植物生长物质.ppt

第七章 植物生长物质,植物激素,内生性,移动性,调节性,植物生长调节剂,生长素类（IAA） 赤霉素类（GA） 细胞分裂素类（CTK） 脱落酸（ABA） 乙烯（ETH）,特 点,种 类,生长促进剂 生长抑制剂 生长延缓剂,本章要求：,植物激素和植物生长调节剂的定义、种类 植物激素的分布、运输、生理效应及相互关系 生长素和赤霉素作用机制 植物生长调节剂的种类、作用及应用,第一节 生长素类,一、生长素（IAA）的发现与化学本质,Darwin-向光性实验-某种影响向下传递 Went-化学物质-生长素(AUX)-定量分析 Kgl-纯化-鉴定-吲哚乙酸(IAA),化学本质-含吲哚环 分布-旺盛分裂和生长的部位 存在形式-自由态、结合态 运输-极性与非极性,二、生长素的分布、存在形式与运输,1.分布,集中在旺盛分裂和生长的部位,2.存在形式,自由型： 结合型：,有生理活性,无生理活性,3.运输,(1)极性运输 ,运输距离短 运输速率低 消耗能量,概念 特点,(2)非极性运输,三、生长素的代谢,1.生物合成 2.降解,合成部位： 合成前体： 合成途径：,酶降解 光降解,- IAA氧化酶,色氨酸,吲哚丙酮酸为主,（主要）,高山植物,四、IAA的生理效应,1. 促进伸长生长,（纵向）,最显著,离体整株,离体与整株的效应有别,2. 促进器官与组织的分化,诱导不定根的形成,顶芽对侧芽生长的抑制现象,3.保持顶端优势,4. 促进果实发育,5.其它效应,IAA溶液，伸长同时外液pH下降 pH3.0溶液，1分钟伸长,1. 酸生长理论,背景：（燕麦胚芽鞘）,（雷利和克莱兰）,快速反应,五、IAA的作用机理,激素受体-能与激素特异结合 并能引发特殊生理反应的蛋白质,细胞信号转导-偶联各种胞外刺激信号与其 相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。,第二信使- 响应外部信号并引起细胞内 生理效应的胞内信号分子,相关概念,细胞反应,胞内信号转导,胞间信号传递,跨膜信号转换,第一信使,第二信使,2. 基因激活假说,IAA与激素受体结合 激活转录因子 基因表达 合成蛋白质,IAA的 作用机理,第二节 赤霉素类,一、赤霉素（GA）的发现及化学本质,为双萜 目前超过136种 GA3活性最强,二、GA的生物合成与运输,1. 生物合成,2. 运输,合成场所：发育中种子，幼茎，根 合成前体：甲瓦龙酸（MVA）,- 木质部 韧皮部,结合型 游离型,三、GA的生理效应,1. 促进茎的伸长生长,促进整株植物生长 促进节间的伸长 无超最适浓度的抑制作用,芹菜、莴苣、牧草等,特点,2. 诱导开花,代替低温,代替长日照,3. 打破休眠,-诱导水解酶的合成,4. 促进雄花分化,5. 促进某些植物座果,6. 诱导单性结实,7. 促进细胞的分裂与分化,四、赤霉素的作用机理,第三节 细胞分裂类,一、CTK的发现和本质,腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性,细胞分裂,DNA分解产物中纯化激动素,-玉米素,1948年 Skoog和崔澄发现生长素存在时 1955年Millu和Skoog等发现存放了4年的DNA也能诱导 1956年，Millu等从高压灭菌处理的 1963年，未成熟的玉米籽粒促进细胞分裂,二、CTK的分布与代谢,AMP和iPP,细胞分裂旺盛的部位,游离态 结合态,木质部 韧皮部,1. 促进细胞分裂和扩大,IAA-促进细胞核分裂 CTK-促进细胞质分裂 GA-缩短细胞周期,三、CTK的生理效应,2. 促进芽的分化,IAA / CTK 高 -形成根 IAA / CTK 低 -形成芽,消除顶端优势,3延缓叶片衰老,促进气孔开放 打破需光种子休眠 促进雌花分化,4. 其它生理作用,与GA相似,与IAA相同,第四节 脱落酸类,1961年-脱落素 1963年-休眠素 1967年-名为脱落酸,一、脱落酸（ABA）的发现与本质,脱落、休眠器官或逆境下较多,合成部位,合成前体,甲瓦龙酸,甲瓦龙酸FPP,二、ABA的分布、代谢与运输,分布,根冠、萎蔫叶片（为主）,合成途径,运输,多以游离型,三、ABA的生理效应,3. 促进气孔关闭,第五节 乙烯,1901年Neljubow发现乙烯能引起黄化豌豆 苗的三重反应 1910年Cousins发现成熟苹果可催熟青香蕉 1959年Burg测出未成熟果实中有乙烯产生 1965年，被公认为是植物的天然激素,一、乙烯（ETH）的发现,甲硫氨酸（Met）,二、ETH的分布与生物合成,合成部位,合成前体,分布,较多,成熟或老化的器官或组织,1. 改变生长习性,乙烯三重反应 偏上生长,三、ETH的生理效应,抑制茎的伸长生长 促进茎或根的横向增粗 促进茎的横向生长,指器官的上部生长速度快于下部的现象,2. 促进成熟,-最显著的效应,3. 促进脱落与衰老,-加速水解酶的合成,促进次生物质分泌,促进菠萝开花,诱导不定根形成,诱导雌花分化,4. 其它效应,第六节 其它天然的植物生长物质,油菜素甾醇类（BR）,促进伸长生长 促进光合作用 提高抗性等,第六类,固醇,茉莉酸类（JA）,抑制生长与萌发 促进衰老 提高抗性等,水杨酸类（SA）,产热 延缓花瓣衰老 诱导开花 提高抗性等,玉米赤霉烯酮（ZL）,参与春化作用 调控营养生长 提高抗性等,二羟苯甲酸内酯,第七节 植物激素间的相互关系,二、激素间的相互关系,增效作用：一种激素可加强另一种 激素的效应,拮抗作用：一种激素可抑制另一种 激素的效应,1增效作用： 2拮抗作用： 3协同作用：,生长素与赤霉素,IAA促进生根 GA抑制生根,促进生长、单性结实等,1协同作用： 2拮抗作用：,生长素与细胞分裂素,IAA维持顶端优势 CTK消除顶端优势,IAA-细胞核分裂 CTK-细胞质分裂,生长素与乙烯,1增效作用： 2拮抗作用：,高浓度IAA促进ETH合成,诱导不定根形成 促进菠萝开花 刺激雌花分化,ETH降低IAA的含量,赤霉素与脱落酸,拮抗作用：,GA-打破休眠，促进萌发 ABA-促进休眠，抑制萌发,GA-促进长日照植物开花 ABA-促进短日照植物开花,GA-促进座果 ABA-抑制座果,GA-促进生长 ABA-抑制生长,细胞分裂素与脱落酸,拮抗作用：,CTK-延缓衰老 ABA-加速衰老,CTK-促进气孔开放 ABA-抑制气孔开放,CTK-打破休眠，促进萌发 ABA-促进休眠，抑制萌发,种子发育过程：,CTK,ABA,三、植物激素在生长发育过程的顺序调节,种子萌发过程：,