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：