植物激素研究进展
新中国成立70年来植物激素研究进展
新中国成立70年来植物激素研究进展一、本文概述新中国成立70年来，植物激素研究在我国取得了长足的进展和显著的成就。
随着科技的不断进步和研究的深入，我们对植物激素的理解和应用水平也在不断提高。
本文旨在回顾和总结这70年来我国在植物激素研究领域的发展历程，探讨取得的成就，分析存在的问题，并展望未来的研究方向。
自20世纪50年代起，我国植物激素研究开始起步，早期主要集中在植物激素的提取、分离和鉴定等方面。
随着研究的深入，逐步涉及到植物激素的生物合成、代谢、转运、信号转导以及生理功能等多个方面。
进入21世纪后，随着基因组学、转录组学、蛋白质组学等现代生物技术的发展，植物激素研究开始进入全新的阶段，对植物激素的功能和调控机制有了更深入的认识。
70年来，我国在植物激素研究方面取得了许多重要成果。
例如，发现了多种新的植物激素，如独脚金内酯、茉莉酸甲酯等；深入阐明了植物激素的生物合成、代谢和信号转导途径；揭示了植物激素在植物生长发育、逆境胁迫响应以及植物与环境的相互作用等方面的重要作用。
这些成果不仅丰富了我们对植物生命活动的认识，也为农业生产提供了重要的理论支撑和技术支持。
然而，也应看到我国在植物激素研究方面还存在一些问题和挑战。
例如，对植物激素的功能和调控机制还需要进一步深入研究；植物激素的应用技术还需要进一步完善和优化；还需要加强跨学科合作和国际交流，以推动植物激素研究的不断深入和发展。
展望未来，我国植物激素研究将继续深化对植物激素功能和调控机制的认识，加强植物激素应用技术的研发和推广，推动植物激素研究在农业生产、生态环境保护和生物技术等领域的应用。
还将加强与其他学科的交叉融合和国际合作，以推动我国植物激素研究走在世界前列。
二、新中国成立初期植物激素研究的起步阶段新中国成立初期，百废待兴，科学事业也处于起步阶段。
在这一时期，我国的植物激素研究开始缓慢起步。
面对国际上的技术封锁和资料匮乏，我国的科研工作者们凭借坚定的信念和不懈的努力，开始了对植物激素的探索之路。
植物激素生物合成研究进展
植物激素生物合成研究进展植物激素是一类广泛存在于植物体内的生物活性物质，它们以极少的量对植物生长发育、代谢物质合成和营养分配等方面起着至关重要的调节作用。
植物激素生物合成与代谢途径是产生植物激素的关键环节，它的研究对于深入了解植物生长发育机理，促进农业生产和改良植物品种具有重要意义。
那么，我们该如何深入了解植物激素生物合成方面的最新研究进展呢？首先，从赤霉素的生物合成开始说起。
赤霉素是一种重要的植物腐生、土壤传播的次生代谢物，对植物细胞伸长、果实膨大等生长发育有着重要的调控作用。
目前，关于赤霉素生物合成途径、代谢和作用机制的研究已有较为深入的认识。
赤霉素生物合成起始于HMGR酶和MEP途径产生的IPP与DMAPP，随后经过多个关键酶催化形成3-羟基-3-甲基谷氨酸（HMG-CoA）及其后续代谢产物。
新近的研究发现，赤霉素与蛋白相互作用关联蛋白SPRY域及其KNOXI模体相互作用有着至关重要的调控作用，赤霉素捆绑在SPRY能够改变亮氨酸丰富的宿主蛋白二级结构，共同促进生长抑制蛋白活性。
这项研究揭示了赤霉素生理作用的不同层面机理。
其次，我们关注植物另一种重要的生长素——激动素的生物合成途径。
激动素，也称为吲哚乙酸（IAA），是植物生长发育及响应环境因素的主要植物激素之一。
在植物中，激动素的生物合成途径一直被认为是一个十分复杂的过程，共涉及20多个酶催化反应。
但最近的一项研究表明，由于整合到相同基因组库的多个研究，除了两个等位基因，全基因组失活CRISPR突变体中激动素的生物合成没有通过影响单个酶的功能来实现，而是通过同步失活多个酶来实现，这一发现对于揭示IAA生物合成途径及其调控机制具有重要的意义。
此外，另一项最新研究还发现，一个来自蓝细菌的基因受到灯照和红光刺激后会被激活，进而通过介导添氢酶催化过程，影响植物生长和开花等。
最后，我们说一下植物激素生物合成研究在实际应用上的一些新进展。
植物生长调节剂可以调整植物的生长、形态结构，以及促进植物生产作物等。
植物激素的生物功能研究
植物激素的生物功能研究植物激素是一类由植物内部合成的低浓度活性物质，能够调节植物的发育和生理过程。
这些激素分为多种类型，包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、激动素、乙烯等。
它们在植物体内起着极为重要的作用，促进植物的生长发育、适应环境变化以及植物对外界刺激的响应。
本文将探讨植物激素的生物功能研究进展。
第一部分：植物激素与生长发育1. 植物激素对植物生长的促进作用植物激素能够促进植物细胞的分裂和伸长，进而推动植物的生长。
例如，生长素可以促进青果膨大，导致植物长高。
赤霉素则调节细胞伸长和分裂，影响植物的根系发育和植株的高度生长。
2. 植物激素对植物器官发育的调控植物激素对植物器官的发育也有重要影响。
例如，植物乙烯能够调节果实的成熟和叶片的衰老。
细胞分裂素可以促进植物根系的形成和分支。
第二部分：植物激素与环境适应1. 植物激素在逆境环境下的响应在面对环境逆境的情况下，植物会合成和释放特定的激素来应对。
例如，脱落酸能够增强植物对干旱和高温的耐受性。
激动素则在植物遭受损伤时促进细胞分裂和伤口愈合。
2. 植物激素与光信号的相互作用光是植物生长发育的重要信号。
植物激素与光信号之间存在着复杂的相互作用关系。
例如，赤霉素能够促进植物在光照条件下的生长，而激动素则会受到光照的抑制。
第三部分：植物激素与外界刺激的响应1. 植物激素在生物防御中的作用植物在受到病原菌和昆虫等外界刺激时，会产生一系列的生物防御反应。
激动素在这个过程中起着重要作用，能够促进植物的抗逆性和抗病性。
2. 植物激素与植物生理过程的调控除了在生长发育和环境适应中的作用外，植物激素还参与调控植物的各种生理过程。
例如，生长素能够调节植物的开花和果实成熟，赤霉素能够影响植物的休眠和萌芽。
结论：植物激素在植物的生长发育、环境适应和外界刺激响应中发挥着重要作用。
随着对植物激素生物功能研究的深入，人们对植物生物学的认识也不断深化。
今后的研究将进一步揭示植物激素与其他信号通路之间的相互关系，有助于更好地理解植物生长发育的机制，为植物改良和农业生产提供理论依据和实践指导。
植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究进展
（1）知识创新能力：衡量一个国家或地区在科技创新方面的能力，包括研发 投入、科研论文发表量、专利申请与授权等。
（2）技术转化能力：反映一个国家或地区将科技成果转化为现实生产力的能 力，包括技术市场交易额、高新技术产业增加值等。
（3）劳动生产率：衡量一个国家或地区的生产效率，包括人均GDP、工业增加 值率等。
未来，植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究将进一步深入到以下几个方 向：一是发掘更多的功能基因；二是研究基因表达的调控机制；三是探索植物 激素与其他环境因素相互作用对种子休眠和萌发的影响；四是利用基因编辑技 术进行抗逆性和增产性状改良的作物育种实践。这些研究将为农业生产提供新 的理论依据和技术手段，有助于提高作物的产量和质量。
一、植物激素对种子休眠的调控
பைடு நூலகம்
种子休眠是指种子在适宜的萌发条件下，仍不能萌发的现象。它是一种自然的 防御机制，使种子能够在不利的环境条件下保持生存。植物激素在种子休眠过 程中的作用复杂而精细。
1、赤霉素（GA）：赤霉素是促进种子萌发的主要激素之一，它可以打破种子 的休眠，促进种子的萌发。赤霉素的作用主要表现在以下几个方面：一是诱导 胚乳的分解，提供胚发育的营养；二是促进细胞伸长和分裂，增加胚的体积； 三是诱导α-淀粉酶的合成，促进淀粉的水解。
赤霉素（Gibberellin，GA）是另一种重要的植物激素，在烟草种子萌发中也 起着关键作用。赤霉素的主要功能是促进细胞的伸长和分裂，以及解除休眠。 研究发现，赤霉素可以刺激细胞伸长和分裂，促进种子的萌发。此外，赤霉素 还可以抑制脱落酸的合成，解除种子的休眠状态。
然而，外源生长素和赤霉素并不是单独发挥作用的。它们通过一种复杂的信号 网络相互影响，共同调控烟草种子的休眠与萌发。一方面，外源生长素可以促 进赤霉素的合成，加强其信号传导途径；另一方面，赤霉素可以增强外源生长 素的细胞伸长和分裂效果。这种相互作用的网络使得烟草种子在面对不同的环 境条件时，能够做出适应性的反应。
植物激素生物学研究的新进展
植物激素生物学研究的新进展随着科技和生物学等领域的不断发展，植物生物学研究也在不断取得新的进展。
其中，植物激素生物学研究作为植物生长和发育的重要方面，在科研界中备受关注。
本文将从新进展的角度，简要论述植物激素生物学研究的发展现状及未来的前景。
一、植物激素的简介植物激素是植物内部产生的一种化学物质，起到调节植物生长和发育的作用。
植物激素主要有：赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
这些激素在不同的植物发育阶段中发挥着不同的作用，如控制植物的生长、开花、成熟以及逆境响应等生理过程。
二、植物激素生物学研究的新进展1. 新型植物激素的发现随着科技的不断提高，植物激素生物学研究中新型植物激素的不断发现，特别是在花药发育和粉种子形成过程中的新型植物激素研究，为科研人员提供了新的思路和研究空间。
如雄性植物激素，它在调控花和花药发育以及花粉产生等生理过程中发挥着重要作用，为植物生殖发育研究提供了新的理论基础。
2. 分子机制的深入研究随着分子技术的不断革新，科研人员对植物激素生物学的研究重心也发生了转移，将重点从传统的细胞学和生理学研究转向了更深层次的分子水平的研究。
通过克隆和表达分析，鉴定激素受体和激素相应基因等分子机制。
例如，通过专门的研究发现，拟南芥中的一种激素受体（TIR1）在识别生长素时发挥着重要作用，从而控制植物生长。
3. 基因编辑技术的应用在遗传学方面，基因编辑技术的应用逐渐成为植物生物学研究领域中的一个重要研究手段。
CRISPR/Cas9技术是一种最新的基因编辑技术，其应用范围广泛，可以用于任何生物体中的基因编辑，包括植物中的基因编辑。
通过这种技术，科研人员可以针对植物激素生物学研究中的重要基因进行精准编辑，从而进一步理解植物激素与植物生长发育之间的关系。
三、植物激素生物学研究的未来前景植物激素生物学研究的未来前景看似广阔，但同时也存在许多挑战。
例如植物激素的多样性和复杂性制约了植物生长发育过程中的许多关键性状的研究，需要更深入的研究以解决这些问题。
植物激素生物学功能研究进展
植物激素生物学功能研究进展植物是生命的重要组成部分，也是生态系统的基础。
植物生长和发育受植物激素的调节，植物激素是指产生于植物内部的生长调节物质，包括赤霉素、脱落酸、生长素、细胞分裂素等。
这些激素的生成和合成，对于植物生长发育的影响及其生物学功能研究已成为植物学重要的研究领域之一。
1. 赤霉素赤霉素是一种植物激素，它可以促进植物的生长和发育，影响植物形态，调节生物钟；还可以改变植物对环境的响应，提高植物抗逆能力。
研究表明，赤霉素是由代谢途径中的一条代谢途径合成的，赤霉素在植物体内通过调节基因表达，从而影响植物生长、发育和生理反应。
最近的研究表明，赤霉素还可能参与细胞凋亡、细胞分化、细胞重塑、细胞增殖、细胞壁合成等多个方面。
2. 脱落酸脱落酸是一种与赤霉素类似的激素，它广泛建立在植物生长和发育的控制中。
与赤霉素相比，脱落酸在植物中的生理作用是比较复杂的，它不仅可以抑制生长，而且还可以促进生长，这是因为脱落酸对植物生长和发育的影响多与赤霉素共同发挥作用。
脱落酸可以影响植物的生长和发育过程，从而影响植物的分子机制和细胞进程。
3. 生长素生长素是植物内源性分化激素的一种，它具有增长调节、芽发生、拟态诱导等生物学功能。
生长素的生物合成和吸收转运涉及多种基因和成分，最近的研究表明，生长素不仅是影响植物幼苗生长、根系、侧根和发芽的主要因素之一，而且还能够影响植物在逆境下的适应能力。
4. 细胞分裂素细胞分裂素是又称植物细胞分裂素的生长调节物质，在植物生长和发育过程中广泛作用。
细胞分裂素可以影响植物的生长和发育，从而影响植物的形态和花期，研究表明，细胞分裂素对各种形态的植物都具有影响。
总之，植物激素在植物中有重要作用，它们是多个途径及方面的综合作用发挥的结果。
随着植物分子生物学和生物化学技术的进步，植物激素生物学功能研究在近年来有了长足进展，但是仍需要更深入的研究，这对于我们理解植物的生长发育机理及其应用有着重要的意义。
植物激素信号转导途径的研究进展
植物激素信号转导途径的研究进展植物在面对内外环境变化时，如何调整生长和发育，适应环境变化，是一个长期以来备受研究者关注的问题。
植物激素作为调控生长和发育的重要信号分子，在植物生长发育调控中发挥着重要的作用。
因此，植物激素的信号转导途径的研究一直是植物生长发育研究的热点领域之一。
植物激素有多种类型，如生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、ABA等。
不同类型的植物激素在不同的生物学过程中发挥着互补和重叠的作用，这也是植物在生长发育中表现出多样性的特点之一。
而植物激素的信号转导途径则是植物生长发育多样性的基础。
目前，钙离子、蛋白质磷酸化、转录因子、蛋白质降解等等途径都被认为是植物激素的信号转导途径，它们共同协调植物的各种生物学过程。
在植物激素信号转导途径的研究中，最近的突破主要体现在以下几个方面：一、细胞膜感受器的发现植物激素的信号转导经历了从分子水平研究，到生理过程的关联，再到整个植物生态系统调控的研究历程。
其中，细胞膜感受器的发现对于植物激素信号转导途径的研究起到了非常重要的推动作用。
自从1990年代初开始，研究者们开始针对植物激素的受体启动分子遗传学筛选和生化分离纯化等手段寻找植物激素的受体。
这一筛选计划一直持续到20世纪末，当年施晓荣等人在分离得到一种可识别低浓度的多种生长素的感受器AUX1时，标志着细胞膜感受器的代谢突破，成为细胞膜感受器的代表。
这项研究首次揭示了植物细胞外探头的物理属性、植物激素作用的细胞膜感受器定位，为未来研究植物生长发育提供了基础性的上游分子机理。
二、转录因子的调控转录因子是植物激素信号转导途径中的重要调控因素。
随着基因工程技术的不断发展，人们对植物的转录因子家族进行了广泛而深入的研究，破译了植物激素信号转导途径中许多调控关键基因的调控机制。
作为植物激素信号转导途径中的重要转录因子，JAZ在ABA中的作用得到了进一步分析，该转录因子可通过磷酸化、降解等关键机制协调调控植物中ABA的信号传递，从而实现植物的抗逆等功能。
植物激素调控机制研究新进展
植物激素调控机制研究新进展近年来，随着科学技术的不断进步，植物研究的领域也越来越广泛。
植物激素调控机制是其中一个热门研究方向。
本文将介绍植物激素调控机制的新进展。
一、植物激素的种类和功能植物激素是植物生长和发育过程中至关重要的化学物质，包括生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素、顶芽素等。
这些激素在种子萌发、根系发育、茎的伸长、叶片展开、果实成熟等方面都发挥了重要的功能。
二、植物激素的调控机制植物激素的调控机制十分复杂，包括传递、识别、信号转导等多个环节。
传递过程中，激素通过流体力学、细胞松弛、通透性调节等方式进入细胞内；识别过程中，激素通过结合受体、形成受体-激素复合物，从而发出信号；信号转导过程中，受体-激素复合物激活下游信号传导元件，从而调控细胞内的基因表达、代谢活性等。
三、新进展1. 激素的非经典效应传统的植物激素调控机制研究主要关注经典效应，即激素通过结合受体来发挥调控作用。
然而，最近研究表明植物激素还能通过非经典效应来影响植物形态、生理、分子等方面。
例如，赤霉素可以直接影响植物蛋白的翻译和修饰等方面，从而影响植物形态和生理。
2. 激素的细胞内定位植物细胞内不同亚细胞位置中激素的浓度和结合情况也影响植物的生长和发育。
最新研究表明，生长素会局部富集在细胞质内側的细胞壁区域，从而影响细胞壁的松弛和伸长。
3. 激素的交互作用另外，植物激素之间的相互作用也成为研究的热点。
不同激素之间会相互影响和调控。
例如，赤霉素和脱落酸相互作用可以调控叶片生长和落叶。
四、未来展望未来，随着技术的不断发展和研究深入的不断推进，我们有理由相信在植物激素调控机制研究中还会有更多的新进展。
例如，通过进一步研究激素的非经典效应和细胞内定位，我们可以更加深入地理解植物激素的调控机制。
同时，研究多种激素之间的交互作用，可以更好的研究植物生长发育的调控机制。
总之，植物激素调控机制的新进展可以为我们更好地理解植物生长和发育提供帮助。
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使植物“定向”生长。
第一节 生长素类
吲哚乙酸、吲哚丁酸、4-氯吲哚乙酸、苯乙酸为植物激素，
2，4-二氯苯氧乙酸、萘乙酸为生长调节剂。
一、生长素的合成与代谢：
（一）合成：
1、由色氨酸合成吲哚乙酸途径 （1）吲哚乙醛肟途径（芥菜科、禾本科、香蕉科） 色氨酸 吲哚乙醛肟 吲哚甲基芥子油苷 吲哚乙腈 吲哚乙酸 （2）色胺途径（不常见） 色氨酸 色胺 吲哚乙醛 吲哚乙酸 （3）吲哚丙酮酸途径（主要途径）
4、还原作用 玉米素经还原作用形成二氢玉米素，二氢玉米素在植物体内比玉米 素稳定。
二、细胞分裂素的作用机理
（一）细胞分裂素的结合蛋白（“受体”） 在核糖体、线粒体、叶绿体和染色质上发现CTK受体，可能调控 翻译、衰老和转录过程。 （二）细胞分裂素的信号转导 1、与钙信使的关系
2、与蛋白激酶的关系
第四节
（4）乙烯：
（5）脱落酸：
3、酚类物质： （1）抑制IAA与氨基酸结合
（2）影响吲哚乙酸侧链氧化 一元酚、间二酚类促进氧化，邻二酚 和对二酚抑制其氧化。
左：野生型烟草
右：过量产生IAA的转基因烟 草（IAA含量比野生种高5倍）
二、生长素的作用机理
（一）酸生长学说
要点 （1）原生质膜上存在着非活化的质子泵，生长素作为泵的 变构效应剂，与泵蛋白结合后使其活化；（2）活化了的质子泵消 耗能量（ATP）将细胞内的H+泵到细胞壁中，导致细胞壁基质溶液 PH下降；（3）在酸性条件下， H+一方面使细胞壁中对酸不稳定的 键（如氢键）断裂，另一方面使细胞壁中的某些多糖水解酶（纤维 素酶）活化或增加，从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键 断裂，细胞壁松弛；（4）细胞压力势下降，导致细胞水势下降， 细胞吸水，体积增大而发生不可逆增长。
细胞如何感受ABA？
寻找ABA的历程？
ABA诱导气孔关闭 左: pH6.8, 50mmol L-1 KCl 右: 转移至添加10μmol L-1 ABA的溶液中， 10~30min内气孔关闭
ABA受体：GCR2, G蛋白偶联的受体
Science. 2007，315:1712-6 Ma L et al
（二）促进茎的伸长
1、细胞壁伸展性
（1）影响微管蛋白基因表达 （ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）增加木葡聚糖内转糖基酶（XET）活性 （3）刺激Ca2+从细胞壁释放 2、液胞膜内在蛋白（TIP）
TIP基因对细胞延长和分化有控制作用，其表达是受GA诱导的。
（三）对花、果、种子发育的作用
GA在花冠和花药发育中起信号作用
拟南芥GA信号传导途径模式图
（4）抑制顶端生长
2、作用机理 （1）生热 激活抗氰呼吸 （2）抗病 过氧化氢酶 和抗病相关的酶活性的关系 病程相关蛋白
四、多胺（polyamines，PA）
1、生理作用
（1）促进生长
（2）延缓衰老 （3）提高抗性 （4）其它
野生型和腺苷蛋氨酸（SAM） 脱羧酶反义转基因土豆植株的 表型比较
第二节
（一）合成：
赤霉素
一、赤霉素的生物合成与代谢
1926年发现，1956年证实为激素，现发现125种。生殖器官 含量高（3-4ug.g-1)，营养器官含量低（1-10ng.g-1)
(二）代谢
1、2β-羟化使有活性的内源赤霉素失活
2、赤霉素与葡萄糖形成结合态，结合位置一般在赤霉素的羟 基和第7位上的羧基。
脱落酸
*脱落酸并不诱导脱落 *脱落酸也不是抑制型激素，是一个“全能型”激素
一、脱落酸的合成与代谢
（一）合成
ABA合成部位主要是根冠和萎蔫的叶片，在茎、种子、花和 果实等器官中也能合成。 1、C15直接途径
2、C40间接途径
（二）代谢
1、形成结合态ABA
2、氧化降解 3、还原降解
（三）脱落酸合成和代谢的调控
植物激素研究进展
◆植物激素（plant hormones）：植物体内天然存在的一系列有机化 合物，在体内含量非常低，调控植物生命活动的整个过程。
特点（1）产生于植物体内的特定部位，是植物在正常发育过程 中或特殊环境影响下的代谢产物；（2）能从合成部位运输到作用 部位；（3）不是营养和结构物质，仅以很低的浓度产生各种调控 作用。
1、结构
拟南芥ETR1
2、功能
转etr1基因的乙烯不敏感突变体
2、乙烯反应传感蛋白（ethylene response sensor ERS）
（二）组成型三重蛋白（constitutive triple
response CTR1）
（三）乙烯信号转导途径
1、乙烯促进β-1、4葡聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶的mRNA合成
二、赤霉素的作用机理
（一）对α-淀粉酶的作用 1、受体：以光亲和标记的GA原位探测燕麦糊粉层，发现一种能 与具生物活行GA特异性结合的60KD蛋白质，位于质膜的外侧。 2、基因表达的控制：增加细胞的α-淀粉酶mRNA数量，即增加 特异性α-淀粉酶基因的转录速率；对GA调节基因的启动子也有许多 研究；GA促进内质网中Ca2+和细胞内CaM的增加，而ABA对其有抑 制作用。
（三）代谢调节
1、环境因子：光、干旱、温度、矿质元素
2、植物激素 （1）生长素：外源生长素处理促进结合态生长素形成；改变IAA 氧化酶同工酶组成。 （2）细胞分裂素：6-BA处理减少植物体内IAA含量；降低了IAA 的代谢速率。
（3）赤霉素：GA处理增加植物体内IAA含量；抑制结合态生长素 形成。
转反义ACC氧化酶基因 番茄（左）
（二）代谢
乙烯代谢可产生CO2或氧化乙烯或乙二醇，乙烯扩散到大气中 可能是乙烯丢失的主要途径。
（三）乙烯生物合成的调控
1、植物激素 生长素促进乙烯的合成
脱落酸抑制因老化、缺水引起的乙烯合成
细胞分裂素对生长素或凋萎引起的ACC合成有刺激作用 乙烯在成熟果实中，促进乙烯合成，其它组织中抑制乙烯合成 多胺抑制乙烯合成
（二）代谢
1、侧链氧化
IAA通过IAA氧化酶或过氧化物酶催化使IAA侧链氧化脱羧
2、吲哚核氧化 在水稻、玉米及蚕豆组织内发现的IAA的氧化可发生在吲哚 核的第二与第三位，氧化产物有氧吲哚乙酸及二氧吲哚乙酸。 3、与糖类、氨基酸和肌醇结合形成结合态IAA 4、与蛋白质结合 发现与玉米种子贮 藏蛋白结合
（三）赤霉素合成与代谢的调控
1、遗传因子
研究材料：单基因突变产生的矮化品系 （1）对外源GA敏感的突变体：限制GA合成 （2）对外源GA不敏感的突变体：受体缺乏或信号转导受阻
施加GA对豌豆幼苗茎 延长影响（左）CK， （右）处理7天的植株
用GA处理矮化水稻，3天后促进 叶鞘延长（左）CK
2、环境因子
1、生理功能
（1）抑制萌发和生长
（2）促进不定根形成 （3）促进衰老 （4）提高抗性 2、作用机理
（1）基因表达调控
诱导营养贮藏蛋白-脂氧合酶基因、蛋白 酶抑制剂基因、核糖体失活蛋白基因等表 达 （2）信号转导 是一个创伤诱导内源信号分子
三、水杨酸（salicylic acid SA）
由莽草酸途径形成 1、生理作用 （1）生热效应 （2）诱导开花 （3）增强抗性
1、遗传因子 ABA过量型突变体 ABA欠缺型突变体 2、环境因子
干旱、盐渍、寒冷、红光/远红光、黑暗等
3、化学因子 植物生长延缓剂的三氮唑类能抑制ABA的氧化降解。 4、生理因子 基质PH 与ABA代谢相关的酶
气孔关闭
种子成熟 促进休眠
ABA
生长调控
增加抗性
二、脱落酸的作用机理
（一）ABA受体 （二）ABA信号的转导
1、形成结合态细胞分裂素
与葡萄糖、丙氨酸、核糖、木糖结合 0-葡糖基化的CTK （可逆失活）
N-葡糖基化的 CTK（失活）
氨基酸缀合物 （失活）
2、水解作用
通过水解酶水解结合态CTK
核苷酸酶催化iPMP 腺苷酸酶催化iPA PA iPA
β-葡萄糖苷酶催化CTK-O-G苷键水解 3、氧化作用
细胞分裂素氧化酶，是一种含铜的胺氧化酶，利用氧为氧化剂， 与CTK分子的不饱和异戊烯支链作用，使支链分离，CTK失活。故 Z、ZR、iPA、iP是该酶的底物，而diHZ、KT、6-BA不被该酶水解， 在体内稳定。
色氨酸
吲哚丙酮酸
吲哚乙醛
吲哚乙酸
2、由吲哚乙腈合成吲哚乙酸（十字花科）
吲哚乙腈 腈水解酶 吲哚乙酸
3、由非吲哚化合物合成吲哚乙酸 前体：邻氨基苯甲酸 4、细菌的吲哚乙酸合成
色氨酸
吲哚乙酰胺
吲哚乙酸
该途径在正常高等植物中不普遍，但它是植物冠瘿瘤（Crown gall）形成的生化特性之一。土壤农杆菌、假单胞杆菌、根瘤菌都 能诱发植物冠瘿瘤。农杆菌质粒是植物基因工程的重要载体。
（1）日照长度：长日照促进GA合成
（2）远红光增加某些植物GA的含量。 （3）低温：
需要低温处理的胡萝卜变种中，GA对开花的影响。 （左）CK，（中）GA处理，（右）低温处理
3、化学因子
（1）反馈抑制作用：异戊烯焦磷酸等中间产物
（2）植物生长延缓剂的抑制作用：抑制GA的合成 抑制环化：抑制由GGPP到内-贝壳杉烯过程 如CCC 抑制氧化：抑制由内-贝壳杉烯到内-异贝壳杉烯酸过程 如多效唑
◆植物生长调节剂（plant growth regulators）：具有与内源激素相似 的生理活性或能影响内源激素合成、运输、代谢或生理作用的人工 合成的化合物。
◆植物生长物质（plant growth substances）：植物激素和植物生长 调节剂的统称。
研究目的：
通过对植物体内激素的合成、代谢、运输与分布的研究 : （1）了解植物生长发育的基本规律； （2）进行有效的遗传调控、化学调控、环境调控，从而