中国农业大学植物生理学本科课件 第十一章 植物生长物质(第一、二节)
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植物生理学-第十一章-植物抗逆生理
第一节抗逆的生理基础一、逆境和植物的抗逆性（一）逆境的概念和种类逆境(stress)是指对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。
逆境种类：1.物理逆境：热害、冷害、干旱、淹水、光辐射、机械损伤、电伤害、磁伤害、风2.化学逆境：养分缺乏、养分过剩、低pH、高pH、盐害、空气污染、农药污染、毒素3.生物逆境：竞争、病害、虫害、动物危害、人类危害、共生微生物缺乏、有害微生物、生化互作（二）抗逆性及方式抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。
由于植物没有动物那样的运动机能和神经系统，基本上是生长在固定的位置上，因此常常遭受不良环境的侵袭。
但植物可用多种方式来适应逆境，以求生存与发展。
抗逆性(stress resistance)植物对逆境抵抗和忍耐能力。
抗性的方式： 1.逆境逃避（stress escape）是指植物整个发育过程不与逆境相遇，或指植物在逆境胁迫到来之前，植物已完成其生育周期。
2.逆境忍耐（stress tolerance）是指植物通过自身的生理生化变化来适应环境的能力。
抗环境胁迫涉及到植物体的忍耐胁迫和逃避胁迫二、植物在逆境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化(二)生理生化变化植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫：植物体可以受到和识别的环境信号组成了应激性反应。
进行环境胁迫识别后信号被传输到细胞内和植物体全部。
典型的环境信号传导导致细胞水平的可变基因的表达，反过来有可以影响植物体的发育和代谢。
三、渗透调节与抗逆性 (一)渗透调节的概念 多种逆境都会对植物产生水分胁迫。
水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节(osmotic adjustment)。
(二)渗透调节物质:参与渗透调节的可溶性物质称为渗透调节物质。
包括：1.无机离子；2.脯氨酸；3.甜菜碱；4.可溶性糖常见有机渗透调节物氨基酸甜菜碱物（三）渗透调节物质的共性及作用分子量小、易溶于水；生理中性、两性离子；稳定酶结构；合成迅速。
植物的生长生理PPT课件
（1）利用组织还原能力（TTC染色法）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色
2、利用原生质的着色能力 —（染料染 色法）
活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
3、利用细胞中的荧光物质 具有生活力的种子能发出明亮的荧光。
3、种子活力 种子活力（seed vigor）： 种子在 田间状态下迅速而整齐地萌发并形成 健壮幼苗的能力。
（三）植物生长的季节周期性
季节周期性：植物的生长在一年四季 中发生规律性的变化。
原因：影响植物生长的外界因素不同。
年轮的形成
植物生长的季节周期性是植物对环境 周期性变化的适应。
二、植物生长的相关性 ※
相关性：植物各部分间的相互制约 与协调的现象。
（一）地下部与地上部的相关
1、相互依赖 — 有营养物质和植物 激素的交流
最高温度 40~44 31~37 44~50
生长的最适温度：植物生长最快 的温度。
协调最适温度：在生产实践上为 培育健壮的植株，常要求在比生长的 最适温度略低的温度下进行。
（二）水分对植物生长的影响
植物体缺水时，细胞分裂和细胞 伸长都受到影响，但细胞伸长对缺水 更敏感—干根湿芽。
（三）光对植物生长的影响 ※ 光形态建成：光控制植物生长、 发育和分化的过程。
（3）光与成花诱导 自然界许多植物开花受光周期的诱 导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等
（4）光影响种子萌发 （5）光与植物的运动
如向光性，茎叶有正的向光性，根有 负的向光性。
此外，一些植物叶片的昼开夜合、 气孔运动等都受光的调节。
第四节 光形态建成与光受体 ※
光合作育
分裂间期 S期 — DNA复制期（细胞 核体积达到最大体积一半时）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色
2、利用原生质的着色能力 —（染料染 色法）
活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
3、利用细胞中的荧光物质 具有生活力的种子能发出明亮的荧光。
3、种子活力 种子活力（seed vigor）： 种子在 田间状态下迅速而整齐地萌发并形成 健壮幼苗的能力。
（三）植物生长的季节周期性
季节周期性：植物的生长在一年四季 中发生规律性的变化。
原因：影响植物生长的外界因素不同。
年轮的形成
植物生长的季节周期性是植物对环境 周期性变化的适应。
二、植物生长的相关性 ※
相关性：植物各部分间的相互制约 与协调的现象。
（一）地下部与地上部的相关
1、相互依赖 — 有营养物质和植物 激素的交流
最高温度 40~44 31~37 44~50
生长的最适温度：植物生长最快 的温度。
协调最适温度：在生产实践上为 培育健壮的植株，常要求在比生长的 最适温度略低的温度下进行。
（二）水分对植物生长的影响
植物体缺水时，细胞分裂和细胞 伸长都受到影响，但细胞伸长对缺水 更敏感—干根湿芽。
（三）光对植物生长的影响 ※ 光形态建成：光控制植物生长、 发育和分化的过程。
（3）光与成花诱导 自然界许多植物开花受光周期的诱 导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等
（4）光影响种子萌发 （5）光与植物的运动
如向光性，茎叶有正的向光性，根有 负的向光性。
此外，一些植物叶片的昼开夜合、 气孔运动等都受光的调节。
第四节 光形态建成与光受体 ※
光合作育
分裂间期 S期 — DNA复制期（细胞 核体积达到最大体积一半时）
植物生理学课件第十一章 植物的成熟和衰老生理
（四）抑制物质的存在
有些植物的果实或种子存在抑制种子萌发的物质（香豆素、 ABA等），以防止种子的萌发。
生长抑制剂抑制种子萌发有重要的生物学意义（避开恶劣环 境、防止早萌等。）
充足水量冲洗掉生长抑制剂才能发芽。（沙漠里的滨藜属植 物和番茄）
GA处理番茄导致早萌，ABA可 以抑制该现象发生
沙漠里的滨藜属植物
“沙藏”/层积处理： 有些种子必须用湿沙 将种子分层堆积在低 温（5℃）的地方1-3 个月，经过后熟才能 萌发。
后熟期间发生的生理生化变化
种子内的淀粉、蛋白质、脂肪等有机物的合成作用加强，呼吸 减弱，酸度降低
经过后熟作用后，种皮透性增加，呼吸增强，有机物开始水解。
（三）胚未完全发育
新采收珙桐种子层积1-2年才发芽。
外施乙烯利使棉铃打霜以前开花，以降低霜降带来的损失
三、肉质果实成熟色香味变化
柠檬酸
苹果酸
酒石酸
异柠檬酸
柠檬醛
乙酸戊酯
四、果实成熟时植物激素的变化
果实成熟过程中，五大类植物激素有规律地参与反应。
第三节 植物休眠的生理
种子休眠：成熟种子或器官在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。
一、种子休眠的原因和破除 （一）种皮限制
Байду номын сангаас
2.蛋白质的合成：
I. 总氮变化不大，非蛋白质态氮不断下降，蛋白质氮的含量不 断增加。
II.蛋白质由非蛋白氮化物转变而来，因此成熟种子的RNA含量 增加，以合成丰富的蛋白质。
3.脂肪的形成：
油料种子在成熟过程中，脂肪增加而糖类减少。脂肪 是由糖类转化而来的。
油脂形成有两个特点：
总之，在种子成熟过程中，可溶性糖类转化为不溶性糖类， 非蛋白质氮转变为蛋白质，而脂肪则是由糖类转化而来的。
中国农业大学植物生理学本科课件 第一章 植物细胞
A 棉花纤维 B 梨果实石细胞 C 厚角细胞 D 保卫细胞
细胞壁：植物细胞的质膜外一层并不很厚但 却坚硬的壁。
•高等植物细胞壁不仅是一个机械的支架， 而且更重要的是一个有代谢活性的动态结 构，它参与细胞的生长，分化，识别，抗 病和物质运输等生命活动过程。
3.1 细胞壁的化学组成与结构 3.2 细胞壁的发生 3.3 细胞壁的次生变化 3.4 细胞壁的功能
间 期 周 质 微 管
纤维素微 纤丝的组 织与定向
微管可能 参与纤维 素微纤丝 的定向。
The relationship between terminal complexes with microtubule
Overview of CSC intracellular trafficking.
Wightman R, Turner S. Plantphysiol 2010;153:427-432
3.1 细胞壁的化学组成与结构
细胞壁（初生壁）的成分： ①. 纤维素（cellulose） ②. 半纤维素（hemicellulose） ③. 果胶类物质 (Pectic substance) ④. 蛋白质 ⑤. 矿质 ⑥. 其它化学成分
①.纤维素（cellulose）
1）、成分
纤维素，以微纤丝的 (microfibril)形式存在，约占 初生壁的20%－30%。
纤维素分子是由 （1－4）糖苷键连接的D-葡 聚糖组成的高分子聚合物，并通过分子内氢键 使其形成一种类螺旋状的结构。这种纤维素分 子链不分支、不溶于水。
2）、纤维素的合成
在质膜上的莲座 （rosette）部位进 行。莲座是纤维素 合酶复合体 （cellulose synthetase complex）
微纤丝周围充满着衬质(matrix）， 衬质包括半纤维素和果胶质。
细胞壁：植物细胞的质膜外一层并不很厚但 却坚硬的壁。
•高等植物细胞壁不仅是一个机械的支架， 而且更重要的是一个有代谢活性的动态结 构，它参与细胞的生长，分化，识别，抗 病和物质运输等生命活动过程。
3.1 细胞壁的化学组成与结构 3.2 细胞壁的发生 3.3 细胞壁的次生变化 3.4 细胞壁的功能
间 期 周 质 微 管
纤维素微 纤丝的组 织与定向
微管可能 参与纤维 素微纤丝 的定向。
The relationship between terminal complexes with microtubule
Overview of CSC intracellular trafficking.
Wightman R, Turner S. Plantphysiol 2010;153:427-432
3.1 细胞壁的化学组成与结构
细胞壁（初生壁）的成分： ①. 纤维素（cellulose） ②. 半纤维素（hemicellulose） ③. 果胶类物质 (Pectic substance) ④. 蛋白质 ⑤. 矿质 ⑥. 其它化学成分
①.纤维素（cellulose）
1）、成分
纤维素，以微纤丝的 (microfibril)形式存在，约占 初生壁的20%－30%。
纤维素分子是由 （1－4）糖苷键连接的D-葡 聚糖组成的高分子聚合物，并通过分子内氢键 使其形成一种类螺旋状的结构。这种纤维素分 子链不分支、不溶于水。
2）、纤维素的合成
在质膜上的莲座 （rosette）部位进 行。莲座是纤维素 合酶复合体 （cellulose synthetase complex）
微纤丝周围充满着衬质(matrix）， 衬质包括半纤维素和果胶质。
《植物生长生理》课件2
呼吸作用
呼吸作用的场所：线粒体 呼吸作用的条件：缺氧
呼吸作用的产物：二氧化碳、水、能量
水分吸收与运
总结词
水分吸收与运输是指植物通过根系吸收水分，并通过木质部导管将水分运输到地上部分的过程。
详细描述
水分吸收与运输是指植物通过根系吸收水分，并通过木质部导管将水分运输到地上部分的过程。根系 通过渗透作用吸收水分，然后水分通过木质部导管向上运输，以供植物地上部分的需要。水分吸收与 运输对植物的生长和发育至关重要。
生长调节剂的应用场景
说明生长调节剂在农业生产、园艺、林业等领域的应用，以及它们 对植物生长的调控作用。
生长调节剂的注意事项
强调在使用生长调节剂时应注意的事项，如使用浓度、使用时间和 方法等，以避免对植物造成伤害或产生副作用。
环境因素对植物生长的影响
1 2 3
温度
说明温度对植物生长的影响，如适宜的温度范围 、温度过高或过低对植物生长的抑制作用等。
《植物生长生理》ppt课件
目录 Contents
• 植物生长概述 • 植物生理基础 • 植物生长激素 • 植物生长调控 • 植物生长实践应用
01
植物生长概述
植物生长的定义
01
植物生长：指植物通过一系列生 物化学和物理过程，从周围环境 中吸收养分和水分，转化为自身 组织和器官的过程。
02
植物生长包括细胞分裂、细胞增 大、组织和器官分化等过程。
光照
介绍光照对植物生长的作用，如光合作用、光周 期和光强等，以及不同植物对光照的需求和适应 性。
水分和土壤
探讨水分和土壤对植物生长的影响，如适宜的水 分和土壤类型、水分和土壤盐分过高对植物生长 的抑制作用等。
植物生长的分子调控机制
植物生理学 植物生长物质PPT课件
市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得 的。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
植物生理学植物的生长生理PPT.
（1）种子发芽力
指种子在适宜的条件下发芽并长出正 常幼苗的能力，通常用种子发芽势和发芽 率来表示。
一般以芽长超过种子长度的1/2为发芽 标准。国家规定作物种子的发芽率要在 85%以上，低于85%不得出售。
目前我国还没有对各种种子发芽率、 发芽势的测定天数做出全面统一的规定。
发芽率=发芽7d全部正常发芽的种子数/供试 种子数× 100% 发芽势=发芽3d正常的发芽种子数/供试种子 数× 100%
发芽指数=∑Gt/Dt =∑当天的发芽种子数/发芽日数 =2/1+8/2+22/3+25/4+26/5+26/6+26/7 =32.83
种子生活力常用标准条件下测得的种 子发芽用发芽百分率表示，快速检查种子 生活力的方法主要有三类： 1）利用组织还原力 2）利用原生质的着色能力：靛蓝、红墨水、 蓝墨水 3）利用细胞中的萤光物质
三、影响种子萌发的外界条件
1、水分
1）使种皮变软，氧气易于通过种皮，胚根易于突 破种皮。
2）使原生质由凝胶转化为溶胶状态。 3）保证细胞分裂和伸长正常进行。 4）水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、 幼根，形成新细胞结构。
5）促使种子内束缚态植物激素转化为自由态，调 节胚的生长。
干燥种子最初的吸水是依靠吸胀作用进 行的。无论种子是否有生活力都可进行最初 的吸胀作用。不同农作物种子，在萌发过程 中吸水量不同。豆科植物的种子吸水量大。
种子是否耐脱水与LEA蛋白基因的表达有 关。这一基因在种子发育晚期表达，其产物被 称 为 胚 胎 发 育 晚 期 丰 富 蛋 白 （ late embryogenesis abundant protein，LEA）。
LEA蛋白的特点是具有很高的亲水性和热 稳定性。LEA蛋白在种子成熟脱水过程中大量 表达，在正常种子中含量很高，如在棉花成熟 种子中，约占贮藏性蛋白的30%，起到保护细 胞免受伤害的作用。
中国农业大学植物生理学本科课件 第十一章第三节 赤霉素
第三节 赤霉素 Gibberellins
• GAs的发现 • GAs的结构及其分类 • GAs的生物合成和代谢 • GAs的生理效应 • GAs作用的分子机制
赤霉素(GAs)的发现：
1926年, Kurosawa 在研究引 起水稻植株徒长的恶苗病 (Bakane disease ) 时发现的。 1935年, Yabuta 从水稻恶苗病 菌中分离得到, 定名为赤霉素。 1938年, Yabuta et al. 从赤霉菌 培养基的滤液中分离出两种结 晶, 定名为赤霉素A、赤霉素B。
)
FPP合 成酶
GGPP合成酶
CH2OPP
法尼基焦磷酸（FPP）
牻牦牛牛儿基儿牦牛基儿基牻焦牛磷酸儿(GGPP) 基焦磷酸GGPP
IPP→GGPP：类萜烯合成的共同步骤
赤霉素生物合成的第一步骤 环化反应生成贝壳杉烯
Geranylgeranyl pyrophosphate
牻牛儿基牻牛儿焦磷酸
copalyl pyrophosphate
赤霉素的生物合成
• 赤霉素生物合成的部位 • 赤霉素生物合成的前体 • 赤霉素生物合成的三步骤 • 赤霉素生物合成的器官特异性 • 赤霉素生物合成的调控
赤霉素生物合成的前体
丙酮酸/3－磷酸甘油醛
CH2OPP GPP合成酶
异戊烯基焦磷酸（IPP）
CH2OPP
CH2OPP
牻牦牛 儿基 焦磷 酸( G P P
菠菜LDP
缩短茎的 莲座状
早期C13羟 化途径的活 性增加
LD通过增加GA20氧化酶的活性促进GA1合成。
赤霉素生物合 成的调控 —温度的影响
低温处理后贝壳 杉烯酸7β-羟化 酶活性升高，贝 壳杉烯酸转化为 GA9 GA4
• GAs的发现 • GAs的结构及其分类 • GAs的生物合成和代谢 • GAs的生理效应 • GAs作用的分子机制
赤霉素(GAs)的发现：
1926年, Kurosawa 在研究引 起水稻植株徒长的恶苗病 (Bakane disease ) 时发现的。 1935年, Yabuta 从水稻恶苗病 菌中分离得到, 定名为赤霉素。 1938年, Yabuta et al. 从赤霉菌 培养基的滤液中分离出两种结 晶, 定名为赤霉素A、赤霉素B。
)
FPP合 成酶
GGPP合成酶
CH2OPP
法尼基焦磷酸（FPP）
牻牦牛牛儿基儿牦牛基儿基牻焦牛磷酸儿(GGPP) 基焦磷酸GGPP
IPP→GGPP：类萜烯合成的共同步骤
赤霉素生物合成的第一步骤 环化反应生成贝壳杉烯
Geranylgeranyl pyrophosphate
牻牛儿基牻牛儿焦磷酸
copalyl pyrophosphate
赤霉素的生物合成
• 赤霉素生物合成的部位 • 赤霉素生物合成的前体 • 赤霉素生物合成的三步骤 • 赤霉素生物合成的器官特异性 • 赤霉素生物合成的调控
赤霉素生物合成的前体
丙酮酸/3－磷酸甘油醛
CH2OPP GPP合成酶
异戊烯基焦磷酸（IPP）
CH2OPP
CH2OPP
牻牦牛 儿基 焦磷 酸( G P P
菠菜LDP
缩短茎的 莲座状
早期C13羟 化途径的活 性增加
LD通过增加GA20氧化酶的活性促进GA1合成。
赤霉素生物合 成的调控 —温度的影响
低温处理后贝壳 杉烯酸7β-羟化 酶活性升高，贝 壳杉烯酸转化为 GA9 GA4
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美国植物生长物质学会命名委员会
还应满足:
1、该物质在植物中广泛分布，而不仅仅为 特定植物所具备
2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需，并且不能被其他物 质所替代
3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用
Starling认为激素还应该满足以 下三个条件： 1、应该在特定的器官或组织内合成；
2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸
※
2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid
2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸
三、生长素的生物合成、代谢和运输
（一）IAA的生物合成
合成部位 快速分裂的组织，例如茎尖分生组 织，幼嫩叶片，发育中的果实
合成前体 色氨酸或者吲哚
合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径
植物根中的生长素表现为由根基部向根尖 方向的运输(向顶性运输，acropetally transport）
2、通过运输系统运输到特定的靶组织； 3、诱导产生的生理调节作用的强度与其
浓度相关。
不完全适用于植物激素
植物激素的特点：内源；微量；可 移动；多种生理效应，促进或抑制 双重效应。
植物激素包括生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯和 油菜素内酯六大类。
植物生长调节剂 Plant Growth Regulator
第一节 植物生长物质的概念
一、植物生长物质
小分子化合物，在极低的浓度下便可以 显著地影响植物的生长发育和生理功能。 包括植物激素和植物生长调节剂，也包括 那些虽然对植物生长发育具有重要调节作 用，但尚未被认定是激素的内源物质。
植物激素 plant hormones：
是植物内源产生的有机化合物， 在极低浓度的条件下，对植物的生 理过程发生显著的影响。
农业和园艺生产中使用的一些人工合 成的有机化合物，这些化合物在微量使 用的情况下，对植物生理过程具有显著 的调节作用。
特点：人工合成，外源；微量；可从施用部 位移动到作用部位；种类多，作用各不相同。
如：2，4－D；萘乙酸；乙烯利
植物激素的分析方法
生物测定（Bioassy） 燕麦胚芽鞘法等
仪器分析（instrumental assay） 气相色谱、液相色谱、质谱等
免疫分析（immunoassay） 酶联免疫分析、免疫组织化学分析
不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉 淀量的关系式 样品的激素含量
第二节 生长素（Auxin）
一、生长素的发现和种类
Early experiments of phototropism
Oat Coleoptile
Darwin Sr and Darwin Jr(1880) Boysen-Jensen (1913)
Tryptophan biosynthetic pathway
吲哚-3-甘油磷酸酯
吲哚
吲哚乙腈 吲哚丙酮酸
色氨酸
在几种植物中, IAA 的生物合成途径在不同 组织、不同发育期都有很大变化。 例如: 在胡萝卜的胚胎发育中, 依赖于色氨 酸的途径在其早期的发育中非常重要; 而 在根茎建立起来后非色氨酸依赖途径很快 变为主要途径。
花
科
吲哚乙醛肟 禾 本
吲哚丙酮酸 脱羧
色胺
科
芭
吲哚乙腈 蕉
吲哚乙醛
吲哚乙腈途径 科 脱氢酶
色胺途径
吲哚－3－乙酰胺途径
吲哚－3－丙酮酸途径
生长素生物合成途径 —非色氨酸依赖途径
玉米橙色果皮突变体（orp）
IAA生物合成两条途径的分歧点 吲哚或吲哚-3-甘油磷酸酯
IAA多途径生物合成的意义
保证植物体内IAA的稳定来源；IAA作为调控 植物生长发育的基本激素的重要地位
主讲教师
E-mail: Tel: Cell phone: QQ: 生物学院教学中心（原同位素楼）313
第十一 章 植物生长物质
Plant Growth Substances
膨大剂名为氯吡 苯脲，别名为 KT30或者CPPU
第一节 植物生长物质的概念 第二节 生长素 第二节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素内酯 第八节 其他植物生长物质
吲哚-3-丁酸（IBA）的生物合成
存在于玉米、豌豆和拟南芥等植物中 IBA是通过IAA侧链延长合成的 IBA合成酶需要CoA、ATP作为辅助
因子 植物体中IBA也可以逆转为IAA
（二）生长素的运输 1.生长素的极性运输（polar transport）
单一方向的运输模式称为极性运输
生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运 输（向基性运输，basipetally transport）
生长素的生物合成途径 —色氨酸依赖途径
吲哚－3－丙酮酸途径（IPA pathway） 色胺途径（TAM pathway） 吲哚乙腈途径（IAN pathway） 吲哚－3－乙酰胺途径（IAM pathway）
细菌途径
吲哚乙酰胺
(3)根瘤和
冠瘿组织 (4) 十 字
色氨酸 (2)高等植物 脱氨(1)大多数 脱羧
燕麦胚芽鞘的向光性生长
Went (1926)
燕麦胚芽鞘生物测定法
Went 燕麦胚芽鞘试验
只有幼苗顶端才是受光刺激 的部分，照光下某些生长信号 在尖端产生并传向生长区，引 起胚芽鞘背光面生长快于向光 面，产生向光弯曲现象。
胚芽鞘尖端产生的生长信号为 生长素(auxins)
F.Kögl和Thimann等(1934年)， 证实生长素物质是吲哚乙酸 (indole-3- acetic acid，IAA)。
中性PH，侧链强 负电性，芳香环弱 正电区域，此即生 长素生物活性结构 的化学本质
人工合成生长素类
※
Naphthalene acetic acid
NAA 萘乙酸
2-methoxy-3,6-dichlorobennozic
acid (dicamba)
2-甲基氧-3,6-苯甲酸
※
2,4-dichlorophenoxacetic acid其他几种天然化合物，它们在结构上 与IAA相似，具有许多与IAA相同的 生理作用，统称为生长素类。IAA是 生长素类中最重要的。
天然生长素类
吲哚-3-乙酸 ※（具生物活性） 4-氯吲哚-3-乙酸 ※
※
吲哚-3-丁酸 ※
二、生长素的结构特征
1、具有一个芳香环；
2、具有一个羧基侧链；
3、芳香环和羧基侧链之 间有一个芳香环或氧原 子间隔。
还应满足:
1、该物质在植物中广泛分布，而不仅仅为 特定植物所具备
2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需，并且不能被其他物 质所替代
3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用
Starling认为激素还应该满足以 下三个条件： 1、应该在特定的器官或组织内合成；
2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸
※
2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid
2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸
三、生长素的生物合成、代谢和运输
（一）IAA的生物合成
合成部位 快速分裂的组织，例如茎尖分生组 织，幼嫩叶片，发育中的果实
合成前体 色氨酸或者吲哚
合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径
植物根中的生长素表现为由根基部向根尖 方向的运输(向顶性运输，acropetally transport）
2、通过运输系统运输到特定的靶组织； 3、诱导产生的生理调节作用的强度与其
浓度相关。
不完全适用于植物激素
植物激素的特点：内源；微量；可 移动；多种生理效应，促进或抑制 双重效应。
植物激素包括生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯和 油菜素内酯六大类。
植物生长调节剂 Plant Growth Regulator
第一节 植物生长物质的概念
一、植物生长物质
小分子化合物，在极低的浓度下便可以 显著地影响植物的生长发育和生理功能。 包括植物激素和植物生长调节剂，也包括 那些虽然对植物生长发育具有重要调节作 用，但尚未被认定是激素的内源物质。
植物激素 plant hormones：
是植物内源产生的有机化合物， 在极低浓度的条件下，对植物的生 理过程发生显著的影响。
农业和园艺生产中使用的一些人工合 成的有机化合物，这些化合物在微量使 用的情况下，对植物生理过程具有显著 的调节作用。
特点：人工合成，外源；微量；可从施用部 位移动到作用部位；种类多，作用各不相同。
如：2，4－D；萘乙酸；乙烯利
植物激素的分析方法
生物测定（Bioassy） 燕麦胚芽鞘法等
仪器分析（instrumental assay） 气相色谱、液相色谱、质谱等
免疫分析（immunoassay） 酶联免疫分析、免疫组织化学分析
不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉 淀量的关系式 样品的激素含量
第二节 生长素（Auxin）
一、生长素的发现和种类
Early experiments of phototropism
Oat Coleoptile
Darwin Sr and Darwin Jr(1880) Boysen-Jensen (1913)
Tryptophan biosynthetic pathway
吲哚-3-甘油磷酸酯
吲哚
吲哚乙腈 吲哚丙酮酸
色氨酸
在几种植物中, IAA 的生物合成途径在不同 组织、不同发育期都有很大变化。 例如: 在胡萝卜的胚胎发育中, 依赖于色氨 酸的途径在其早期的发育中非常重要; 而 在根茎建立起来后非色氨酸依赖途径很快 变为主要途径。
花
科
吲哚乙醛肟 禾 本
吲哚丙酮酸 脱羧
色胺
科
芭
吲哚乙腈 蕉
吲哚乙醛
吲哚乙腈途径 科 脱氢酶
色胺途径
吲哚－3－乙酰胺途径
吲哚－3－丙酮酸途径
生长素生物合成途径 —非色氨酸依赖途径
玉米橙色果皮突变体（orp）
IAA生物合成两条途径的分歧点 吲哚或吲哚-3-甘油磷酸酯
IAA多途径生物合成的意义
保证植物体内IAA的稳定来源；IAA作为调控 植物生长发育的基本激素的重要地位
主讲教师
E-mail: Tel: Cell phone: QQ: 生物学院教学中心（原同位素楼）313
第十一 章 植物生长物质
Plant Growth Substances
膨大剂名为氯吡 苯脲，别名为 KT30或者CPPU
第一节 植物生长物质的概念 第二节 生长素 第二节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素内酯 第八节 其他植物生长物质
吲哚-3-丁酸（IBA）的生物合成
存在于玉米、豌豆和拟南芥等植物中 IBA是通过IAA侧链延长合成的 IBA合成酶需要CoA、ATP作为辅助
因子 植物体中IBA也可以逆转为IAA
（二）生长素的运输 1.生长素的极性运输（polar transport）
单一方向的运输模式称为极性运输
生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运 输（向基性运输，basipetally transport）
生长素的生物合成途径 —色氨酸依赖途径
吲哚－3－丙酮酸途径（IPA pathway） 色胺途径（TAM pathway） 吲哚乙腈途径（IAN pathway） 吲哚－3－乙酰胺途径（IAM pathway）
细菌途径
吲哚乙酰胺
(3)根瘤和
冠瘿组织 (4) 十 字
色氨酸 (2)高等植物 脱氨(1)大多数 脱羧
燕麦胚芽鞘的向光性生长
Went (1926)
燕麦胚芽鞘生物测定法
Went 燕麦胚芽鞘试验
只有幼苗顶端才是受光刺激 的部分，照光下某些生长信号 在尖端产生并传向生长区，引 起胚芽鞘背光面生长快于向光 面，产生向光弯曲现象。
胚芽鞘尖端产生的生长信号为 生长素(auxins)
F.Kögl和Thimann等(1934年)， 证实生长素物质是吲哚乙酸 (indole-3- acetic acid，IAA)。
中性PH，侧链强 负电性，芳香环弱 正电区域，此即生 长素生物活性结构 的化学本质
人工合成生长素类
※
Naphthalene acetic acid
NAA 萘乙酸
2-methoxy-3,6-dichlorobennozic
acid (dicamba)
2-甲基氧-3,6-苯甲酸
※
2,4-dichlorophenoxacetic acid其他几种天然化合物，它们在结构上 与IAA相似，具有许多与IAA相同的 生理作用，统称为生长素类。IAA是 生长素类中最重要的。
天然生长素类
吲哚-3-乙酸 ※（具生物活性） 4-氯吲哚-3-乙酸 ※
※
吲哚-3-丁酸 ※
二、生长素的结构特征
1、具有一个芳香环；
2、具有一个羧基侧链；
3、芳香环和羧基侧链之 间有一个芳香环或氧原 子间隔。