普通生物学 植物生长发育的调控.ppt

1、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

2、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

3、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

4、 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； A

5、BA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-

6、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