植物的生长物质

1、第十章第十章 植物的生长物质植物的生长物质 植物生长物质植物生长物质 调节和控制植物生调节和控制植物生长和发育的微量化学物质。可以分为两大类长和发育的微量化学物质。可以分为两大类植植物激素物激素和和植物生长调节剂植物生长调节剂。 第一节第一节 植物激素植物激素 植物激素种类：植物激素种类：生长素类生长素类、赤霉素类赤霉素类、细细胞分裂素类胞分裂素类、脱落酸脱落酸和和乙烯乙烯五大类。除此之外，五大类。除此之外，还有芸苔素、月光素和多胺素等也具有生长物还有芸苔素、月光素和多胺素等也具有生长物质活性。质活性。 植物激素特点：内生的；能移动的；非营植物激素特点：内生的；能移动的；非营养物质养物质 植物

2、激素植物激素 植物体内合成的，并能植物体内合成的，并能从产生之处运送到别处，对植物生长发育产生从产生之处运送到别处，对植物生长发育产生显著作用的有机化学物质显著作用的有机化学物质。一、生长素（吲哚乙酸，简称一、生长素（吲哚乙酸，简称IAAIAA） （一）分布和运输（一）分布和运输 分布：主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位分布：主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位 。如：茎尖、根尖、受精子房等。如：茎尖、根尖、受精子房等。 运输：存在运输：存在极性运输极性运输 （只能从形态学上端（只能从形态学上端向下端运输而不能反向运输）和向下端运输而不能反向运输）和非极性运输非极性运输现象。现象。通过韧皮部、导管（胚芽

3、鞘是通过薄壁细胞）来通过韧皮部、导管（胚芽鞘是通过薄壁细胞）来运输。运输。 第一节第一节 植物激素植物激素黄化燕麦幼苗生长素的分布黄化燕麦幼苗生长素的分布10 100 ng / g FWIAAIAA的极性运输的极性运输A. 胚芽鞘形态学上端向上胚芽鞘形态学上端向上 B. 胚芽鞘形态学下端向上胚芽鞘形态学下端向上 上端上端下端下端 （二）生理作用（二）生理作用 1 1、促进生长促进生长 生长素能促进营养器官的伸长，生长素能促进营养器官的伸长，在适宜浓度下对芽、茎、根细胞的伸长有明显的在适宜浓度下对芽、茎、根细胞的伸长有明显的促进作用，但浓度过大会起抑制作用。不同器官促进作用，但浓度过大会起抑制作

4、用。不同器官适宜的激素浓度不同，一般茎最高，芽次之，根适宜的激素浓度不同，一般茎最高，芽次之，根最低最低 。 2 2、生长素还能、生长素还能促进插枝生根促进插枝生根 、调运养分、调运养分 、保持顶端优势、诱导单性结实、促进细胞分裂、保持顶端优势、诱导单性结实、促进细胞分裂、愈伤组织产生、子房膨大和无籽果实等。愈伤组织产生、子房膨大和无籽果实等。 第一节第一节 植物激素植物激素一、生长素（吲哚乙酸，简称一、生长素（吲哚乙酸，简称IAAIAA） 生长素的作用生长素对不同器官生长的促进作用生长素对不同器官生长的促进作用生长素调运养分的作用生长素调运养分的作用 I A A I A A具有很具有很强的吸

5、强的吸引与调引与调运养分运养分的效用的效用高浓度高浓度IAA处理处理较低浓度较低浓度IAA处理处理水中对照水中对照auxin and root development on stem cuttings第一节第一节 植物激素植物激素二、赤霉素（二、赤霉素（GAGA） （一）合成部位和运输（一）合成部位和运输 合成部位：是植株生长最旺盛的部位，营合成部位：是植株生长最旺盛的部位，营养芽、幼叶、正在发育的种子和胚胎等含量高，养芽、幼叶、正在发育的种子和胚胎等含量高，合成也最活跃。成熟或衰老的部位则含量低。合成也最活跃。成熟或衰老的部位则含量低。 运输：双向运输，向下运输通过韧皮部，运输：双向运输，向

6、下运输通过韧皮部，向上运输通过木质部随蒸腾液流上升。向上运输通过木质部随蒸腾液流上升。 （二）生理作用（二）生理作用 1 1、促进细胞分裂和茎的伸长生长促进细胞分裂和茎的伸长生长 GAGA能缩短能缩短细胞分裂周期。对细胞分裂周期。对完整植株伸长生长完整植株伸长生长的影响上，的影响上，矮生突变品种的效果特别显著矮生突变品种的效果特别显著 ，且无高浓度，且无高浓度抑制问题（与抑制问题（与IAAIAA明显不同）。如对芹菜、莴苣、明显不同）。如对芹菜、莴苣、韭菜、苎麻、茶叶等应用，可提前收获并增产。韭菜、苎麻、茶叶等应用，可提前收获并增产。 2 2、促进抽薹和诱导开花促进抽薹和诱导开花 GAGA可代替

7、低温可代替低温 、长日照等环境因子而诱导抽薹并产生超长茎长日照等环境因子而诱导抽薹并产生超长茎 。第一节第一节 植物激素植物激素二、赤霉素（二、赤霉素（GAGA） GA3对矮生玉米的影响对矮生玉米的影响GA3对正常对正常植株效应较植株效应较小，但可促小，但可促进矮生植株进矮生植株长高，达到长高，达到正常植株的正常植株的高度高度GA3 对矮生型豌豆的效应对矮生型豌豆的效应对对 照照施用施用5g GA5g GA3 3后第后第7d7dGAGA3 3处理甘蓝茎的生理效应处理甘蓝茎的生理效应 GA GA3 3诱导诱导甘蓝茎的甘蓝茎的伸长，伸长，诱导产生诱导产生超长茎超长茎Treated with GA3

8、Untreated赤霉素的生理作用 （二）生理作用（二）生理作用 3 3、打破休眠促进萌发打破休眠促进萌发 GAGA可打破种子和块茎可打破种子和块茎的休眠，促进萌发。如用赤霉素浸泡当年收获的的休眠，促进萌发。如用赤霉素浸泡当年收获的马铃薯芽眼，即可打破休眠，实现一年两季栽培。马铃薯芽眼，即可打破休眠，实现一年两季栽培。 4 4、促进开花和雄花分化促进开花和雄花分化 对雌雄同株异花植对雌雄同株异花植物，使用物，使用GAGA后雄花比例增加，如胡萝卜和黄瓜。后雄花比例增加，如胡萝卜和黄瓜。 5 5、促进单性结实促进单性结实 如用如用200PPM200PPM500PPM500PPM的的GAGA水溶液喷

9、洒开花一周后的果穗，可获得无籽葡萄，水溶液喷洒开花一周后的果穗，可获得无籽葡萄，无核率达无核率达60%60%90% 90% 。 第一节第一节 植物激素植物激素二、赤霉素（二、赤霉素（GAGA） GA3对胡萝卜开花的影响对胡萝卜开花的影响低温处理低温处理6 6周周10 g GA/d10 g GA/d处理处理4 4周周对照对照GA3对诱导葡萄单性结实对诱导葡萄单性结实葡萄花前葡萄花前10d10d，400 mg L400 mg L-1-1 GA, GA, 无核率无核率98%98%对照对照GAGA3 3处理处理第一节第一节 植物激素植物激素三、细胞分裂素三、细胞分裂素（CTKCTK） 细胞分裂素细胞分

10、裂素 一类具有促进细胞分一类具有促进细胞分裂等生理功能的植物生长物质的总称。裂等生理功能的植物生长物质的总称。 （一）合成部位和运输（一）合成部位和运输 合成部位：合成部位：根部。根部。普遍存在于旺盛生长的、普遍存在于旺盛生长的、正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌发种子和正在生长的果实。发种子和正在生长的果实。 运输：运输：运输无极性，可随木质部蒸腾流向运输无极性，可随木质部蒸腾流向上输送。上输送。 第一节第一节 植物激素植物激素三、细胞分裂素三、细胞分裂素（CTKCTK） （二）生理作用（二）生理作用 1 1、促进细胞分裂促进细胞分裂 细胞分裂过

11、程包括细胞核细胞分裂过程包括细胞核分裂和细胞质分裂两方面，通常认为分裂和细胞质分裂两方面，通常认为生长素主要生长素主要促进核的有丝分裂促进核的有丝分裂，细胞分裂素促进细胞质的分细胞分裂素促进细胞质的分裂裂。故缺乏细胞分裂素时易形成多核细胞。故缺乏细胞分裂素时易形成多核细胞。 2 2、促进芽的分化促进芽的分化 植物组织培养试验发现植物组织培养试验发现, ,愈愈伤组织根芽分化取决于伤组织根芽分化取决于CTK/IAACTK/IAA的比值的比值，比值高比值高有有利于利于芽分化芽分化，比值低比值低有利于有利于根形成根形成，比值适当愈，比值适当愈伤组织保持生长而不分化。伤组织保持生长而不分化。 第一节第一

12、节 植物激素植物激素三、细胞分裂素三、细胞分裂素（CTKCTK） （二）生理作用（二）生理作用 3 3、促进细胞扩大促进细胞扩大 CTKCTK可促进可促进细胞横向增粗细胞横向增粗，用它处理菜豆、萝卜的子叶，其将明显圆大用它处理菜豆、萝卜的子叶，其将明显圆大 。 4 4、促进侧芽发育，削除顶端优势促进侧芽发育，削除顶端优势 CTKCTK能解能解除生长素引起的顶端优势，刺激腋芽的生长。除生长素引起的顶端优势，刺激腋芽的生长。 5 5、延缓叶片衰老延缓叶片衰老 CTKCTK移动性差，有保鲜和移动性差，有保鲜和延缓衰老功能。如在离体叶片上涂抹了延缓衰老功能。如在离体叶片上涂抹了CTKCTK的涂的涂抹部

13、位可长时间内保持鲜绿抹部位可长时间内保持鲜绿 。故。故CTKCTK可用于水可用于水果、鲜花等果、鲜花等保鲜保鲜方面。此外，还有解除需光种子方面。此外，还有解除需光种子的休眠等作用。的休眠等作用。 CKT促进细胞分裂的作用促进细胞分裂的作用用带有产生用带有产生CTKCTK类类物质的菌的针，物质的菌的针，对番茄茎刺伤后，对番茄茎刺伤后，产生恶性肿瘤。产生恶性肿瘤。CTKCTK促进侧芽的产生促进侧芽的产生IBA0.5 g ml-1IBA0.5g ml-1+ZT2.0g ml-1拟南芥（拟南芥（ArabidopsisArabidopsis）CTKCTK对萝卜子叶膨大的作用对萝卜子叶膨大的作用叶面涂施叶

14、面涂施CTK(100mgLCTK(100mgL-1-1) )对照对照CKT延缓烟草叶片衰老延缓烟草叶片衰老左株通过基因工程左株通过基因工程改造后的能产生更改造后的能产生更多的多的CKT右株为对照右株为对照左右株的株龄一致左右株的株龄一致KT的保绿作用及对物质运输的影响的保绿作用及对物质运输的影响第一节第一节 植物激素植物激素四、脱落酸四、脱落酸（ABAABA） （一）分布和运输（一）分布和运输 分布：高等植物各器官和组织中都有脱落分布：高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下中较多，在逆境条件下ABAAB

15、A含量会迅速增多。含量会迅速增多。水生植物的水生植物的ABAABA含量很低；陆生植物含量高些。含量很低；陆生植物含量高些。 运输：运输不具有极性，主要以游离型的运输：运输不具有极性，主要以游离型的形式运输，部分以脱落酸糖苷形式运输，且运形式运输，部分以脱落酸糖苷形式运输，且运输速度很快。输速度很快。 （二）脱落酸的生理效应（二）脱落酸的生理效应1 1、促进休眠促进休眠 ABAABA可使旺盛生长的枝条停止生可使旺盛生长的枝条停止生长而进入休眠。在秋天里叶中合成的长而进入休眠。在秋天里叶中合成的ABAABA量不断量不断增加，使芽进入休眠状态以便越冬。种子（如桃、增加，使芽进入休眠状态以便越冬。种子

16、（如桃、蔷薇）的休眠与其外种皮中存在脱落酸有关，通蔷薇）的休眠与其外种皮中存在脱落酸有关，通过层积处理后种子就能发芽。过层积处理后种子就能发芽。 2 2、促进气孔关闭促进气孔关闭 ABAABA能引起气孔关闭，降低能引起气孔关闭，降低蒸腾作用，减少水分散失蒸腾作用，减少水分散失 。因此。因此ABAABA是植物体是植物体内调节蒸腾的激素，也可作为内调节蒸腾的激素，也可作为抗蒸腾剂抗蒸腾剂使用。使用。 第一节第一节 植物激素植物激素四、脱落酸四、脱落酸（ABAABA） ABAABA诱导鸭趾草表皮气孔关闭诱导鸭趾草表皮气孔关闭左图左图: pH6.8, 50mmol L: pH6.8, 50mmol L

17、-1-1 KCl KCl（）（）右图右图: : 转移至添加转移至添加10mol L10mol L-1-1 ABA ABA的溶液中，的溶液中，101030min30min内气孔内气孔关闭（关闭（ABA treatmentABA treatment） （二）脱落酸的生理效应（二）脱落酸的生理效应 3 3、抑制生长抑制生长 ABAABA能抑制整株植物或离体器能抑制整株植物或离体器官的生长，也能抑制种子的萌发官的生长，也能抑制种子的萌发 。ABAABA的的抑制抑制效应可逆效应可逆。 4 4、促进脱落促进脱落 ABAABA诱导离层诱导离层的形成，促进器的形成，促进器官脱落。官脱落。ABAABA对去除叶片

18、的棉花叶柄脱落效应十对去除叶片的棉花叶柄脱落效应十分明显，已被用于生物检定分明显，已被用于生物检定 。 5 5、增加抗逆性增加抗逆性 植物在面临各种逆境时体内植物在面临各种逆境时体内ABAABA剧增，抗逆性增强。故剧增，抗逆性增强。故ABAABA被称为被称为应激激素应激激素或或胁迫激素胁迫激素。 第一节第一节 植物激素植物激素四、脱落酸四、脱落酸（ABAABA） ABA抑制玉米种子萌发抑制玉米种子萌发玉米玉米ABAABA不敏感突变不敏感突变体萌发形成的根体萌发形成的根ABAABA促进落叶促进落叶 （一）乙烯的分布及运输（一）乙烯的分布及运输 分布：多存在于成熟的果实组织中。分布：多存在于成熟的

19、果实组织中。 运输：乙烯在植物体内极易移动，一般情况运输：乙烯在植物体内极易移动，一般情况下，乙烯就在合成部位起作用。下，乙烯就在合成部位起作用。 （二）乙烯的生理效应（二）乙烯的生理效应 1 1、改变生长习性改变生长习性 乙烯所特有的乙烯所特有的“三重反应三重反应” ” 即，即，抑制茎的伸长生长，抑制茎的伸长生长，促进茎或根的横向促进茎或根的横向增粗，增粗，茎的横向生长。茎的横向生长。 第一节第一节 植物激素植物激素五、乙烯五、乙烯（ETHETH） ETH的的“三重反应三重反应”ETHETH对黄化对黄化豌豆幼苗豌豆幼苗（苗龄（苗龄6d6d）的效应的效应处理处理2dETH的偏上生长的偏上生长用

20、用10l L10l L-1-1乙烯处乙烯处理理4h4h后番茄苗的形态，后番茄苗的形态，由于叶柄上侧的细胞由于叶柄上侧的细胞伸长大于下侧，使叶伸长大于下侧，使叶片下垂片下垂 （二）乙烯的生理效应（二）乙烯的生理效应 2 2、促进果实成熟促进果实成熟 催熟催熟是乙烯最主要和最显是乙烯最主要和最显著的效应，故其又称为催熟激素。乙烯对果实成著的效应，故其又称为催熟激素。乙烯对果实成熟、棉铃开裂、水稻的灌浆与成熟都有显著的效熟、棉铃开裂、水稻的灌浆与成熟都有显著的效果。如用密封塑料袋（果实产生的乙烯就不易扩果。如用密封塑料袋（果实产生的乙烯就不易扩散掉）包装青香蕉进行催熟。散掉）包装青香蕉进行催熟。 3

21、 3、促进器官脱落促进器官脱落 乙烯会促使叶片和果实脱乙烯会促使叶片和果实脱落，这是因为乙烯能引起落，这是因为乙烯能引起离区离区的形成。的形成。 第一节第一节 植物激素植物激素五、乙烯五、乙烯（ETHETH） ETHETH促进番茄果实成熟促进番茄果实成熟转ACC氧化酶基因的番茄（只有5的正常乙烯含量）乙烯的生理作用Ag(SAg(S2 2O O3 3) )2 2 3-3-对康乃馨的处理效果对康乃馨的处理效果 （二）乙烯的生理效应（二）乙烯的生理效应 4 4、促进开花促进开花 和雌花分化和雌花分化 乙烯可促进菠萝乙烯可促进菠萝等凤梨科植物开花，提早开花；可改变花的性别，等凤梨科植物开花，提早开花；

22、可改变花的性别，促进黄瓜雌花分化。乙烯在这方面的效应与促进黄瓜雌花分化。乙烯在这方面的效应与IAAIAA相似，而与相似，而与GAGA相反，相反，IAAIAA增加雌花分化就是由于增加雌花分化就是由于IAAIAA诱导产生乙烯的结果。诱导产生乙烯的结果。 5 5、乙烯的、乙烯的其它效应其它效应 诱导插枝不定根的形成，诱导插枝不定根的形成，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质打破种子和芽的休眠，诱导次生物质( (如橡胶树如橡胶树的乳胶的乳胶) )的分泌等。的分泌等。 第一节第一节 植物激素植物激素五、乙烯五、乙烯（ETHETH） 第二节第二节 植物生长调节剂植物生长调节剂一、植物生长调节剂的类型一、植物生

23、长调节剂的类型 生生长促进剂长促进剂 促进细胞分裂、分化和伸长促进细胞分裂、分化和伸长生长（生长（6-BA、NAA、KT等）。等）。 生长抑制剂生长抑制剂 抑制顶端分生组织伸长和分抑制顶端分生组织伸长和分化，促进侧芽生长。外施生长素可逆转抑制效应化，促进侧芽生长。外施生长素可逆转抑制效应（TIBA、MH、SA等）。等）。 生长延缓剂生长延缓剂 抑制亚顶端分生组织生长，抑制亚顶端分生组织生长，外施赤霉素可逆转抑制效应（外施赤霉素可逆转抑制效应（CCC、B9 、Pix等）。等）。二、植物常用的生长调节剂二、植物常用的生长调节剂 吲哚衍生物（吲哚衍生物（IPA、IBA等）等） 萘衍生物（萘衍生物（NAA、NOA等）等） 卤代苯衍生物（卤代苯衍生物（2,4-D等）等） 2、赤霉素类赤霉素类 应用最多的是应用最多的是GA3，其低温和，其低温和酸性条件下稳定，不能与酸性条件下稳定，不能与碱性农药碱性农药混用。混用。 3、乙烯释放剂乙烯释放剂 常用的为乙烯利，一种水常用的为乙烯利，一种水溶性强酸性液体，溶性强酸性液体，pH4.1时可释放出乙烯，