植物生理学07植物生长物质

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植物生理学教案--第七章生长生理

植物生理学教案--第七章生长生理

3、影响细胞分化的因素
1、糖浓度
低糖浓度(< 2.5%),有利于木质部
形成;高糖浓度(> 3.5%),有利于韧皮
部形成;中糖浓度(2.5%~3.5%),木质部、
韧皮部都形成,且中间有形成层。
2、植物激素
CTK/IAA比值:高,芽;低,根; 中等,不分化。
乙烯也能促进根的形成,高浓度的 GA则抑制根的形成。 IAA/GA比值高—木质部;低—韧 皮部。
2、呼吸作用的变化 在吸水的第一和第二阶段,CO2的 产生大大超过O2的消耗 — 无氧呼吸; 吸水的第三阶段,O2的消耗大于CO2的 释放 — 有氧呼吸。大量产生ATP,如 小麦吸水30分钟,ATP增加5倍。
吸水
CO2 O2
3、酶的变化
1、酶原的活化:种子吸胀后立即出现, 如:β-淀粉E
2、重新合成:如α-淀粉E 两种途径: (1)活化长寿的mRNA (2)新合成的mRNA 新蛋白质 新蛋白质 新酶 新酶
直接作作用: (1)、光抑制茎的生长
原因:
a、光照使自由IAA转变为结合态IAA。
b、光照提高IAA氧化E 活性,加速IAA
的分解。
(2)、光抑制多种作物根的生长
光可能促进根内形成ABA,或增加ABA 活性。 (3)、光形态建成 (光控制植物生长、 发育与分化的过程)
包括种子萌发成苗的能力和对不良环境 的忍受力两个方面。 种子活力与种子的大小、成熟度和 贮藏条件有关。
4、种子寿命 种子寿命(seed longevity):从种子 成熟到失去发芽力的时间。 顽拗性种子:不耐脱水和低温,寿 命很短,如:热带的 可可、芒果种子 正常性种子:耐脱水和低温,寿命 较长,如:水稻、花生 种子寿命与种子含水量和贮藏温度 有关。

植物生理学习题大全——第8章植物生长物质

植物生理学习题大全——第8章植物生长物质

第八章植物生长物质一。

名词解释植物生长物质(plant growth substance):是指一些调节植物生长发育的物质,包括植物激素和植物生长调节剂。

植物激素(plant hormone , phytohormone):指在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育起显著作用的微量有机物。

植物生长调节剂(plant growth regulator):指一些具有植物激素活性的人工合成的物质.植物生长调节物质(plant growth regulator substance):指在植物体内合成的、能调节植物生长发育的非激素类的生理活性物质。

生长素的极性运输(polar transport of auxin):生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输,而不能倒转过来运输。

激素受体(hormone receptor ):能与激素特异地结合,并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。

自由生长素(free auxin):指具有活性、易于提取出来的生长素。

束缚生长素(bound auxin):指没有活性,需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素。

生长素结合蛋白(auxin—binding protein):即位于质膜上的生长素受体,可使质子泵将膜内的质子泵至膜外,引起质膜的超极化,胞壁松弛;也有的位于胞基质和核质中,促进mRNA的合成。

自由赤霉素(free gibberellin):指易被有机溶剂提取出来的赤霉素.结合赤霉素(conjugated gibberellin):指没有活性,需要通过酶解、水解从束缚物释放出来的赤霉素。

乙烯“三重反应"(triple response of ethylene):指乙烯使黄化豌豆幼苗变矮、变粗和横向生长。

植物生长促进剂(plant growth promotor):促进分生组织细胞分裂和伸长,促进营养器官的生长和生殖器官发育的物质。

生长抑制剂(growth inhibitor):抑制植物顶端分生组织生长、破坏顶端优势的生长调节剂,如整形素、马来酰肼、抗生长素.生长延缓剂(growth retardant):抑制植物亚顶端分生组织生长、抑制节间伸长的生长调节剂,如矮壮素、烯效唑等。

植物生理学 Chapter 7 植物的生长生理

植物生理学 Chapter 7   植物的生长生理

Chapter 7Plant Growth physiology一、Term definition:Growth生长:指植物生命周期中细胞、组织和器官的数量、体积和重量的不可逆增加Growth is, a quantitative term, an irreversible increase in number, volume (size) or weight of cell, tissue or organ in plant life cycle.生长是植物生命周期中一个定量的不可逆的过程,它包括了细胞、组织、器官的数量,大小,质量的提高。

是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积(大小)或重量的不可逆的增加的过程。

是量变的过程。

生长( growth)是量的变化,是指在生命周期中,植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆的增加过程。

它是由细胞分裂、细胞伸长及原生质体、细胞壁的增长而引起的。

例如,根、茎、叶、花、果实和种子体积扩大或质量增加都是典型的生长现象。

不过也有例外, 如种子萌发明显是一个生长过程,在黑暗中萌发长成幼苗,其体积和鲜重是逐渐增加的,但是幼苗干重并不是增加而是减少,这是因为种子萌发时呼吸消耗一部分贮存的养料,只有等到幼苗能进行光合作用并积累有机物质时,干重才会再度增加。

此外,有些生长过程细胞数目不是增加而是减少,如胚囊的发育。

Differentiation分化:从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程。

Differentiation refers to qualitative changes, differences other than size occur in anatomical characteristics and functions of cell.分化是细胞特性和功能在在性质上的变化。

是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。

植物生理学:第6章 植物生长物质

植物生理学:第6章 植物生长物质

Nature 435|26 May 2005|doi:10.1038
The F-box protein TIR1 is an auxin receptor
Nihal Dharmasiri1, Sunethra Dharmasiri1 & Mark Estelle1
Department of Biology, Indiana University, Bloomington, Indiana 47405, USA.
第6章 植物生长物质
Plant Growth Regulation, Monthly, ISSN: 0167-6903, ETHERLANDS J. Plant Growth Regulation, Quarterly, ISSN: 0721-7595, USA
植物生长物质(Plant growth substances):
Nature 446, 640-645 (5 April 2007) | doi:10.1038/nature05731; Received 27 January 2007;
Accepted 8 March 2007
Mechanism of auxin perception by the TIR1 ubiquitin ligase
Jasmonic acid, Salicylic acid, Brassinosteroids, Polyamines
第1节、生长素类
一、 发 现
• C. Darwin & F. Darwin (1880):
Canary grass
达尔文发现顶端被切除或被遮挡的情况下不发生向光性 弯曲生长。感受光的部位是尖端。
1 激素信号的感受
• 激素受体:位于细胞膜上或细胞内的特异的蛋 白质,能与激素特异结合,并在结合后引起特 定的生理效应。

植物生理学 7.植物生长物质

植物生理学  7.植物生长物质
3 1934年,荷兰的F.Kogl等人从玉米、麦芽等分离和纯化 该刺激生长的物质,经鉴定为吲哚乙酸(IAA)。
二 生长素的分布和传导(运输)
(一)分布:广,主要集中在生长旺盛的部分(胚芽
鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、 受精后的子房、幼嫩种子等)。
(二)存在状态:自由型和束缚型 (三)运输方式: 1 极性运输:生长素只能从植物形态学的上端向下端输。
抑制解除
DNA RNA a-淀粉酶形成
三 应用 1 促进营养生长 2 促进麦芽糖化
3 防止脱落 4 打破休眠
第三节 细胞分裂素类
一 发现:1955年F.Skoog在研究烟草髓部的组织培养。 N6-呋喃甲基腺嘌呤------具有促进细胞分裂-激动素(KN) 细胞分裂素:把具有和激动素相同生理活性的天然的 和
(2)赤霉素能提高木葡聚糖内转糖基酶(XET)活性,该酶可使 木 葡聚糖产生内转基作用,把木葡聚糖切开,形成新的木葡聚糖子, 由于木葡聚糖是初生壁的主要组成,从而再排列为木葡聚-纤维素
网,(使二细胞)延促长进。RNA和蛋白质的合成 (诱导a-淀粉酶的形成)
在一粒完整的种子(具有胚乳的糊粉层)
细胞核中(存在有处于抑制状态的a-淀粉酶基因) 赤霉素(参与RNA的合成)
2 抑制作用:抑制成熟,侧芽休眠,衰老,块茎形成。
(二)作用机理 1 促进茎的延长
(1)细胞壁中有Ga2+, Ga2+具有降低细胞壁伸长的作用( Ga2+ 能和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合在一起,不易伸展)。
当赤霉素存在时,它能使细胞壁里的Ga2+移开并进入细胞质 中,使细胞壁里的Ga2+水平下降,细胞壁的伸展性加大,生长 加快。
1 酶促降解:脱酸降解和不脱酸降解

植物生理学—第八章 植物的生长物质

植物生理学—第八章 植物的生长物质
第八章植物的生长物质
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用

化学渗透极性扩散学说:


IAA在酸性环境中不易解离, 主要呈非解离型(IAAH)较 亲脂,易通过质膜;在碱性环 境中呈离子型(IAA-)较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解,提 供能量,同时把H+释放到细 胞壁,所以细胞壁的pH较低 (pH5),此处的IAA主要呈 IAAH,易透过细胞膜而进入 细胞质;细胞质的pH较高 (pH7),所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部,因而呈极性运输。 后来发现,质膜上有特殊的生 长素-阴离子运输蛋白,大部 分集中于细胞底部,可使IAA被动地流到细胞壁,继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号?什么是受体? 什么是细胞信号转导? 细胞接受信号进行信号转导几个步骤? 什么是生长素的极性运输? 生长素的生理作用有哪些?
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素(Gibberellins GA) 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构

目前,大家公认的植物激素有五类,即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质,脱落酸是一种抑制生长发育 的物质,而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。

有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓

《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案

《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案

《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案一、名词解释1.生长(growth):在生命周期中,植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。

例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。

2.分化:从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。

它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。

3.种子寿命:种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。

4.种子活力:种子在田间条件下萌发的速度,整齐度以及幼苗健壮生长的潜在能力,它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。

5. 组织培养(plant tissure culture):植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。

根据外植体的种类,又可将组织培养分为:器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。

6.植细胞全能性:植物体每一个细胞都具有分化成一个完整植株的潜在能力,即具有形成完整生物个体的全套基因。

7.愈伤组织:愈伤组织是指具有分生能力的细胞团。

8.光敏色素(phytochrome,Phy) :一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。

9.脱分化(dedifferentiation) :植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。

10.再分化(redifferentiation):由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。

11.生长最适温度:使植物生长最快的温度,叫植物生长最适温度。

生产上为培育健壮的植株,常常要求在比最适温度(生理最适温)略低的温度,即所谓协调的最适温度。

12. 胚状体(embryoid):在特定条件下,由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。

植物生理学 第7章 信号转导

植物生理学 第7章 信号转导

例子:乙烯的受体
⑴ 信号分子与细胞表面受体的结合; ⑵ 跨膜信号转换; ⑶ 在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、 放大与整合; ⑷ 导致生理生化变化。
• 胞外信号
细胞内信号(第二信使)
第二信使(second messengers) Ca2+ IP3 DAG cAMP cGMP H+
抗坏血酸 谷光甘肽 过氧化氢
细胞信号转导
遗 传 信 息 :决定个体发育的基本潜在式。
环境信息:
对遗传信息的表达起着重要的调节作用。
环境条件的变化或来自环境的刺激统称为信号。 植物通过接受环境刺激信号(如激素、机械刺激、 温度、光照、触摸、病原因子、水分等及体内其 它细胞传来的信号)而获得外界环境的信息。
重力
g.1 各种 外 信号影响植 的生长发育
费希尔 Edmond H. Fischer 美国 华盛顿大学 1920年--
克雷布斯 Edwin G. Krebs 美国 华盛顿大学 1918年--
1992年诺贝尔生理学或医学奖 发现可逆性蛋白磷酸化是一种生物的调节机制
细胞内第二信使往往通过调节多种蛋白激酶(PK) 和蛋白磷酸酶(PP),从而调节蛋白质的磷酸化和 脱磷酸化过程,进一步传递信号。
P P P P P
G蛋白关 联受体
亚基
GTP
P
蛋白 激酶C
G蛋白亚基
PIP2
IP3
Ca2+
Ca2+通道开放
内质网
内质网腔
蛋白质激酶C激活的信号传递途径
⑴ 信号分子与细胞表面受体的结合; ⑵ 跨膜信号转换; ⑶ 在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、 放大与整合; ⑷ 导致生理生化变化。
• 胞外信号
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一、植物激素间的相互关系 (一)生长素与赤霉素
★对促进生长有相互增效作用 ★对性别分化:作用相反
对水平的调节
二、生长素与细胞分裂素
、加强的极性运输,增强其效应 、对顶端优势表现出相反效应
(三)生长素与乙烯
、对的影响 ()对性别分化,作用相同 ()促进合成酶活性,从而促进乙烯合成,
故高浓度抑制生长
三、细胞分裂素的生物合成与运输
、分布:幼嫩部位,尤其进行细胞分裂部位 、合成部位:根尖
◆伤流液中含有 ◆水稻根可向培养液中分泌
、合成前体 :甲瓦龙酸
、合成途径 ★通过异戊烯基焦磷酸和 ★由细胞分裂素合成酶催化
、运输 非极性运输
四、细胞分裂素的生理效应
、促进细胞分裂与扩大 、诱导芽的分化
高 分化芽 愈伤组织
第七章 植物生长物质
一、概念
. 植物生长物质:在低浓度下能够调节植物生长 发育的微量有机物。
植物生长物质包括:
植物激素 其它内源生理活性物质 植物生长调节剂
植物激素: 在植物体内合成的,可以从产生部位运 往作用部位,对生长发育具有显著生理效应的微量 有机物质。
特点:①内源性; ②可运性; ③微量调节性 ④双重效应
、免疫分析法
●放射免疫检测法() ●酶联免疫吸附检测法()
第二节 生长素
一、发现历史
年:达尔文父子的胚芽鞘向光性试验 年:建立燕麦试法 年:等分离出刺激生长物质,确定为吲哚乙酸() 后来发现其他具有类似结构的物质,也具有生长素的功能:如 吲哚乙醛、吲哚乙腈
二、生长素在植物体内的分布与运输
(一)分布:广泛存在,不均匀分 布 (二)运输:
四、赤霉素的生理效应
、促进茎的伸长生长 、诱导开花 、打破休眠 、促进雄花分化 、其他生理效应 防止脱落和促进单性结实
五、的作用机理
、诱导α淀粉酶合成 、促进茎间细胞分裂 、增加细胞壁的可塑型
第四节 细胞分裂素
一、发现
:等,分离出活性物质呋喃甲基腺嘌呤,称为激动 素。 年,分离玉米素。
二、化学结构 腺嘌呤衍生物
一、发现 二、分布与合成 、分布 广泛分布,衰老脱落器官较多
逆境乙烯:逆境诱导的乙烯合成。 、生物合成
前体:(蛋氨酸)
三、乙烯的生理效应
. 改变生长习性
三重反应:抑制伸长生长 促进增粗生长 引起横向生长
偏上生长:叶柄上方生长快于下方,叶柄向下 弯曲。
0. 00 0. 005 0. 01 0. 02 0. 04 0. 08 0. 16 0. 32 0. 64
低 分化根 、打破顶端优势
、促进细胞扩大 、延迟叶片衰老
机理:①抑制核酸酶、蛋白酶活性 ②吸引营养物质
、打破种子休眠
五、细胞分裂素的作用机理
特点:结合在反密码子附近。 作用:●识别上的密码子; ● 保持活性
第五节 脱落酸
一、发现 脱落酸:引起芽休眠,叶子脱落和抑制生长等生 理作用植物激素
二、的分布与代谢
(二)促进插条不定根的形成
□诱导愈伤组织产生根 □促进插条生根 (三)对养分的调运作用
(四)生长素的其他效应
、促进座果 促进番茄结果,并可形成无籽果实。
、防止器官脱落 (萘乙酸用于棉花保蕾保铃)
、影响性别分化 促进黄瓜多开雌花 、维持顶端优势 、促进菠萝开花和橡胶泌乳 、促进插条生根
五、生长素作用机理
(二)生长素的存在形式
◎游离型: ◎束缚型: 与葡萄糖、氨基酸、肌醇等物质结 合
(三)生长素的降解
()酶促氧化 ()光氧化
四、生长素的生理效应
(一)促进伸长生长
. 具有浓度效应(双重作用 ) . 不同器官间敏感性不同(根>芽>茎) .生长素对离体器官的生长有明显的促进作用,但 是对整株植物生长的促进往往并不明显。、极性运输(只能从源自态学上端运往形态下)。 、非极性运输
供体
A
B
或 B
A
上端
受体
A
B
下端
受体
B
A
A

B
供体
的极性运输 .胚芽鞘形态学上端向上 .形态学下端向下
三、生长素的代谢
、生长素的生物合成
前体物:色氨酸() 部位:幼叶、发育中的种子
合成途径:
① 吲哚丙酮酸途径——先脱氨,后脱羧 ② 色胺途径——先脱羧,后脱氨 ③ 吲哚乙腈途径 ④ 吲哚乙酰胺途径
乙 烯 浓 度 (μ l . L- 1)
最初大小( 三日龄苗)
A
B
不同乙烯浓度对黄花豌豆幼苗的三重反应
、促进果实成熟 、促进衰老与脱落 、影响性别分化(促进黄瓜多开雌花) 、乙烯的其他效应
四、作用机理
、提高酶活性(水解酶类) 、增加膜透性
第七节 其它植物生长物质(自学)
第八节 植物生长物质在农业生产上的应用
、分布: 衰老组织较多 、合成部位:根尖、叶绿体 、合成前提:甲瓦龙酸 、合成途径:
1) 的从头合成 2) 类胡罗卜素途径
三、的生理作用
、促进休眠 、提高抗性(促进气孔关闭) 、抑制生长 、促进脱落和衰老 、增加抗逆性
四、作用机理
、脱落酸结合蛋白 、诱导气孔关闭机理 、与基因表达的调控
第五节 乙烯
、乙烯对生长素影响 ()乙烯抑制极性运输 ()乙烯抑制生物合成 ()乙烯促进氧化酶活性
四、赤霉素与脱落酸
、萌发与休眠 、α淀粉酶合成诱导 、二者合成前体一样,条件不同
二、 激素间的比值对生理效应的影晌
1. 组织培养:比值影响根芽的分化 。
2. . 比例控制形成层分化,
3.
高韧皮部分化
4.
低木质部分化
种类:生长素()、赤霉素()、细胞分裂素()、脱落 酸()、乙烯()
. 植物生长调节剂: 人工合成的具有类似激素效 应的化合物。
二、植物生长物质测定方法
、生物测定法
●燕麦测试法—— ●α-淀粉酶诱导—— ●萝卜子叶扩大法——
、理化测定法
●薄层层析法() ●气相色谱法() ●高效液相色谱法() ●质谱法() ●气-质联用法()
. 植物激素影响性别分化
可诱导黄瓜雄花分化(被抑制) 黄瓜茎端和含量与花芽性别分化有关
高雌花 较低雄花
三、生长调节剂及其应用
一、生长促进剂
、酸生长学说( ) 、基因活化学说
第三节 赤霉素
一、的发现
:薮田贞次郎等从水稻恶苗病的赤霉菌中分离 出一种生理活性物质;
:确定了的化学结构
二、的分布与运输
、分布 广泛存在,不均匀分布。 、运输 非极性运输
三、存在形式与生物合成
、存在形式 ①游离态 ②结合态(与糖、等结合)
、合成 前提物:甲羟戊酸(甲瓦龙酸) 部位:幼芽、幼根、幼果、幼嫩种子
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