第七章 植物的生长物质
第七章 植物生长物质复习思考题与答案
第七章植物生长物质复习思考题与答案(一) 名词解释?植物生长物质(plant growth substance) 能够调节植物生长发育的微量化学物质，包括植物激素和植物生长调节剂。
植物激素(plant hormone，phytohormone) 在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物。
目前国际上公认的植物激素有五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。
另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。
植物生长调节剂(plant growth regulator) 一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。
如：2，4-D、萘乙酸、乙烯利等。
极性运输(polar transport) 物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象，如植物体内生长素的向基性运输。
乙烯的"三重反应"(triple response) 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。
偏上生长（epinasty growth）指器官的上部生长速度快于下部的现象。
乙烯对茎和叶柄都有偏上生长的作用，从而造成茎的横向生长和叶片下垂。
生长延缓剂(growth retardant) 抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂，它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长，其效应可被活性GA所解除。
生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等。
生长抑制剂(growth inhibitor) 抑制顶端分生组织生长的生长调节剂，它能干扰顶端细胞分裂，引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势，其作用不能被赤霉素所恢复，常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等。
激素受体(hormone receptor) 能与激素特异结合并引起特殊生理效应的物质，一般是属于蛋白质。
?（二）写出下列符号的中文名称，并简述其主要功能或作用IAA 吲哚乙酸(indole-3-acetic acid)，最早发现的一种生长素类植物激素，能显著影响植物的生长，在低浓度下促进生长（主要促进细胞伸长）；中等浓度抑制生长；高浓度可导致植物死亡。
第七章植物生长物质 单元自测
第七章植物生长物质单元自测单元自测(一)填充题1．大家公认的植物激素有、、、和等五大类。
（生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯）2．生长素有两种存在形式。
型生长素的生物活性较高，而成熟种子里的生长素则以型存在。
生长素降解可通过两个方面：氧化和氧化。
(游离，束缚，光，酶)3．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的合成前体分别是、甲瓦龙酸（甲羟戊酸）、、和。
（色氨酸，异戊烯基焦磷酸和AMP，甲瓦龙酸，蛋氨酸）4．赤霉素可部分代替和而诱导某些植物开花。
(低温，长日照)5．促进插条生根的植物激素是；促进气孔关闭的是；保持离体叶片绿色的是；促进离层形成及脱落的是；防止器官脱落的是；使木本植物枝条休眠的是；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；破坏茎的负向地性的是。
（生长素，脱落酸，细胞分裂素，乙烯，生长素，脱落酸，生长素，赤霉酸，赤霉酸，乙烯)6．诱导α-淀粉酶形成的植物激素是；延缓叶片衰老的是；促进休眠的是；打破芽和种子休眠的是；促进种子萌发的是；促进瓜类植物多开雌花的是；能使子房膨大，发育成无籽果实的是。
(赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，赤霉素，细胞分裂素，乙烯或生长素，生长素)7．促进果实成熟的植物激素是；打破土豆休眠的是；促进菠萝开花的是；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是；促进细胞壁松驰的是；促进愈伤组织芽的分化的是。
(乙烯，赤霉素，乙烯或生长素，赤霉素，生长素，细胞分裂素)8．促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是；加速橡胶分泌乳汁的是；促进矮生玉米节间伸长的是；降低蒸腾作用的是；促进马铃署块茎发芽的是。
(细胞分裂素，乙烯，赤霉素，脱落酸，青鲜素或萘乙酸盐或萘乙酸甲酯) 9．组织培养研究表明：当培养基中CTK/IAA比值高时，诱导分化；比值低时，诱导分化。
(芽，根)10．赤霉素的基本结构是。
激动素是的衍生物。
脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构单位的含有个碳原子的化合物。
植物生理学 7.植物生长物质
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
6植物生长物质单元自测题
第七章植物生长物质单元自测参考题一、填充题1．大家公认的植物激素有、、、和等五大类。
（生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯）2．生长素有两种存在形式。
型生长素的生物活性较高，而成熟种子里的生长素则以型存在。
生长素降解可通过两个方面：氧化和氧化。
(游离，束缚，光，酶) 3．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的合成前体分别是、甲瓦龙酸（甲羟戊酸）、、和。
（色氨酸，异戊烯基焦磷酸和AMP，甲瓦龙酸，蛋氨酸）4．赤霉素可部分代替和而诱导某些植物开花。
(低温，长日照)5．促进插条生根的植物激素是；促进气孔关闭的是；保持离体叶片绿色的是；促进离层形成及脱落的是；防止器官脱落的是；使木本植物枝条休眠的是；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；破坏茎的负向地性的是。
（生长素，脱落酸，细胞分裂素，乙烯，生长素，脱落酸，生长素，赤霉酸，赤霉酸，乙烯)6．诱导α-淀粉酶形成的植物激素是；延缓叶片衰老的是；促进休眠的是；打破芽和种子休眠的是；促进种子萌发的是；促进瓜类植物多开雌花的是；能使子房膨大，发育成无籽果实的是。
(赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，赤霉素，细胞分裂素，乙烯或生长素，生长素)7．促进果实成熟的植物激素是；打破土豆休眠的是；促进菠萝开花的是；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是；促进细胞壁松驰的是；促进愈伤组织芽的分化的是。
(乙烯，赤霉素，乙烯或生长素，赤霉素，生长素，细胞分裂素)8．促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是；加速橡胶分泌乳汁的是；促进矮生玉米节间伸长的是；降低蒸腾作用的是；促进马铃署块茎发芽的是。
(细胞分裂素，乙烯，赤霉素，脱落酸，青鲜素或萘乙酸盐或萘乙酸甲酯)9．组织培养研究表明：当培养基中CTK/IAA比值高时，诱导分化；比值低时，诱导分化。
(芽，根)10．赤霉素的基本结构是。
激动素是的衍生物。
脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构单位的含有个碳原子的化合物。
第七章 植物生长物质改(IAA作用机理-GA-CTK生理作用)
2.伸长的部位是在胚芽鞘尖端以下的部位。
3.受光照射后，产生刺激生长的物质向下运输，
而且均匀分布，引起伸长区不均匀生长。
温特把这种物质称为生长素。
生长素的种类
CH 2COOH H
N
-COOH (CH2)3 H
N
天然生长素类
Indole-3-acetic acid (IAA) 吲哚-3-乙酸
特点：
内源的；微量；可移动；多种生理效应，促进或抑 制双重效应。
传统的五大类植物激素
•生长素（auxin） •赤霉素（gibberellins） •细胞分裂素（cytokinins） •脱落酸（abscisic acid） •乙烯 （ethylene）
其他植物生长物质
•油菜素内酯( Steroidal Plant Hormones Brassinosteroids) •茉莉酸（酯）（jasminate） •水杨酸（酯） （salicylic acid） •多胺（polyamines） •系统素（systemin） •寡糖素（oligosaccharide ） •开花素（florigen） •... ...
植物生长物质
Plant Growth Substances
生活中的植物激素
香山科学会议第286次学术讨论会
植物激素与绿色革命
2016 International Conference on Arabidopsis Research (Korea)
• • • • • • • • • Abiotic Stress 1 Abiotic Stress 2 Plant-Microbe interaction 1 Plant-Microbe interaction 2 Hormone-CK, Auxin Hormone-GA, BR, Ethylene Hormone-Peptide Development-Vasculature DevelopmentEmbryogensis • Development-Reproductive and flowering • Development-Shoot • Development-Root • • • • • • • • • • • • • • Photobiology Plant Lipids Circadian Rhythm Transporters Metabolism-Energy Cell Cycle/Cell division Organellar Biology 1 Organellar Biology 2 Systems Biology Genome Editing Evolutionary genomics Epigenetics RNA Biology Plant Biotech
《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。
植物生长物质
7.3 赤霉素类(Gibberellins )
❖ 赤霉素的发现及其种类 ❖ 赤霉素的分布和运输 ❖ 赤霉素的生理效应﹡ ❖ 赤霉素的作用机理﹡
一、赤霉素的发现及其种类
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.赤霉素的种类
赤霉菌
和化学结构
水稻赤霉菌
3. 五大激素合成途径(不记过程)及前体物质， 乙烯生物合成的调节
7.1 植物生长物质的概念和种类
植物生长物质（plant growth substances）：指具有调节 植物生长发育的一些生理活性物质，包括植物激 素和生长调节剂。
植物激素(plant hormones或phytohormones)：指在植物体 内合成的，可移动的，对生长发育产生显著作用 的微量(<1µmol/L)有机物。
一、细胞分裂素的发现和种类
1.细胞分裂素的发现、种类和结构特点
细胞分裂素的发现
❖ Skoog等 (1955):
久置的鲱鱼精子DNA
细胞分裂加快
培养烟草 髓部组织
新鲜的鲱鱼精子DNA
新鲜的鲱鱼精子DNA 高压灭菌
不促进细胞分裂 促进细胞分裂
• 1956年，Miller等从灭菌的鲱鱼精子DNA中分离到一种促 进细胞分裂的活性物质--N6-呋喃甲基腺嘌吟(N6furfurylaminopurine)。
Cl CH2COOH
N
H
4-chloroindole-3-acetic acid (IAA) 4-氯吲哚-3-乙酸
(CH2)3-COOH
N
H
Indole-3-butyric acid (IBA) 吲哚-3-丁酸
第七章 植物激素和生长调节物质
第七章植物激素和生长调节物质一、名词解释1．植物激素3．植物生长调节剂4．植物生长物质5．生长抑制剂6．生长延缓剂7．极性运输8．激素受体9．寡糖素二、填空题1．下表列出22项生理效应。
试将显著具有某项效应的某种内源植物激素的名称填在相应项破折号右方，每项只填一种。
(1)保持离体叶片绿色(2)促进瓜类多开雄花(3)促进离层形成及脱落(4)防止器官脱落(5)使木本植物枝条休眠(6)打破马钤薯块茎体眠(7)引起气孔关闭(8)促进气孔张开(9)维持顶端扰势(10)促进侧芽生长(11)促进无核葡萄果粒增大(12)促进小麦、燕麦芽鞘切段伸长(13)促进菠菜、白菜提早抽苔(14)加快橡胶树泌乳(15)促进矮生玉米节间伸长(16)破坏茎的负向地性(17)增加瓜类植物雌花比例(18)促进棉铃、水果成熟(19)促进菠萝开花（20）促进大麦籽粒淀粉酶形成（22）促进细胞壁松弛2．在下列生理过程中，哪两种激素相互拮抗（1）气孔运动；（2）叶片脱落；（3）种子休眠；（4）顶端优势；（5）α-淀粉酶的生物合成。
3．近年来发展起来的快速、灵敏、简便的植物激素测定方法是。
4．在组织培养中证明，当CTK/IAA比值高时，诱导诱导分化；如二者的浓度相等，则。
5．一般认为在细胞分裂过程中，生长素主要影响期的DNA合成，而细胞分裂素则是调节的分裂。
6．IAA贮藏时必须避光是因为。
7．细胞分裂素主要是在中合成的。
8．对生长有促进作用的植物激素有（）；对生长有抑制作用的植物激素有（）。
9．最早发现的植物激素是；化学结构最简单的植物激素是；已知种数最多的植物激素是；具有极性运输的植物激素是。
10．生长素和乙烯的生物合成前体都为。
GA和ABA的生物合成前体相同，都为，它在条件下形成GA，在条件下形成ABA。
11．植物激素也影响植物的性别分化，以黄瓜为例，用生长素处理，则促进的增多，用GA处理，则促进的增多。
12．六十年代初，实验技术的应用使乙烯的研究出现飞跃，近年来美籍华裔学者在乙烯生物合成的研究中作出了杰出贡献，乙烯生物合成的调节酶是。
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第七章植物的生长物质
本章重点
1．植物激素生物合成前体
2．植物激素的主要生理作用
3．主要激素的作用机理
本章难点
1．激素的作用机理
学时数：5学时
教学目的和要求
植物的生长发育不但需要水分、矿质和有机物的供应，而且还受到一类生理活性物质——植物生长物质的调节与控制。
在植物生长物质的影响下，植物发生强烈的生理、生化与形态反应。
了解植物生长物质的化学性质、作用方式、机理、生理效应等，一方面有助于深入理解植物的生长发育过程，同时也为植物生长调节剂在农业生产上的合理应用提供理论依据。
教学方法与手段
利用多媒体课件，采用图片和动画进行讲解。
对环境因子及实际应用问题进行复习、对话等方式进行。
基本内容
植物生长物质包括植物激素(plant hormones)植物生长调节剂(plant growth regulators)。
天然植物激素有五大类（生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯），其特点是：1.内生性2.可运性3.调节性。
植物激素的分布、合成、主要生理作用及其作用机理。
植物激素间的相互关系。
生产上常用植物生长调节剂的种类、主要作用与应用。
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