10 第十二章 乙烯.ppt

1、第五节 乙烯 Ethylene,一乙烯的发现 Discovery 二乙烯的结构与生物合成 Structure 导入etr1基因的转基因酵母不能与乙烯结合。这与etr1突变体丧失乙烯结合能力是一致的。 结合受竞争性抑制剂反式环辛烯和2,5-降冰片二烯（NBD）所抑制。 这些结果表明，与植物组织中观察到的乙烯结合特性十分相似，ETR1蛋白具有与乙烯可逆结合的能力，是乙烯的特异结合蛋白。 ETR1蛋白N-末端疏水结构域是乙烯结合的位点。,乙烯信号传递系统,CTR1、EIN2、EIN3蛋白,乙烯与细胞膜受体结合后，CTR1是受体之后信号转导途径中的第一个蛋白质，EIN2位于CTR1的下游，最终启动了生

2、理反应，如生长、衰老、脱落等。,乙烯信号传递途径的模型,“永不成熟突变体（never-ripe mutation, nr）”，nr突变体的果实即使用外源乙烯处理也不能成熟,乙烯信号传递模型在各种植物中具有普遍性,乙烯诱导基因,乙烯调节基因表达的顺式作用元件是乙烯诱导基因上的乙烯响应元件（ethylene response elements，EREs）,乙烯调节基因表达的反式作用因子是与EREs特异结合的DNA结合蛋白，也称EREBPs（ERE-binding proteins）,纤维素酶、几丁质酶、-1，3-葡聚糖酶、过氧化物酶、查耳酮合成酶（黄酮类化合物合成过程中的重要酶类）、许多病程相关蛋

3、白（参见第十九章）以及许多与成熟相关的蛋白。,第七节 其他植物生长物质,油菜素内酯 茉莉酸 水杨酸 寡糖素 系统素 多胺,油菜素内酯,一 BR的发现 Discovery 二 BR的结构 三 生物合成 Structure 2 诱导长日植物在短日下开花; 3 诱导抗氰呼吸 ，生热 吸引昆虫传粉和适应低温环境; 4 抗病作用及 SAR 的信号途径中起重要作用 诱导病程相关蛋白 (PR) 的积累; 5 抑制 ACC 转变为 ETH.,水杨酸的生热效应,外源SA和雄花粗提液对肉穗花序温度的影响,诱导植物产生系统获得性抗性，SAR,某些植物受病原菌侵染后，侵染部位SA水平显著增加，同时出现坏死病斑，即过敏

4、反应，并引起非感染部位SA含量的升高，使其对同一病原或其它病原的再侵染产生抗性。,抗病烟草品种感染TMV后产生的坏死斑,寡糖素,寡糖（oligosaccharides），少于12个糖基组成的糖链。,具有生物活性的寡糖统称为寡糖素,寡糖素大多是一些植物细胞壁和真菌细胞壁结构多糖的降解物,寡聚糖素生物活性包括 刺激植保素的产生 诱导活性氧突发（oxidative burst） 诱导乙烯合成 诱导病原相关蛋白合成（PR）（如几丁质酶、葡聚糖酶等） 诱导逆境信号分子的产生 可以调节植物正常细胞的生长发育，防止细胞壁的过度降解,系统素,植物感受创伤的信号分子，在植物防御反应中起重要的作用。,SYS具有很

5、高的生物活性，例如在极低的浓度下就可以诱导植物抗逆基因的表达； SYS在植物体内具有良好的运输性； 在植物防御病虫侵染的机制扮演重要的角色。,多胺,多胺（polyamines）是植物体内一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱。,高等植物中的二胺有腐胺、尸胺等，三胺有亚精胺等，四胺有精胺等。,主要分布于分生组织内，有刺激细胞分裂、促进生长和防止衰老的作用。 在花芽形成与开花、花粉管生长、胚胎发生、果实生长、不定根发生等生理过程中具有显著的生理作用。,激素间平衡,在发育过程中激素的顺序作用,植物对激素的敏感性,颉颃作用 一种激素的作用可被另一种激素的作用所对抗。如IAA，CTK和GA均有促进植物生

6、长的效应，三者都与ABA之间有对抗关系。,植物激素间的相互关系,增效作用 一种激素可加强另一种激素的效应。如IAA和GA对促进伸长生长有增效作用，ABA和ETH对促进脱落上有增效。,一、植物激素间的相互关系,第八节 植物生长物质在农业 生产上的应用,二、植物生长调节剂在农业 生产上的应用,一、植物激素间的相互关系,增效作用：一种激素可加强另一种激素的效应。如：,1.增效作用 （synergism）和 颉颃作用（antagonism）,IAA与GA 伸长生长 IAA与CTK 细胞分裂 ABA与ETH 促进脱落,颉颃作用：一种激素抵消或削弱另一种激素的生理效应。如：,ABA与GA： 生长、休眠 A

7、BA与IAA：器官生长 ABA与CTK：衰老、脱落 IAA与CTK：侧芽生长、顶端优势,二 植物生长调节剂在农业生产 上的应用（一）植物生长调节剂的类型 根据对生长的效应，将生长调节剂分为生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂。,生长促进剂：促进细胞分裂、伸长和分化，促进植物营养器官和生殖器官的生长、发育。如吲哚丙酸、萘乙酸、激动素、6-苄基腺嘌呤等。,生长抑制剂（growth inhibitors） 抑制茎顶端分生组织生长的生长调节剂，如三碘苯甲酸（TIBA）、整形素、青鲜素等。,生长素可逆转抑制效应，GA无效,生长延缓剂（growth retardants） 抑制亚顶端分生组织生长的生长调节剂

8、。其作用可被GA逆转。,矮壮素、多效唑、比久(B9)等。,部分植物生长抑制剂与延缓剂,（二）生长素类物质, 插枝生根 防止脱落与 疏花疏果 杀除杂草 性别控制， 促进开花 促进结实和 果实发育,具有生长素活性的生长物质(A)和 抗生长素类物质(B),（三）乙烯利（ethrel） 乙烯释放剂,果实催熟 促进雌花分化和开花 促进脱落 促进次生物质分泌,乳胶的采割与收集,乙烯利用于：,生长调节剂应用的一般原则,1 正确选择生长调节剂,2 掌握使用浓度和适宜时间,3 正确的使用方法,1生长素有两种存在形式游离型和结合型。 游离型生长素的生物活性较高，而成熟种子里的生长素则以 结合型存在。生长素降解可通

9、过酶解 和 光解 。,2乙烯生物合成的直接前体是 ACC ，催化的关键酶 是 ACC合成酶 和 ACC氧化酶 。,3乙烯引起黄化豌豆幼苗茎伸长受抑制、侧向生长（即增粗生长）和上胚轴水平生长，将此现象称为乙烯的 三重反应 。,4 赤霉素可部分代替短日照和低温处理而诱导某些植物开花。,5 生长素具有的主要生理效应是促进细胞伸长生长、诱导维管束分化、促进侧根和不定根的发生和 控制植物顶端优势 、调节叶片脱落等。,6 在离体培养时，IAA和CTK的 相互作用控制着离体组织或器官的分化方向。,7促进谷物类种子发芽的主要激素是B 。 A生长素 B赤霉素 C细胞分裂素 D乙烯,8同一植物不同器官对生长素敏感程度次序为。A芽茎根 B茎芽根 C根茎芽 D根芽茎,9是一种胁迫激素，它在植物激素调节植物对逆境的适应中显得最为重要。A细胞分裂素 B乙烯 C茉莉酸甲脂 D脱落酸,10 促进插条生根的植物激素是 IAA； 促进气孔关闭的是ABA ； 延迟叶片衰老的是 ； 促进离层形成及脱落的是乙烯 ； 防止器官脱落的是 ； 使木本植物枝条休眠的是ABA ； 促进小麦、燕麦胚芽鞘切段伸长的是 ； 促进无核葡萄果粒增大的是 ； 促进菠菜、白菜提早抽苔的是 ；,11在下列生理过程中，哪两种