植物生长发育的调控

植物生长发育的调控,第 三 部 分,植物激素对生长发育的调节环境因子对生长发育的调节植物的运动,植物激素对生长发育的调节,激素的基本概念,植物体内合成的，通常从合成部位运往作用部位，对生长发育有显著作用的微量生理活性物质。,植物激素的特点,内生的，植物生命过程中正常代谢产物,能运转的，由产生部位转移到其它部位 发生作用,低浓度下（通常小于1mol/L)起作用,五大类植物激素生长素(auxin)类细胞分裂素(cytokinin, CTK)赤霉素(gibberellin, GA)脱落酸(abscisic acid, ABA)乙烯(ethylene, ETH),促进生长发育,抑制生长发育,促进器官成熟,植物激素对细胞的作用不仅决定于激素本身的化学结构和特性，也决定于靶细胞对激素的敏感性。,促进,抑制,植物生长物质（plant growth substance) 植物激素 （plant hormone) 植物生长调节剂 （plant growth regulator),生长素的主要合成部位,茎端、根端分生组织禾本科植物胚芽鞘尖端胚正在生长的幼叶幼嫩的果实和种子,生长素,生长素的主要生理作用,促进生长,促进果实发育,促进不定根的形成,促进形成层活动和维管组织的分化,顶端优势,抑制叶和果实的脱落,无籽结实,植物生长发育过程中各项生理生化活动不是由某种激素单一的调节，而是受几种激素多方面协调地调节，激素间的平衡关系影响着新陈代谢。,种子萌发过程中的激素调节,赤霉素诱导水解酶的生成,细胞分裂细胞分裂素：促进细胞质分裂生长素：促进核分裂赤霉素：促进DNA合成，缩短细胞周期,细 胞 伸 长,促进细胞伸长是生长素最基本的作用。这与生长素引起细胞壁可塑性增加和促进蛋白质与核酸合成有关。,生长素作用的酸生长理论,生长素作用的酸生长理论,Rayly and Cleland(1970) 提出生长素作用的酸生长理论：,营养生长的激素调节,顶 端 优 势,扫帚病（witches brooms),细胞分裂素（CTK）促进侧芽伸展,激素在维管组织分化中的作用,0.05mg/L IAA + 1% 蔗糖 少量木质部分子0.05mg/L IAA + 2% 蔗糖 较多木质部分子0.05mg/L IAA + 2.5%3.5%蔗糖 木质部和韧皮部0.05mg/L IAA + 4% 蔗糖 主要是韧皮部,丁香愈伤组织,豌豆幼苗实验,激素对根 和 芽 的 分 化,组织培养中IAA与KT的比例决定根和芽的分化,黄化豌豆幼苗对乙烯的“三重反应”,乙烯对生长的影响,抑制上胚轴生长上胚轴横向生长上胚轴和根横向 加粗,乙烯对果实成熟的调节,呼吸跃变现象,植物激素间的相互关系,协 同 作 用增 效 作 用拮 抗 作 用,拮 抗 作 用,种子萌发：IAA、GA、CTK促进萌发； ABA抑制萌发。,糊粉层细胞的退化：受GA促进， 受ABA抑制。,激素作用的途径,环境因子对植物生长发育的调节,光对种子萌发的影响,需光种子 莴苣嫌光种子 番茄、苋菜、黄瓜中光种子,掩埋对种子萌发的影响,野欧白芥,大车前,光,光,红光（R）和远红光（FR）反复照射对莴苣种子萌发 的控制 （26下反复地以1分钟红光和4分钟远红光照射） 照 射 发 芽 率（） R 70 R+FR 60 R+FR+R 74 R+FR+R+FR 6 R+FR+R+FR+R 76 R+FR+R+FR+R+FR 7 R+FR+R+FR+R+FR+R 81 R+FR+R+FR+R+FR+R+FR 7,A: 暗下 B：4-10分钟照光/天,光形态建成 (photomorphogenesis) 由低能量光所调节的植物生长发育过程称为光形态建成，或称光形态发生。 光在光形态建成中的作用是信号作用。 受体：光敏素(phytochrome) 蓝光、近紫外光受体(blue/UV-A photoreceptor) 紫外光B受体(UV-B photoreceptor),植物生长的周期性,近似昼夜节律,夜,昼,菜豆叶运动,生 物 钟(biological clock)（近似昼夜节奏circadian rhythms) 节奏的启动需要一个信号 节奏是自由运转的 节奏周期的长度对温度变化不敏感,植物的运动(plant movement),向性运动(tropic movement) 向光性(phototropism) 向重力性(gravitropism) 向化性(chemotropism) 向水性(hydrotropism) 向触性(thigmotropism),向光性(phototropism),向重力性(gravitropism),根冠柱细胞的造粉体对重力的反应,向触性(thigmotropism),感性运动(nastic movement) 感震运动 (thigmonastic movement) 感夜运动 (nyctinastic movement),感震运动,