植物激素的概念
植物激素
植物激素一、植物激素的概念及其新成员激素(Hormoen)是动物生理学家Bayliss和Star2ling(1904)首先拟定的术语,当时就有明确的概念:指由内分泌腺分泌到血液中去的化学信使,经血液输送到身体的其他部分发挥特定的作用[1]。
Fitting(1910)将这一术语引用到植物生理范畴,用于泛指植物中具有调节作用的一类有机物质。
随着研究的日益深入,许多学者认为植物激素与动物激素有本质的差别:植物激素一般不是由特殊的腺体产生,而且作用的部位也比较广泛,宜叫做生长物质或生长调节物质。
在国内,我们习惯上将植物体内自身产生的内源调控物质叫植物激素,将人工合成的具有植物激素活性的物质叫植物生长调节剂,将二者通称为植物生长物质。
目前,已经确认的植物激素有九大类,即生长素(A uxin)、赤霉素(Gibberelin,GA)、细胞分裂素(Cy2tokinin)、脱落酸(A bscisic acid,ABA)、乙烯(Ethylene)、油菜素甾醇类(Brassinosteroids,BR s)、水杨酸类(Salicylates,SA)、茉莉酸类(Jasmonates JA s)和多胺(Polyam ines,PA s)。
1.油菜素甾醇类美国农学家M itchell等在1970年代初期从油菜(B rassica napus)花粉中提取出一种生理活性物质,定名为油菜素(Brassin)。
后来Grove(1979)分离鉴定为油菜素内酯(Brassinolide)。
已有的研究表明,这是迄今在植物界发现的唯一一类与动物甾体激素相似的植物内源甾体类活性物质,目前已发现60多种,总称为油菜素甾醇类(BrassinosteroidesBR s,云苔甾类)。
它们普遍存在于植物的花粉、叶、果实、种子、枝条和虫瘿等内,甚至也见于藻类植物中[2]。
BR s能增加植物对冷害、冻害、病害、除草剂及盐害等的抗性,协调植物体内多种内源激素的相对水平,改变组织细胞化学成分的含量,激发酶(包括RNA与DNA多聚酶、ACC 合成酶、A TP酶和Rubisco等等)的活性,影响基因表达,促进DNA、RNA和蛋白质合成,促进细胞分裂和伸长,增加植物生长发育速度,参与光信号调节,影响光周期反应,提高作物产量及种子活力,减少果实的败育和脱落等[2~4]。
激素调控植物生长发育的机理研究
激素调控植物生长发育的机理研究植物生长和发育是一个复杂的过程，并且受到多种内外环境因素的调控。
激素在植物中起着重要的调控作用，通过调节植物的生长、开花、果实成熟等过程，以适应不同环境条件。
植物激素是一类具有生物活性的化合物，包括生长素、脱落酸、赤霉素、激动素、细胞分裂素等。
这些激素通过相互配合和互相作用，调控植物的生长发育。
生长素是最早被发现和研究的植物激素之一，它在植物的细胞分裂、伸长、器官分化和发育过程中起着重要的作用。
脱落酸则参与调节植物的落叶和休眠过程。
赤霉素则促进幼苗的伸长、开花和果实成熟等生长发育过程。
激动素参与调控植物的开花和光合作用等过程。
细胞分裂素则参与调控植物的细胞分裂和组织分化。
激素的作用方式是通过与激素受体结合，触发一系列的信号传导过程。
植物激素受体通常位于细胞质或细胞核中，当激素结合到受体上时，激活受体并进而影响基因的转录和翻译，从而调控植物的生长发育。
激素的作用还与激素的浓度和比例有关。
不同的激素比例可以引起植物的不同生长状态，如营养生长、花粉管生长、伤口愈合等。
植物激素的合成和转运也是调控植物生长发育的重要环节。
激素的合成通常发生在植物的特定组织和器官中，如根尖、茎尖、芽尖等。
通过合成途径，植物能够合成不同激素，以适应不同的生长环境。
激素的转运则通过植物体内的维管束系统和细胞间隙进行。
激素的合成和转运过程中还存在多个调控点，以确保激素的合适浓度和分布。
近年来，随着生物学和生物技术的发展，研究人员们对植物激素调控生长发育的机理有了更为深入的了解。
例如，通过利用遗传学、分子生物学和生物化学等方法，已经成功鉴定和克隆了许多植物激素受体基因。
这些研究为进一步揭示植物激素调控机理提供了重要的基础。
除了理论研究，植物激素的应用也得到了广泛的关注和应用。
利用植物激素的知识和技术，可以调控植物的生长和发育过程，提高农作物的产量和质量，抗虫、抗病、抗逆性能，以及加速幼苗和花卉的生长。
植物激素与根系发育的关系
植物激素与根系发育的关系植物激素是植物生长和发育的重要调节因子之一。
它们通过调控各种生理和生化过程，对根系的发育起着至关重要的作用。
本文将重点探讨植物激素与根系发育之间的关系。
一、植物激素的种类植物激素主要分为以下几类：赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
每种激素在植物的生长和发育过程中都扮演着独特的角色。
二、植物激素对根系的促进作用1. 赤霉素：赤霉素是促进根系发育的一个重要激素。
它能够促进根系细胞的延伸和分化，并增加根系毛的数量和长度。
赤霉素还能够刺激根系的侧根发生和侧根的生长。
2. 生长素：生长素在根系的伸长和分裂中起着重要作用。
它能够促进根尖的细胞伸长，使根系的长度增加。
同时，生长素还能够刺激根系细胞的分裂，增加根系细胞的数量。
3. 细胞分裂素：细胞分裂素对根系发育也具有重要作用。
它能够促进根系细胞的分裂和增殖，增加根系的体积和茎尖的数量。
细胞分裂素还能够增加根系的含水量，提高根系对水分和养分的吸收能力。
三、植物激素对根系的抑制作用除了对根系的促进作用外，植物激素还具有一定的抑制作用。
1. 脱落酸：脱落酸在植物的生长和发育中起着抑制根系生长的作用。
高浓度的脱落酸会抑制根系的分裂和伸长，使根系生长缓慢甚至停止。
2. 乙烯：乙烯是植物生长中的一种抑制因子。
它能够抑制根系的伸长和分化，减少根系的数量和长度。
乙烯还能够影响根系对水分和养分的吸收能力。
四、植物激素相互作用的影响植物激素之间存在相互作用，它们的比例和平衡关系对根系的发育有着重要影响。
1. 赤霉素和生长素：赤霉素和生长素的相互作用决定了根系细胞的伸长和分裂。
适当的赤霉素和生长素的比例可以促进根系的发育，而过量的赤霉素会抑制根系的生长。
2. 不同激素之间的平衡：不同激素之间的平衡关系对根系发育起着重要作用。
例如，脱落酸和赤霉素之间的平衡关系决定了根系的生长速度和长度。
五、外界环境对植物激素的影响外界环境条件对植物激素的合成和转运也有一定影响，从而影响根系的发育。
动物激素和植物激素
动物激素和植物激素巴东县第二高级中学刘佳新概念植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有重要调控作用的几类微量简单的小分子活性有机物质。
也被称为植物天然激素或植物内源激素。
已知的植物激素主要有以下5类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
而油菜素甾醇也逐渐被公认为第六大类植物激素。
动物激素：在高等动物和人体内，激素是由身体的某些部分（一些特殊的细胞、组织）专门制造并直接分泌到组织间隙液和血液中去的一些特殊的化学物质，是体内起信息传递作用的化学物质之一，它们可以经血液循环或局部扩散达到另一类细胞，调节后者的生理功能（代谢、生长、发育及繁殖）或维持内环境的相对恒定。
动物激素的化学成分比较复杂，它们可分为类固醇化合物，如雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质激素等。
蛋白质类，如垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素等。
不饱和脂肪酸类，如前列腺素。
我们常接触到的一些激素，是由内分泌腺分泌的。
以人体来说，主要的分泌腺就有丘脑下部、垂体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、胰腺、肾上腺及性腺等。
产生的激素种类也很多，各种不同的激素，各自有着独特的作用。
区别二者相同点：动物激素和植物激素都是在生物体内含量极少，对生物体生命活动起重要的控制调节作用；都不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
不同点：一是动物激素是由特定的分泌器官——内分泌腺分泌的活性物质，而植物激素是由植物体的一定部位产生的。
如动物的生长激素是由垂体分泌的，植物的生长素则是由叶原基、嫩叶、发育中的种子、根尖、形成层细胞等生长旺盛的部位产生的，甚至连成熟的叶片等部位也能合成；二是动物的内分泌腺都是无管腺，其分泌产生的激素没有经导管输送到腺体外，而是直接进入腺体内部毛细血管的血液中，随血液循环运送到一定的器官或细胞（即靶器官或靶细胞）发挥作用；植物所产生的激素可以从产生部位随维管系统运输到其他部位发挥作用，但没有接受激素的专门器官（即无靶器官）实例植物生长素本质是吲哚乙酸,是一类含不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,它在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成，通过韧皮部从植物的上端向下端运输，而不能相反，运输至各个部位作用。
高中生物植物激素教案
高中生物植物激素教案教学内容：植物激素教学目标：1. 了解植物激素的基本概念和作用；2. 能够描述不同类型的植物激素及其作用；3. 掌握植物激素在植物生长发育中的重要性。
教学重点：1. 植物激素的定义和分类；2. 各种植物激素的功能和作用。
教学难点：1. 掌握不同类型的植物激素及其作用；2. 理解植物激素在植物生长中的相互关系。
教学准备：1. 教材：《高中生物》；2. 多媒体设备。
教学过程：一、导入（5分钟）老师通过问题导入：“在植物生长发育过程中，为什么植物会产生生长素？生长素是一种什么样的物质？”引发学生思考，导入主题。
二、讲解植物激素的概念和分类（15分钟）1. 定义植物激素：植物激素是一类在极微量下能够调节植物生长、发育和代谢活动的物质。
2. 分类介绍植物激素的分类及作用：主要分为生长素、赤霉素、脱落酸、脱氢赤霉素、离层素和激动素，每种激素在植物生长发育中起着不同的作用。
三、植物激素的功能及作用（20分钟）1. 生长素：促进细胞分裂和伸长、增加水分吸收、增加植物体积。
2. 赤霉素：促进细胞分裂、抑制幼苗的生长、促进植物伸长。
3. 脱落酸：促使叶片等部位坏死脱落。
4. 脱氢赤霉素：调节生长节律、提高植物耐逆性。
5. 离层素：促进叶子枯萎掉落、调节果实成熟。
6. 激动素：促进植物发芽、开花。
四、植物激素在植物生长中的重要性（10分钟）学生进行讨论，总结不同植物激素相互作用的重要性，明确植物激素对于植物生长发育的调控作用。
五、小结与作业布置（5分钟）老师进行小结，强调本节课的重点内容，布置作业：结合实际例子，描述生长素在植物生长发育过程中的作用。
六、课堂讨论（5分钟）下节课进行作业的讲评和概念的澄清。
教学反思：本节课内容较为简单，学生容易理解和掌握。
教学活动设置丰富多样，让学生在不同的活动中能够主动参与并进行思考。
通过本节课的学习，学生对植物激素的概念和作用有了初步的理解，为后续学习打下良好的基础。
植物激素的作用机制
植物激素的作用机制植物激素，又称植物生长素，是一类由植物自身合成和调节的化合物，能够在微量下对植物的生长发育起到重要的调控作用。
植物激素的作用机制极其复杂，包括信号传导、基因表达调控以及代谢调节等多个方面，下面将对植物激素的作用机制进行详细探讨。
一、植物激素的信号传导机制植物激素的作用是通过信号传导来实现的。
植物细胞表面的受体能够感知外界环境和内部信号，并将其转化为细胞内的信号，从而启动相应的生物反应。
植物激素主要通过膜受体或胞内受体介导信号传导。
1. 膜受体介导的信号传导植物激素中的一些类似于动物激素的物质，如植物内源激动素（ABA）和植物内源生长素（IAA），通过细胞膜上特定的受体来传递信号。
当激素结合到受体上时，受体会发生构象变化，从而激活细胞内的信号传导通路。
这些通路主要包括离子通道的开启或关闭、蛋白激酶级联反应以及二次信使的产生和释放等。
2. 胞内受体介导的信号传导除了膜受体，一些植物激素，如赤霉素（GA）和脱落酸（JA），则通过胞内受体来传导信号。
在细胞质内，胞内受体与激素结合后，会激活转录因子，并进入细胞核，从而改变目标基因的表达。
这种机制往往参与植物的转录调控和信号转导。
二、植物激素的基因表达调控机制植物激素通过调控基因的表达来实现对植物生长发育的调控。
植物激素参与到基因表达的多个环节中，包括转录的启动、转录的抑制以及转录因子的活性调节等。
1. 转录的启动与抑制植物激素能够在基因座上结合特定的转录因子，从而调控转录的启动和抑制。
例如，植物内源激动素（ABA）能够通过结合转录因子来抑制ABA响应基因的转录，从而在胁迫环境下抑制植物的生长。
2. 转录因子的活性调节植物激素还能够通过调控转录因子的活性来实现对基因表达的调控。
转录因子通过与激素结合或者磷酸化等方式来启动或抑制目标基因的转录。
这种机制在植物的生长发育以及应对环境胁迫等方面起到重要作用。
三、植物激素的代谢调节机制植物激素的合成、降解和转运都受到植物自身代谢调节的影响。
植物的生长与植物激素调节
植物的生长与植物激素调节植物的生长是一个复杂的过程，涉及到许多生理和生化机制。
植物激素是植物内部产生的一类化合物，它们在植物生长发育中起着重要的调节作用。
本文将探讨植物的生长以及其中的激素调节机制。
一、植物的生长过程植物生长的过程可以分为三个主要阶段：萌芽期、生长期和成熟期。
在萌芽期，种子或幼苗从休眠状态中苏醒，开始生长。
生长期是植物体积、重量和大小增加的阶段，植物在这个阶段不断分化细胞，延伸根系和茎，形成叶片和花朵。
成熟期则是植物达到其生长的巅峰状态，此时植物处于繁衍后代、传播种子的阶段。
二、植物激素的种类植物激素是植物体内部产生的一类低浓度生物活性物质，它们能够通过扩散或被细胞内的激素感受器捕获来作用于植物体。
常见的植物激素包括：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（cytokinin）、脱落酸（ABA）和乙烯（ethylene）。
每种激素在植物的生长过程中起着不同的作用。
三、生长素的调节作用生长素是最早被发现并研究的植物激素之一，它对植物生长有着广泛的调控作用。
生长素能够促进植物细胞伸长，使茎、根得以延长。
此外，生长素还参与调节植物的根系建立、分化和茎叶的分裂生长。
生长素还与植物向阳性和反向性弯曲的过程密切相关。
通过调节生长素的合成和运输，可以控制植物的姿态、生长方向和形态。
四、赤霉素的调节作用赤霉素是另一种重要的植物激素，它对植物的生长和发育起着重要的作用。
赤霉素能够促进植物茎的伸长，增加细胞的开展力。
此外，赤霉素还参与植物的开花、结果和休眠过程。
赤霉素的调节作用还表现在植物的光合作用和营养转运上，从而影响植物的生长和适应环境的能力。
五、细胞分裂素的调节作用细胞分裂素是一类促进细胞分裂和增殖的植物激素。
它们参与了植物的细胞分裂、细胞生长和分化过程。
细胞分裂素还能够影响植物根系和茎叶的建立，调节植物的开花和花器官发育，促进种子发育和萌发。
细胞分裂素的合成和分解平衡对植物的正常生长和发育至关重要。
植物激素在植物生长和发育中的作用
植物激素在植物生长和发育中的作用在植物的生长和发育过程中，植物激素起着至关重要的作用。
植物激素是一类生物活性物质，它们能对植物生长和发育过程中的各种生物学事件起调节作用，如细胞分裂、膨胀和分化、组织和器官的形成和不断生长等。
在植物激素的诸多种类中，最为常见的有赤霉素、生长素、脱落酸、吲哚丙酸和玉米素等。
以下将简要介绍几种常见的植物激素以及它们在植物生长和发育中的作用。
生长素生长素是一种分子量较小的植物激素，它能够调控细胞分裂、膨胀和分化等过程。
在植物中，生长素最为广泛地存在于顶芽、叶芽和幼叶等处。
生长素主要调节植物的细胞极性，并且有利于维持植物体内生长底物的平衡。
此外，生长素还能促进植物生长、延长植物的节间、增加叶面积和抑制根部生长等。
赤霉素赤霉素是一种可以促进植物生长的植物激素。
赤霉素广泛分布于植物的茎、根、叶等部位，并对多种生物学事件发挥着调控作用。
其中，最为重要的是赤霉素可以促进植物细胞的膨大和分裂，并提高植物的生长速度。
赤霉素还能促进植物根部发育、增强植物的抗逆性以及调整植物的生理代谢。
脱落酸脱落酸是植物中含量较高的一种植物激素，它可以控制植物体内的细胞分裂和膨胀。
脱落酸广泛存在于植物的果实、废弃物质等化学物质中，并对植物的生长和繁殖发挥着重要作用。
脱落酸可以促进植物的果实着色和壮大、加速果实的成熟和脱落，如苹果、橙子等。
吲哚丙酸吲哚丙酸是植物生长和发育中含量较高的一种植物激素。
它能够调节植物的光合作用、促进侧芽的发生、抑制叶片的老化以及增强植物的抗逆性等。
此外，吲哚丙酸还能控制植物的萌发和成长，并且可以加强植物的光感和荧光感。
玉米素玉米素是植物体内含有的一种细胞增殖调节剂，它对植物生长和发育具有重要影响。
玉米素主要能够促进植物的细胞分裂和生长，增加植物的叶面积和定向生长等。
此外，玉米素还可抑制植物中铜离子的吸收与转化、提高植物对其他草食性昆虫的抵抗力等。
总的来说，植物激素是调控植物生长和发育中非常重要的一类植物激素，它们的作用影响到了植物体内的各种生物学事件。
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植物激素的概念
一、什么是植物激素
植物激素是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量（1μmol/L以下）有机物。
也被称为植物天然激素或植物内源激素。
它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。
植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
也被称为外源植物激素。
目前生产上应用的植物激素大多为人工合成的具有植物激素活性的植物生长调节剂，如萘乙酸（NAA）、2,4-D、赤霉素、矮壮素（CCC）、乙烯利、芸薹素内脂、多效唑等。
二、植物激素分类
目前，大家公认的植物激素有5类，即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。
近来发现的植物激素还有油菜素甾醇（第六大激素）、多胺、水杨酸类和茉莉酸等。
三、生长素
1.生长素的发现
生长素是发现最早的植物激素。
1872年波兰的西斯勒克发现水平根弯曲生长是受重力影响，感应部位在根尖，因
而推测根尖向根基传导刺激性物质。
1880年英国达尔文父子进行了胚芽鞘向光性试验，证实单侧光影响胚芽鞘产生刺激并传递。
1928年荷兰人温特证明胚芽鞘确有物质传递，并首先在鞘尖上分离了与生长有关的物质。
1934年荷兰人克格尔分离纯粹的激素，经鉴定为吲哚乙酸，简称IAA。
2.生长素在植物体内的分布和运输
（1）分布：生长素在植物体内分布广，但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。
（2）运输：运输存在极性运输和非极性运输现象。
但从外部施用的生长素类药剂的运输方向则随施用部位和浓度而定，如根部吸收的生长素可随蒸腾流上升到地上幼嫩部位。
3.生长素的生理作用（两重性）
低浓度的生长素促进植物生长，过高浓度的生长素抑制植物生长。
低浓度的生长素有促进器官伸长的作用，超过最适浓度时由于会导致乙烯产生，生长的促进作用下降，甚至反会转为抑制。
4.生长素在农业中的应用
2,4-D高浓度时为选择性除草剂：对于生长素浓度双子叶植物较单子叶植物更为敏感，因此可作为单子叶植物田中除去双子叶植物的除草剂。
低浓度时可用于保花保果，同时可提早成熟，延长储藏保鲜期。
萘乙酸属于广谱型植物生长调节剂，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，提高坐果率，防止落果，改变雌、雄花比例，延长休眠（抑制马铃薯储藏期间发芽），维持顶端优势等。
四、赤霉素
1.发现
1926年日本黑泽英一在研究引起水稻植株徒长的恶苗病时发现的。
恶苗病是一种由名为赤霉菌的分泌物引起的水稻苗徒长且叶片发黄，易倒伏，赤霉素因此而得名；1938年日本薮田和住木从赤霉菌的分泌物中分离出了有生理活性的物质，定名为赤霉酸（GA）；从50年代开始，英、美的科学工作者对赤霉素进行了研究，现已从赤霉菌和高等植物中分离出60多种赤霉素，分别被命名为GA1，GA2等。
商品生产的赤霉素是GA3、GA4和GA7。
GA3又称赤霉酸，是最早分离、鉴定出来的赤霉素。
2.合成部位
赤霉素普遍存在于高等植物体内，赤霉素活性最高的部位是植株生长最旺盛的部位。
3.运输
赤霉素在植物体内没有极性运输，体内合成后可做双向运输，向下运输通过韧皮部，向上运输通过木质部随蒸腾流上升。
4.赤霉素的作用
促进细胞分裂和茎的伸长，促进抽薹开花，打破休眠，促进雄花分化和提高结实率。
5.赤霉素在农业中的应用
提高茎叶用蔬菜的产量和品质，促进果实发育，果实增大增重，打破块茎和种子的休眠，促进发芽。
五、细胞分裂素
1.发现
1955年美国人斯库格等在烟草髓部组织培养中偶然发现培养基中加入从变质鲱鱼精子提取的DNA，可促进烟草愈伤组织强烈生长。
后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分，称为激动素。
第一个天然细胞分裂素是1964年莱瑟姆等从未成熟的玉米种子中分离出来的玉米素。
以后从植物中发现有十多种细胞分裂素，GA2等，都是腺嘌呤的衍生物。
2.运输和代谢
细胞分裂素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、萌发种子和正在生长的果实中。
3.作用
细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。
绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解；而细胞分裂素可维持蛋白质的合成，从而使叶片保
持绿色。
促进芽的分化，促进细胞扩大，促进侧芽发育，解除顶端优势。