理第三节 赤霉素类二、 赤霉素类的代谢和运输木质部 韧皮部1 合成生物合成前体： 甲羟戊酸（甲瓦龙酸） MVA植物体内合成部位： 顶端幼嫩部分，如根尖和茎尖生长中的种子和果实2 运输无极性通过木质部和韧皮部运输三、赤霉素的生理作用GA促进生长的特点： 1) 促进整株植物生长 ,离体器官作用不大 .2) 促进 节间的伸长 ,不是促进节数的增加。3)无高浓度的抑制1、促进茎的伸长生长GAs对 矮生豌豆苗茎干伸 长进 程的影响2促进种子萌发、打破休眠 诱导 淀粉酶(糊粉层细胞 )产生，促进种子萌发，打破马铃薯的休眠。GAs在种子萌发中的主要作用是动员贮藏物质。3促进开花、结实GAs促进瓜类雄花发育；GAs促进 多种长日照植物或需低温植物在不适宜的环境下开花，但对短日照及日中性植物一般没有效果。4防止脱落、诱导单性结实GA能阻止花果离层的形成，从而防止了花果脱落，在棉花生产上可用于防止棉铃的脱落，提高棉花产量。也可用于葡萄和枇杷，既减少脱落又能形成无籽果实。GA可使内源 IAA的水平增高而促进 生长。原因：1、 GA降低了 IAA氧化酶的活性；2、 GA促进蛋白酶的活性，使蛋白质水解， 从而 IAA的合成前体 (色氨酸 )增多。3、 GA还促进束缚型的 IAA释放出游离的 IAA。GA是通过影响体内 IAA的含量，而IAA则是直接调节着植物的生长。GA调节 IAA水平1.GA可促进整株植物生长，尤其是对矮生 突变品种的效果特别明显。 2.GA一般促进节间的伸长，不是促进节数 增加。3.GA对生长的促进作用不存在超最适浓度 的抑制作用。 4.不同植物种和品种对 GA的反应也有很大 的差异 。GA促进生长具有以下特点 ：Company LOGO第四节 细胞分裂素 （ CTK）细胞分裂素 （ cytokinin）是一类促进 细胞分裂 、诱导芽的形成并促进其生长的 植物激素 。 二、细胞分裂素类的代谢和运输(一 )细胞分裂素类的生物合成合成部位： 根尖及生长中的种子和果实细胞内 的微粒体。合成前体物质： 甲瓦龙酸四、细胞分裂素的生理作用