2023学年完整公开课版细胞分裂素

《植物与植物生理》第五单元教学子单元1：植物的生长物质微课件4细胞分裂素汇报人：韩春梅学习目标了解细胞分裂素的发现、种类和结构、在植物体内的合成途径、分布与运输；掌握细胞分裂素的作用机理、主要生理效应。主要内容CTK的发现CTK的种类和结构CTK的生物合成CTK的作用机理CTK的分布与运输CTK的生理效应CTK的应用重点和难点重点细胞分裂素的生理效应难点细胞分裂素在植物组织培养上的应用斯库格（F.Skoog）和崔（1948）等在寻找促进组织培养中细胞分裂的物质时，发现生长素存在时腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性1955年，斯库格等烟草愈伤组织培养中发现了促进细胞分裂的物质→激动素（KT）1963年，未成熟的玉米籽粒→分离出天然的细胞分裂素→玉米素（ZT），首次从植物体内分离出天然的CTK1965年斯库格等提议将来源于植物的、其生理活性类似于激动素的化合物统称为细胞分裂素一、细胞分裂素的发现二、细胞分裂素的种类和结构天然细胞分裂素游离型：玉米素外，玉米素核苷、二氢玉米素、异戊烯基腺嘌呤等结合性：异戊烯基腺苷、甲硫基异戊烯基腺苷、甲硫基玉米素等，它们结合在tRNA上，构成tRNA的组成成分。常见人工合成的细胞分裂素主要有：激动素、6-苄基腺嘌呤和四氢吡喃苄基腺嘌呤等。目前在高等植物中至少鉴定出了30多种细胞分裂素。根尖是细胞分裂素生物合成的场所。农业和园艺上应用最广的是激动素和6-苄基腺嘌呤CTK基本结构游离态细胞分裂素结合态细胞分裂素人工合成的细胞分裂素激动素（KT）、6-苄基腺嘌呤（6-BA）和四氢吡喃苄基腺嘌呤（又称多氯苯甲酸，简称PBA）等。有的化学物质虽然不具腺嘌呤结构，但仍然具有细胞分裂素的生理作用，如二苯脲。由于BA和KT在侧链R1上有环状结构，因此，在某些生物测定系统中，它们的活性比天然细胞分裂素的活性还要高。6-呋喃甲基氨基嘌呤1269三、细胞分裂素的生物合成（一）游离细胞分裂素的合成（二）由tRNA合成细胞分裂素生物体内某些tRNA上有些修饰的碱基具有细胞分裂素的活性。tRNA降解是，其中的细胞分裂素游离出来（三）细胞分裂素的结合与分解1.结合细胞分裂素可与葡萄糖、氨基酸和核苷酸等基团结合形成结合态的细胞分裂素2.分解在细胞分裂素氧化酶的作用下、玉米素、玉米素核苷酸和异戊烯基腺嘌呤等可转变为腺嘌呤及其衍生物细胞分裂素氧化酶对细胞分裂素不可逆分解，可防止细胞分裂素积累过多而产出的毒害作用（一）细胞分裂素受体

高等植物细胞分裂素的信号传递具有典型的组氨酸蛋白激酶结构（二）细胞分裂素对基因表达的调控

1.细胞分裂素促进转录2.细胞分裂素是植物tRNA的组成成分3.细胞分裂素可以促进蛋白质的生物合成四、细胞分裂素的作用机理五、细胞分裂素的分布与运输1.分布一般认为细胞分裂素合成部位是根尖随着试验的深入，发现茎顶端也能合成细胞分裂素此外，萌发的种子和发育的果实也可能产生细胞分裂素2.运输通过扩散或主动运输的方式运输到靶细胞1.促进细胞分裂和扩大

①横向增粗

②加速细胞分裂：促进细胞质分裂，缩短细胞周期中的G1期和S期的时间六、细胞分裂素的生理效应

对照叶面涂施CTK（100mg/L）CTK对萝卜子叶膨大的作用用带有产生CTK类物质的菌的针，对番茄茎刺伤后，产生恶性肿瘤2.促进芽的分化：应用于植物组织培养中CTK/IAA高—形成芽CTK/IAA低—形成根CTK/IAA中—保持生长而不分化CTK在拟南芥组培的作用3.延缓叶片衰老①清除活性氧②阻止水解酶产生，保护核酸、叶绿素等不被破坏③阻止营养物质外流4.促进侧芽发育，解除顶端优势5.其他生理作用①促进气孔开放②打破种子休眠③刺激块茎形成④促进果树花芽分化七、CTK的应用

1.果蔬保鲜2.果实膨大细胞分裂素增大果实体积是通过促进果肉细胞分裂实现的。经常使用的两种分裂素6一BA和氯吡苯脲（CPPU）这两种细胞分裂素能增大果实的体积而不会改变果实的形状和种子数，也不影响来年的座果和产量。

3.提高坐果率在许多植物的生殖生长中，花的败