植物激素

合集下载

植物激素的种类及作用机理

植物激素的种类及作用机理

植物激素的种类及作用机理植物激素是植物生长发育和适应环境的重要调节因子,主要通过调控细胞生长、分化、分裂、衰老和死亡等生理过程,以及参与植物响应内外界环境刺激的信号传递和转导,促进植物生长发育与适应能力的提高。

植物激素的种类及作用机理是植物生理学和植物学研究的热点和难点问题,本文将从植物激素种类、作用机理和应用等方面系统阐述。

一、植物激素的种类植物激素是一类类似于动物激素的化合物,主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、激动素、乙烯和脱落酸等几类。

其中,生长素和赤霉素是植物中作用最广泛的两种激素。

1. 生长素生长素是植物中最早被发现和研究的一种激素,它主要控制细胞生长、分化和伸长,促进植物根、茎、叶、花和果实的发育。

生长素的作用机理主要是通过促进细胞壁活性、细胞液压力、细胞膜渗透性、细胞核DNA转录等途径调节细胞功能和生理代谢。

生长素还可以与其他植物激素相互作用,协同调控植物生长发育。

2. 赤霉素赤霉素是植物中另一种重要的激素,主要调节细胞分裂、分化、伸长和器官形成等过程,促进植物的发育和生殖。

赤霉素的作用机理主要是通过激活赤霉素受体、调控蛋白质磷酸化、转录因子活性等途径介导信号转导,促进植物生长发育和适应环境。

3. 细胞分裂素细胞分裂素是一类控制细胞分裂和分裂激素合成的激素,主要通过影响细胞周期、DNA复制、染色体分裂等分子机制控制细胞分裂。

细胞分裂素的作用机理主要是通过激活和抑制细胞周期相关的激酶、激酶底物等途径介导信号转导。

4. 脱落酸脱落酸是一种脂溶性激素,主要参与植物的落叶、雌蕊败育、种子成熟和休眠等过程。

脱落酸的作用机理主要是通过调控植物体内激素平衡、细胞壁分解、离子通道、转录因子、激酶底物等途径介导信号传递和转导。

5. 激动素激动素是一种低分子物质,主要调节植物营养代谢和生长发育等生理过程。

激动素的作用机理主要是通过调节植物光合作用、激素合成、细胞分裂、细胞膜电位等途径影响植物生理代谢。

植物激素(Plant_hormones)

植物激素(Plant_hormones)

2.物理和化学方法 植物激素的测定分析采用薄层层析、气相
色谱(gas chromatography,GC)、高效液相层析(high liquid performance chromatography,HPLC)、质谱分析(mass spectrography,MS)等,其原理大都是基于不同物质在不同介质中 的分配系数。测定生长素含量可以达到10-12g的水平。如GC测定乙 烯含量;气质联谱(GC-MS)分析赤霉素。
二、植物激素的种类及相互之间的作用 目前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、乙烯、脱落酸。 植物体内存在油菜甾体类(BR)、多胺(PA)、茉莉酸 (MJ)、水杨酸(SA)、寡糖素等也具有近似激素的特性。 我国科学家发现玉米赤烯酮等 起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大;赤霉素促进茎伸长生长;细胞分裂素促 进细胞分裂;脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂,不是一种 激素起一种作用,是各种激素之间相互作用的综合表现。
2.
不同激素间的拮抗作用
不同激素间的拮抗作用,生长素与细胞分裂素对植物顶端优势有 相反的效应,生长素与乙烯对叶片脱落也有相反的作用,脱落酸对生 长素、赤霉素或细胞分裂素的生理作用也有分别的拮抗作用。
3. 某种激素通过影响其它激素的合成、运输及代谢而改 变后者浓度。
生长素提高乙烯:较高浓度的生长素对植物体内乙烯合成有显著的 促进作用,生长素提高乙烯合成效率,乙烯抑制生长素在植物体内运 输并影响生长素的代谢。 GA与生长素:GA抑制生长素结合态的形成及氧化酶的活性,从而提 高生长素的浓度;赤霉素则能促进生长素的生物合成作用。
激素特点: ①产生于植物体内特定部位,是植物正常生长发育过程中或特殊环境下 的代谢产物;

植物的植物激素

植物的植物激素

植物的植物激素植物激素,在植物生长和发育中扮演着重要角色。

它们是植物内部的一类化学物质,能够调节植物的生长、开花、结果和适应环境等生理过程。

本文将探讨植物激素的分类、功能以及应用。

一、植物激素的分类植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸和植物内源荷尔蒙等。

每种激素都有特定的功能和作用机制。

例如,生长素促进茎和根的延伸生长;赤霉素参与调控脱落、萌发和抗逆性等;细胞分裂素能够刺激植物细胞分裂和组织增殖;乙烯则参与植物的果实成熟和凋谢等。

二、植物激素的功能1. 促进植物生长发育:植物激素能够促进茎茂盛、根生长和叶片扩大,调控植物体型的生长和发育。

2. 调节开花和果实成熟:植物激素能够控制植物的开花时间和花芽分化,同时还参与果实的发育和成熟过程。

3. 响应环境逆境:植物激素对外界环境的变化非常敏感,可以调节植物的抗病性、抗旱性和抗寒性。

4. 调控光合作用:植物激素还能够调节植物中的光合作用,影响植物对光能的吸收和利用。

植物激素在植物的生长和发育过程中发挥着重要的作用,有助于植物适应环境和健康生长。

三、植物激素的应用植物激素广泛应用于农业生产、花卉种植和园艺研究等领域。

以下是几个常见的应用实例:1. 促进作物生长:通过喷施植物激素,可以提高作物的生长速度和产量,并加快作物的生育期。

2. 调控果实成熟:植物激素能够延缓或加速果实的成熟过程,以满足市场需求和延长货架期。

3. 促进繁殖:植物激素可以用于刺激植物的萌发、生根和侧芽分化,促进植物的繁殖和育种工作。

4. 控制植物生理性疾病:植物激素可以作为一种植物保护剂,用于预防和治疗植物的生理性疾病,提高植物的抗病性。

总结:植物激素是植物生长和发育中不可或缺的因素,它们通过复杂的信号传递网络,调节植物的生理过程,以适应不同的环境条件和生长需求。

这些激素的分类和功能多种多样,并在农业生产和科学研究中得到广泛应用。

通过深入研究和理解植物激素的机制和调控网络,有助于开发植物新品种、改进农业生产和保护环境。

植物生理学植物激素

植物生理学植物激素

存在形式

游离态 —自由生长素

结合态-与IAA形成的羧基衍生物,吲哚乙酸衍生物。
(吲哚已酰葡萄糖、吲哚已酰天氡氨酸、吲哚已酰肌醇)
储藏形式 运输形式

束缚态-与细胞颗粒,受体蛋白,其它高分子化合物以 共价健复合。
4.合成部位、运输和氧化
主要合成部位与分布: 分生组织、正在生 长的幼嫩部分(茎 尖、芽、正在发育 的种子、幼叶) •运输 •被动运输:成熟叶子中 合成的IAA经由韧皮部 向上或向下被运输到其 他部位。无极性,为被 动运输形式。
苄基腺嘌呤 (BA)
2.代谢
合成-通过腺嘌呤合成的途径合成腺嘌呤, 侧链来自类萜途径中所产生的甲瓦龙酸。 乙酰辅酶 A 甲瓦龙酸 异戊烯基
3.合成部位和运输
主要合成部位:根部的根尖(随木质部蒸腾流上升)、嫩 梢。果实和种子里含量虽多,但并没有证明能合成。 运输为非极性的: 外施的CTK向周围运输不显著。
AUX 、CTKS、GAS 促进生长; ABA 抑制生长;乙烯 促进成熟和衰老。
生长调节物:
人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。 如矮壮素、2.4-D、-萘乙酸等。
第一节 生长素类



1.发现 2.种类 3.代谢和存在形式 4.合成部位和运输 5.生理作用 6.作用机理
(4)针叶树开花:用于种子园。GA3/7+萘乙酸(100:1)
开花、结实。
第三节 细胞分裂素
1.概况 40 年代, Skoog 等,用烟草茎成熟的髓组织组培时发现细 胞不能进行分裂,加入 IAA 之后,细胞只伸长、增大,不分 裂。认为另有一种促进细胞分裂的物质。 50年代,发现椰子乳等植物组织液能促使髓细胞发生分裂 。Miller首次从动物体液中分离出一种能促使细胞分裂的物质 -激动素,并且证实了其结构,是一种腺嘌呤衍生物。 60年代,先后从植物体中分离出许多类似的腺嘌呤的衍生 物,都能引起植物细胞的分裂,称为细胞分裂素类。目前已 发现20多种。 有玉米素( 1963年新西兰Letham,玉米)、玉米素核 苷(椰子乳)、二氢玉米素(羽扇豆)、异戊烯基腺苷(菠 菜、豌豆)、苄基腺嘌呤(人工合成的)

植物激素知识大全

植物激素知识大全

植物激素知识大全一、五大植物激素比较二、植物生长与植物激素的关系(1)生长素与细胞分裂素:植物的生长表现在细胞体积的增大和细胞数目的增多,生长素能促进细胞伸长,体积增大,使植株生长;而细胞分裂素则是促进细胞分裂,使植株的细胞数目增多,从而促进植物生长。

(2)生长素与乙烯:生长素的浓度接近或等于生长最适浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过这一点时,乙烯的产量就明显增加,而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时,就会出现抑制生长的现象。

(3)脱落酸与细胞分裂素:脱落酸强烈地抑制生长,并使衰老的过程加速,但是这些作用又会被细胞分裂素解除。

(4)脱落酸与赤霉素:脱落酸是在短日照下形成的,而赤霉素是在长日照下形成的。

因此,夏季日照长,产生赤霉素使植物继续生长,而冬季来临前日照变短,产生脱落酸,使芽进入休眠状态。

三、植物生长调节剂的应用1、概念:人工合成的对植物的生长素有调节作用的化学物质。

2、特点:(1)容易合成(2)原料广泛(3)效果稳定3、实例(1)剩用乙烯利催熟,如凤梨的有计划上市,香蕉、柿子、番茄等上市前的催熟。

(2)利用赤霉素溶液处理芦苇,增加纤维长度,如在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。

(3)用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就可产生α一淀粉酶。

(4)青鲜素可以抑制发芽,延长马铃薯、大蒜、洋葱的贮藏期。

4、植物生长调节剂应用的两面性(1)农产品在生产过程中使用植物生长调节剂的例子很多,如马铃薯、莴苣使用赤霉素处理可打破休眠,促进萌发;芹菜、苋菜、菠菜等在采收前用一定浓度的赤霉素喷施可促进营养生长,增加产量;黄瓜、南瓜用一定浓度的乙烯利喷施可促进雌花分化。

(2)生产过程中使用植物生长调节剂可能会影响农产品的品质,如青鲜素可用于洋葱、大蒜、马铃薯块茎,延长休眠,抑制发芽,延长贮藏期,但青鲜素是致癌物质,对人体健康不利;另外如果水果远未达到成熟期,营养物质没有足够的积累,此时就盲目地用乙烯利催熟,必然改变水果的营养价值及风味。

植物激素

植物激素

植物激素植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质。

也被成为植物天然激素或植物内源激素。

它们在植物体内部分器官合成后转移到其它植物器官,能影响生长和分化。

在个体发育中,不论是种子发芽、营养生长、繁殖器官形成以至整个成熟过程,主要由激素控制。

在种子休眠时,代谢活动大大降低,也是由激素控制的。

最早发现的激素是吲哚乙酸(IAA),这是一种生长素,它是研究最多的一种激素。

吲哚乙酸在植物体内普遍存在,是生理活性最强的生长素。

赤霉素(GA)属于双萜化合物。

其中GA3被发现得最早、研究得最广泛。

细胞分裂素(CTK)是一类腺嘌呤衍生物。

其中玉米素是从高等植物中分离得到的第一种天然细胞分裂素。

以上三种激素主要促进植物生长,而脱落酸和乙烯主要抑制植物生长。

脱落酸(ABA)是一种倍半萜衍生物。

乙烯是化学结构十分简单的不饱和烃。

在五大激素之外,油菜素被认为是第6类激素。

这是一类以甾醇为骨架的植物内源甾体类生理活性物质,又称芸薹素。

植物激素的作用机理是这样的。

植物体内的激素与细胞内某种称为激素受体的蛋白质结合后即表现出调节代谢的功能。

激素受体与激素有很强的专一性和亲和力。

有些受体存在与质膜上,与吲哚乙酸结合后改变质膜上质子泵活力,影响膜透性。

有些受体存在与细胞质和细胞核中,与激素结合后影响DNA、RNAH和蛋白质的合成,并对特殊酶的合成起调控作用。

激素间存在各种相互作用。

一是增效作用。

例如GA3与IAA共同使用可强烈促进形成层的细胞分裂。

对某些苹果品种,只有同时使用才能诱导无籽果实形成。

二是促进作用。

外源GA3能促进内源生长素的合成,因为施用的GA3可抑制组织内IAA氧化酶和过氧化物酶的活性,从而延缓IAA的分解。

高浓度的外源生长素促进乙烯的生成。

三是配合作用。

例如生长素可促进根原基的形成,细胞分裂素可诱导芽的产生。

进行植物细胞和组织培养时,培养基中必须有配合适当比例的生长素和细胞分裂素才能表现出细胞的全能性,即长根又长芽,成为完整植株。

植物激素对植物生长发育的调控作用

植物激素对植物生长发育的调控作用

植物激素对植物生长发育的调控作用植物激素是植物内部产生的化学物质,以微量存在于植物体内,对植物的生长发育起到重要的调控作用。

本文将从不同植物激素的类型及其在植物生长发育中的作用等方面进行探讨。

一、植物激素的类型在植物体内,主要存在着以下几类植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸以及植物内源性多胺物质如多胺类植物肽、植物生物碱等。

这些植物激素在植物生长发育过程中以不同的方式起着调控作用。

二、植物激素的作用机制1. 生长素:生长素是植物体内最常见的一种植物激素。

它对植物生长发育具有多种作用,包括促进细胞伸长、增强侧枝的发育和调控光合作用。

生长素通过刺激细胞壁松弛酶的活性,使细胞壁松弛,从而促进细胞的伸长。

此外,生长素还能抑制侧枝的生长,使植物呈现出直立生长的形态。

2. 赤霉素:赤霉素主要影响植物的细胞分裂和延长。

它能促进细胞的分裂,从而促进植物器官的生长增长。

此外,赤霉素还能影响植物的开花、开苞和叶片的展开等生长过程。

3. 细胞分裂素:细胞分裂素是一类维生素样物质,对植物的根、茎、叶等各个部位都有很强的反应。

它能促进细胞的分裂,从而增加植物的组织和器官的体积。

细胞分裂素还能影响植物的营养物质的吸收和运输,对于促进植物的营养代谢也起到重要的作用。

4. 脱落酸:脱落酸在植物内部的浓度和分布对植物生长发育具有重要影响。

脱落酸能促进植物的伸长,增加细胞的数量和体积。

此外,脱落酸还能调节植物的芽分化和根系的生长等生理过程。

5. 植物内源性多胺物质:植物内源性多胺物质包括多胺类植物肽和植物生物碱等,它们在植物生长发育中起到重要的调控作用。

多胺类植物肽能促进种子的萌发和幼苗的生长,同时还能影响植物的抗逆性。

植物生物碱则对植物的生长发育和代谢起到重要的调控作用。

三、植物激素在植物生长发育中的调控作用不同类型的植物激素在植物生长发育过程中起到了不同的作用。

它们之间相互作用,形成了植物体内多维度的调控网络。

1. 促进细胞分裂和伸长:植物激素如生长素、赤霉素和细胞分裂素等能够促进细胞的分裂和伸长,从而增加植物的组织和器官的体积。

植物激素PPT课件

植物激素PPT课件
植物激素ppt课件
目录
• 植物激素概述 • 生长素的生理作用 • 赤霉素的生理作用 • 细胞分裂素的生理作用 • 其他植物激素的生理作用 • 植物激素的应用前景
01
植物激素概述
植物激素的定义
植物激素
植物体内产生的,能从产生部位 运输到作用部位,对植物的生长 发育具有显著调节作用的微量有 机物。
05
其他植物激素的生理作用
脱落酸
促进叶片和果实的衰老和脱落
01
脱落酸能诱导叶片中的叶绿素降解,促进叶片衰老和脱落。同
时,脱落酸还能促进果实成熟和脱落。
调节植物生长和发育
02
脱落酸能够抑制植物的生长和发育,使植物表现出休眠和矮化
的状态。
提高植物抗逆性
03
在逆境条件下,脱落酸能够增强植物的抗逆性,如抗旱、抗寒、
调节花期
植物激素如开花素和脱落酸可调 节植物的花期,使植物在适宜的 季节开花,有利于繁殖和观赏。
诱导无性繁殖
某些植物激素如生长素和细胞分 裂素可以诱导植物进行无性繁殖, 如组织培养和快速繁殖,加速优
良品种的推广。
防治植物病虫害
1 2
抗病性增强
植物激素如水杨酸和茉莉酸可诱导植物产生抗病 性,增强对病原菌的抵抗力,减少病害的发生。
提高植物抗逆性
油菜素内酯能够提高植物的抗逆性,如抗旱、抗寒、抗盐等。
调节植物生长和发育
油菜素内酯能够调节植物的生长和发育,如促进根系的生长、花 芽分化等。
06
植物激素的应用前景
提高农作物产量和品质
促进光合作用
植物激素如生长素和细胞分裂素 可促进光合作用,提高光能利用
率,进而增加农作物产量。
延长保鲜期
抗虫性增强
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

生长素生长素是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,包括吲哚乙酸(IAA)、4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸等。

1872年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究;后来达尔文父子对?草胚芽鞘向光性进行了研究。

1928年温特首次分离出这种引起胚芽鞘弯曲的化学信使物质,命名为生长素。

1934年,凯格等确定它为吲哚乙酸,因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。

生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成,通过韧皮部的长距离运输,自上而下地向基部积累。

植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。

其主要途径是通过吲哚乙醛。

吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成,也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成。

然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。

另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸。

在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性,如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸,与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇,与葡萄糖结合成葡萄糖苷,与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等。

结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的50~90%,可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式,它们经水解可以产生游离吲哚乙酸。

植物组织中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解。

生长素有多方面的生理效应,这与其浓度有关。

低浓度时可以促进生长,高浓度时则会抑制生长,甚至使植物死亡,这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。

生长素的生理效应表现在两个层次上。

在细胞水平上,生长素可刺激形成层细胞分裂;刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长;促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。

在器官和整株水平上,生长素从幼苗到果实成熟都起作用。

生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制;当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性;当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性;吲哚乙酸造成顶端优势;延缓叶片衰老;施于叶片的生长素抑制脱落,而施于离层近轴端的生长素促进脱落;生长素促进开花,诱导单性果实的发育,延迟果实成熟。

近年来提出激素受体的概念。

激素受体是一个大分子细胞组分,能与相应的激素特异地结合,尔后发动一系列反应。

吲哚乙酸与受体的复合物有两方面的效应:一是作用于膜蛋白,影响介质酸化、离子泵运输和紧张度变化,属于快反应(〈10分钟〉;二是作用于核酸,引起细胞壁变化和蛋白质合成,属于慢反应()10分钟)。

介质酸化是细胞生长的重要条件。

吲哚乙酸能活化质膜上ATP(腺苷三磷酸)酶,刺激氢离子流出细胞,降低介质pH值,于是有关的酶被活化,水解细胞壁的多糖,使细胞壁软化而细胞得以扩伸。

施用吲哚乙酸后导致特定信使核糖核酸(mRNA)序列的出现,从而改变了蛋白质的合成。

吲哚乙酸处理还改变了细胞壁的弹性,使细胞生长得以进行。

赤霉素赤霉素是一类属于双萜类化合物的植物激素。

1926年日本病理学家黑泽在水稻恶苗病的研究中发现水稻植株发生徒长是由赤霉菌的分泌物所引起的。

1935年日本薮田从水稻赤霉菌中分离出一种活性制品,并得到结晶,定名为赤霉素(GA)。

第一种被分离鉴定的赤霉素称为赤霉酸(GA3),现已从高等植物和微生物中分离出70余种赤霉素。

因为赤霉素都含有羧基,故呈酸性。

内源赤霉素以游离和结合型两种形态存在,可以互相转化。

赤霉素pH值3~4的溶液中最稳定,pH值过高或过低都会使赤霉素变成无生理活性的伪赤霉素或赤霉烯酸。

赤霉素的前体是贝壳杉烯。

某些生长延缓剂,如阿莫-1618和矮壮素等能抑制贝壳杉烯的形成,福斯方-D能抑制贝壳杉烯转变为赤霉素。

赤霉素在植物体内的形成部位一般是嫩叶、芽、幼根以及未成熟的种子等幼嫩组织。

不同的赤霉素存在于各种植物不同的器官内。

幼叶和嫩枝顶端形成的赤霉素通过韧皮部输出,根中生成的赤霉素通过木质部向上运输。

赤霉素中生理活性最强、研究最多的是GA3,它能显著地促进植物茎、叶生长,特别是对遗传型和生理型的矮生植物有明显的促进作用;能代替某些种子萌发所需要的光照和低温条件,从而促进发芽;可使长日照植物在短日照条件下开花,缩短生活周期;能诱导开花,增加瓜类的雄花数,诱导单性结实,提高坐果率,促进果实生长,延缓果实衰老。

除此之外,GA3还可用于防止果皮腐烂;在棉花盛花期喷洒能减少蕾铃脱落;马铃薯浸种可打破休眠;大麦浸种可提高麦芽糖产量等等。

赤霉素很多生理效应与它调节植物组织内的核酸和蛋白质有关,它不仅能激活种子中的多种水解酶,还能促进新酶合成。

研究最多的是GA3诱导大麦粒中α-淀粉酶生成的显著作用。

另外还诱导蛋白酶、β-1,3-葡萄糖苷酶、核糖核酸酶的合成。

赤霉素刺激茎伸长与核酸代谢有关,它首先作用于脱氧核糖核酸(DNA),使DNA活化,然后转录成信使核糖核酸(mRNA),从mRNA翻译成特定的蛋白质。

细胞分裂素细胞分裂素是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素。

其共同特点是在腺嘌呤环的第6位置上有特定的取代物。

它们的生理功能突出地表现在促进细胞分裂和诱导芽形成。

1948年美国斯科格和中国崔?在烟草组织培养中发现腺嘌呤能诱导烟草髓组织分化出芽。

1955年米勒等以酵母脱氧核糖核酸的降解物和鲱精子的脱氧核糖核酸中分离纯化得到促进细胞分裂的物质,定名为激动素(KT),其化学结构为6-呋喃甲基腺嘌呤,又称糠基腺嘌呤。

1963年莱瑟姆从受精11~16天的玉米嫩籽中分离出第一种存在于高等植物中的天然细胞分裂素,定名为玉米素(Z)。

目前已从高等植物中得到20几种腺嘌呤衍生物。

如二氢玉米素、玉米素核苷(ZR)和异戊烯基腺嘌呤。

近代人工合成了多种类似物质,如6-苄基腺嘌呤(BA)、四氢吡喃苄基腺嘌呤(PBA)等。

它们通称为细胞分裂素(CTK)。

根部分生组织(根尖)合成细胞分裂素最活跃,通过木质部的长距离运输从根到茎。

幼叶、芽、幼果和正在发育的种子中也能形成细胞分裂素,玉米素最早就是从未成熟的玉米籽中获得的。

细胞分裂素可通过转移核糖核酸(tRNA)的裂解产生,也可以由甲羟戊酸盐和腺嘌呤为前体合成。

细胞分裂素有多种生理效应。

一为细胞分裂。

细胞分裂有两个过程,一个是核分裂过程,另一个是胞质分裂过程,细胞分裂素促进胞质分裂。

缺乏细胞分裂素则细胞不能正常分裂形成多核细胞。

二是诱导芽形成。

有些离体叶经激动素处理后主脉基部和叶缘都能产生芽。

三是防衰老。

用激动素处理后的离体叶片可以逆转处理区域内的蛋白质和叶绿素降解过程。

四是克服顶端优势。

将激动素施于受茎顶端极性运输的生长素抑制的侧芽上,可使侧芽萌发生长。

细胞分裂素可抑制侧根和不定根的形成。

细胞分裂素可使遗传上雄性葡萄品种变为雌雄同花植株。

细胞分裂素与生长素以适当比例配合使用能促使组织分化出芽和根,长成完整植株。

脱落酸脱落酸是一种具有倍半萜结构的植物激素。

1963年美国艾迪科特等从棉铃中提纯了一种物质能显著促进棉苗外植体叶柄脱落,称为脱落素II。

英国韦尔林等也从短日照条件下的槭树叶片提纯一种物质,能控制落叶树木的休眠,称为休眠素。

1965年证实,脱落素II和休眠素为同一种物质,统一命名为脱落酸。

脱落酸在衰老的叶片组织、成熟的果实、种子及茎、根部等许多部位形成。

水分亏缺可以促进脱落酸形成。

脱落酸在植物体内才再分配速度很快,在韧皮部和木质部液流中存在。

合成脱落酸的前体是甲瓦龙酸,在它生成法尼基焦磷酸后有两条去路。

一是真菌中常见的C15直接途径。

一是高等植物中的C40间接途径。

后者先形成类胡萝卜素(紫黄质),经光或生物氧化而裂解为C15的黄氧化素,再转化为脱落酸。

脱落酸可由氧化作用和结合作用被代谢。

脱落酸可以刺激乙烯的产生,催促果实成熟,它抑制脱氧核糖核酸和蛋白质的合成。

脱落酸的生理功能有以下几种:1. 抑制与促进生长。

外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。

浓度低时却促进离体黄瓜子叶生根与下胚轴伸长,加速浮萍的繁殖,刺激单性结实种子发育。

2. 维持芽与种子休眠。

休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。

3. 促进果实与叶的脱落。

4. 促进气孔关闭。

脱落酸可使气孔快速关闭,对植物又无毒害,是一种很好的抗蒸腾剂。

检验脱落酸浓度的一种生物试法即是将离体叶片表皮漂浮于各种浓度脱落酸溶液表面,在一定范围内,其气孔开闭程度与脱落酸浓度呈反比。

5. 影响开花。

在长日照条件下,脱落酸可使草莓和黑莓顶芽休眠,促进开花。

6. 影响性分化。

赤霉素能使大麻的雌株形成雄花,此效应可被脱落酸逆转,但脱落酸不能使雄株形成雌花。

乙烯乙烯是一种气态激素。

19世纪中叶,人们已发现泄露的照明气能影响植物的生长发育。

1901年俄国学者尼留波夫证实照明气中乙烯的作用,发现植物对乙烯的“三重反应”。

20~30年代已查明乙烯对植物的广泛效应,并作为水果催熟剂。

1934年美国波依斯汤姆逊研究所克拉克等提出乙烯是成熟激素的概念。

50年代末,伯格等把气相层析技术引入乙烯研究中,精确测定追踪组织中极微量的乙烯及其变化。

60年代末,乙烯被公认为一种植物内源激素。

1964年利伯曼提出乙烯来自蛋氨酸。

1979年亚当斯和杨发现1-氨基环丙烷基羧酸(ACC)是乙烯生成的前体,并确定乙烯合成途径为:蛋氨酸→腺苷蛋氨酸(SAM)→ACC→乙烯。

催化SAM形成ACC的ACC合成酶是乙烯合成的主要限速因素。

氨基乙氧基乙烯甘氨酸(A VG)、氨氧乙酸(AOA)等物质能有效抑制这一反应。

几乎所有高等植物的组织都能产生微量乙烯。

干旱、水涝、极端温度、化学伤害、和机械损伤都能刺激植物体内乙烯增加,称为“逆境乙烯”,会加速器官衰老、脱落。

萌发的种子、果实等器官成熟、衰老和脱落时组织中乙烯含量很高。

高浓度生长素促进乙烯生成。

乙烯抑制生长素的合成与运输。

抑制黄化豌豆幼苗伸长生长,促进增粗和改变向地性(三重反应)以及叶片产生偏上性反应是乙烯专一的生物效应,常作为生物鉴定方法。

发动和促进果实、花冠、叶片等植物器官和组织的成熟、衰老、凋萎和脱落是乙烯最主要的生理作用。

在果实成熟时,乙烯使核糖核酸合成能力增加,促进蛋白质的合成。

此外可促进过氧化物酶、磷酸脂酶等许多酶的活化,故有催熟作用。

在离层形成时,乙烯促进离层区蛋白质的合成,提高离层区纤维素酶的活性,从而加速离层的形成,引起器官脱落。

乙烯促进开花,诱导雌花形成;打破某些种子的休眠;抑制幼苗顶端钩开放;抑制根生长;诱导不定根和根毛形成;促进皮孔增生;增加植物的排泄作用。

油菜素油菜素,又称芸薹素。

这是一类以甾醇为骨架的植物内源甾体类生理活性物质。

1970年美国农学家米契尔等从油菜花粉中提取获得一种显著促进豆苗生长的物质,定名为油菜素。

英国的曼达伐等于1978年将油菜素精制后得到具有高活性的结晶物,其化学结构属于甾醇内酯,故命名为油菜素内酯(BR)。

其后又从另一些植物中提纯了十几种具有生物活性的油菜素甾体类物质,其中油菜素内酯的生理活性最强,被认为是一种新的植物激素。

相关文档
最新文档