第六章 植物生长物质
第6章 植物生长物质

第六章植物生长物质本章内容提要植物激素是植物体内合成的调控生长发育的微量有机物,包括AUXs、GAs、CTKs、ABA、ETH。
其它天然的生长物质有BRs、多胺、JAs、SAs和玉米赤霉烯酮等。
植物生长调节剂是具有植物激素效应的化学合成物质。
植物生长物质一词,则统指植物激素和植物生长调节剂。
AUXs是最先被发现的植物激素,天然的AUXs有IAA、IBA、4-Cl-IAA和PAA。
GAs具有赤霉烷环的基本结构,迄今已发现120余种,包括C20-GAs和C19-GAs,GA1和GA20是活性最强的GAs。
CTKs是一类在N6位置上取代的腺嘌呤衍生物。
其中玉米素分布最广。
ABA是一种倍半萜化合物,具有右旋、左旋两种旋光异构体。
天然的ABA是2-cis (+)-ABA,化学合成的ABA 是一种左、右旋各半的外消旋混合物。
ETH是最简单的烯烃。
农业生产和研究中常使用乙烯利、乙烯硅等ETH释放剂,AgNO3、硫代硫酸银等是乙烯的拮抗剂。
IAA的生物合成发生于细胞迅速分裂和生长的部位,合成前体为L-色氨酸;IAA可以形成糖酯和肽等多种结合物。
IAA的降解有酶促降解和光氧化。
IAA具有极性运输的特点,并以非极性的方式进行长距离运输。
GAs主要在生长中的种子和果实、幼茎顶端和根部合成。
合成前体为甲羟戊酸,其重要的中间物为GA12-7-醛。
GAs的运输无极性,GAs的结合形式有葡萄糖苷和葡萄糖酯。
植物生长延缓剂(AMO-1618、矮壮素、多效唑等)是通过抑制GAs的生物合成而延缓植物生长的。
CTKs的主要合成部位是细胞分裂旺盛的根尖及生长中的种子和果实。
CTKs的合成前体为AMP,[9R-5’P]iP是植物组织中其他天然CTKs的前体。
CTKs可与葡萄糖和氨基酸形成无活性的结合物。
CTKs通过CTKs氧化酶降解。
ABA的主要合成部位植物是根尖、老叶及成熟的花、果实与种子。
合成前体为甲羟戊酸,或是经叶黄素裂解而来--间接途径(高等植物中ABA主要由此途径合成)。
植物生理学练习题及答案 第06章 植物生长物质习题

第六章植物生长物质【主要教学目标】★掌握生长素的极性运输、生物合成与降解、主要生理作用及机理;★了解赤霉素的结构、生物合成、主要生理作用;★了解细胞分裂素的结构和生理作用;★了解脱落酸的生物合成和生理作用;★弄清乙烯的生物合成及其影响因素与农业应用;★了解生长抑制物质、油菜素内酯、多胺等的生理作用和农业应用。
【习题】一、名词解释1.植物生长物质 2.植物激素 3.植物生长调节剂 4.极性运输 5.激素受体6. 燕麦单位 7.燕麦试法 8.单位三重(向)反应 9.靶细胞10.生长抑制剂 11.生长延缓剂 12.钙调素二、填空题1.大家公认的植物激素包括五大类:、、、、。
2.首次进行胚芽鞘向光性实验的人是,首次从胚芽鞘分离出与生长有关物质的人是。
3.已经发现植物体中的生长素类物质有、和。
4.生长素降解可通过两个方面:和。
5.生长素、赤霉素、脱落酸和乙烯的合成前体分别是、、和。
6.组织培养研究中证明:当CTK/IAA比值高时,诱导分化;比值低时,诱导分化。
7.不同植物激素组合,对输导组织的分化有一定影响,当IAA/GA比值低时,促进分化;比值高时,促进分化。
8.诱导 -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,促进瓜类植物多开雌花的是,促进瓜类植物多开雄花的是,促进果实成熟的是,打破土豆休眠的是,加速橡胶分泌乳汁的是,维持顶端优势的是,促进侧芽生长的是。
9.激动素是的衍生物。
10.1AA贮藏时必须避光是因为。
11.为了解除大豆的顶端优势,应喷洒。
12.细胞分裂素主要是在中合成的。
13.缺O2对乙烯的生物合成有作用。
14.干旱、淹水对乙烯的生物合成有作用。
15.乙烯利在pH值时分解放出乙烯。
16.矮生玉米之所以长不高,是因为其体内缺少的缘故。
17.甲瓦龙酸在长日照条件下形成,在短日照条件下形成。
18.生长抑制物质包括和两类。
19.矮壮素之所以能抑制植物生长是因为它抑制了植物体内的生物合成。
植物生长生长物质

IAA Polar transport:胚芽鞘合成的IAA只能从植物 体的形态学上端向形态学下端运输,而不能倒过来运 输。地上部--向基运输。
2.生长素的生理作用
生长素对植物生长的作用具有两重性,有正作用和负作用。即在低浓 度下促进生长,在中浓度下抑制生长,在高浓度下导致植物死亡。不同 器官对生长素的敏感程度不同,根对生长素最敏感,促进生长的最适浓 度为10-10mol/L左右;芽敏感程度次之,最适浓度是10-8mol/L左右;茎 最不敏感,最适浓度是10-4mol/L左右。
细胞分裂素促进细胞分裂的机理是细胞分裂素能调节基因活 性,促进RNA合成和促进蛋白质合成。
细胞分裂素的促进作用有:细胞分裂,地上部分化,侧芽生 长,叶片扩大(使细胞扩大,而不是伸长),气孔张开,伤口愈合, 形成层活动,种子发芽,果实;生长等。 细胞分裂素的抑制作用有:不定恨形成,侧根形成,叶片衰老。
四、脱落酸
脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构的倍半萜类化合 物,含15个碳原子,分子式为C15H2O40。
脱落酸抑制生长、促进衰老的生理机制是抑制核酸 和蛋白质合成。脱落酸在植物生长发育中的调节作用有 促进叶、花、果脱落,促进气孔关闭,促进侧芽、块茎、 种子休眠,促进叶片衰老,促进果实、种子成熟。抑制 种子萌发、IAA运输和植株生长。
IAA促进生长机理: A.IAA活化基因,促进RNA和蛋白质的合成--慢反应。
B. 酸生长理论: IAA活化质膜ATP酶,细胞壁酶活化, 细胞壁水解,松驰,吸水--快反应。
二、赤霉素类
植物中赤霉索的种类达100多种,它们的基本结构相 同,都为含4个环的赤霉烷异戊二烯化合物,其结构差 别主要是碳原子总数不同和双键、羟基数目和位置的 不同。生理活性强的赤霉素有GA1,GA3,GA7,GA32, GA38等。
第六章 植物生长物质

特点
矮生 → 正常
图片
⑴ 促进整株植物生长 ⑵ 促进节间的伸长 ⑶ 不存在超最适浓度的抑制作用
施用5µg GA3 施用 后第7天 后第 天
对照
GA3 对 矮生型 豌豆的 效应
GA3诱导甘蓝茎的伸长 , 诱导产生超长茎
2. 打破休眠
mg· 0.5 — 1 mg L-1 马铃薯
3. 诱导抽苔开花
五、生长素的作用机理 1.生长素作用的酸生长学说— 生长素作用的酸生长学说—
质膜上存在ATP酶 质子泵,生长素作为酶的变构效应剂, 质膜上存在ATP酶-质子泵,生长素作为酶的变构效应剂, ATP 与质子泵的蛋白质结合,并使质子泵活化, 与质子泵的蛋白质结合,并使质子泵活化,把细胞质内 的质子( 分泌到细胞壁去,导致细胞壁环境酸化, 的质子(H+)分泌到细胞壁去,导致细胞壁环境酸化, 一些对酸不稳定的键 对酸不稳定的键( 易断裂。此外, 一些 对酸不稳定的键 ( 如 H键 ) 易断裂 。 此外, 在酸性 环境中,有些存在于细胞壁的水解酶被活化 细胞壁的水解酶被活化, 环境中,有些存在于细胞壁的水解酶被活化,把固定形 式的多糖转变为水溶性单糖, 式的多糖转变为水溶性单糖,使细胞壁纤维素结构间的 交织点断裂、联系松驰、细胞壁变软、可塑性增加。 交织点断裂、联系松驰、细胞壁变软、可塑性增加。由 于生长素和酸性溶液都可同样促进细胞伸长,因此, 于生长素和酸性溶液都可同样促进细胞伸长,因此,把 生长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致细胞伸 长的理论,称为酸-生长学说(下图) 长的理论,称为酸-生长学说(下图)。
§7-1植物生长物质的概念和种类 §7-2生长素类 §7-3赤霉素类 §7-4细胞分裂素类 §7-5脱落酸 §7-6乙烯 §7-7其它植物生长物质 §7-8植物生长物质在农业生产上的应用
6 第6章 植物的生长物质-自测题及参考答案

复习材料之六第 6 章 植物的生长物质自测题:一、名词解释:1.植物生长物质2.植物激素3.植物生长调节剂4.生长调节物质5.生长素的极性运输6.激素受体7.自由生长素 8.束缚生长素 9.生长素结合蛋白 10.自由赤霉素 11.束缚赤霉素 12. 乙烯的 “三重反应”13.生长抑制剂 14.生长延缓剂 15.多胺 16.靶细胞二、缩写符号翻译:1. IAA2. IBA3. PAA4. TIBA5. IP36. IPA7. NAA8. 2,4-D9. GA3 10. CTK 11. Z12. 6-BA 13. KN 14. iPP 15. SAM 16.ACC 17. ABA 18. BR 19 JA 20. SA 21. CCC22. PP333 23.MH 24.TIBA 25. B9 26. Eth三、填空题:1. 目前大家公认的植物激素有五类: 、 、 、、 。
2 .首次进行胚芽鞘向光性实验的研究者是 。
3. 已在植物体中发现的生长素类物质有 、 、 和 等。
4. 在高等植物中生长素的运输方式有两种: 和 。
5. 生长素的降解可通过两个途径: 和 。
6. 人工合成的生长素类的植物生长调节剂主要有 、 、 、和 等。
7. 赤霉素的基本结构是 。
8. 玉米素(Z)是在 年首次由 从甜玉米成熟种子中提取出来的。
9. 一般认为,细胞分裂素是在植物的 中合成的。
10. 细胞分裂素有 和 两种存在形式。
11. 乙烯生物合成的前体物质是 。
12. 乙烯是在细胞的 中合成的。
13. 乙烯利在pH值为 时分解放出乙烯。
14. 诱导大麦糊粉层α一淀粉酶形成的植物激素是 ,延缓叶片衰老的植物激素是 ;促进瓜类植物多开雌花的植物激素是 ,促进瓜类植物多开雄花的植物激素是 ,促进植物茎的伸长植物 激素是 。
促使植物生根的植物激素是 ;促进果实成熟的植物激素是 ;破除马铃薯和 洋葱休眠的植物激素是 ;加速橡胶分泌乳汁的植物激素是 ;促进菠萝开花的植物激素 是 。
调节剂的应用原理

绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第六章植物生长物质【目的要求】学习本章的主要目的在于了解植物激素对植物政党生长发育过程调控的重要性;它们的化学性质、生理功能、作用方式及特点;以及影响其生理效应发挥的内、外因素。
在了解植物激素对植物代谢调控规律的基础上,在生产实践中,能根据不同的生产目的,适量、适时、适法地正确应用各种植物生长调节剂对植物进行化学调控,以提高农林产品的产量和品质。
【重点】激素的生物合成、生理作用和应用【难点】激素的生物合成高等植物的正常生长发育,除了受遗传因素的控制、环境条件的影响以及需要大量的有机物质和无机物质作为细胞生命活动的结构和营养成分外,还需要一类微量的、生理活性极强的特殊物质参与调控,通常将这类物质称为植物生长物质(PlAnT groWTH suBsTAnCes)。
植物生长物质一般按其来源的不同分为两大类:一类叫做植物激素(PlAnT HorMones or PHyToHorMones);另一类称为植物生长调节剂(PlAnT groWTH reglATors)。
植物激素,是指一些在植物体内合成,并经常从产生部位转移到其他器官,对植物的生长发育和代谢具有显著调控作用的微量有机物。
由于它是植物体内的正常代谢产物,故又称为内源激素或天然激素。
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化合物。
根据国际植物学会的规定,植物激素具有三个显著的基本特征:①内生的,它是在植物生命活动中细胞接受特定环境信息诱导而形成的代谢产物。
②能移动的,通常由某些器官和组织产生后,再转运到其他部位起调节作用;其移动的速率和方式,因植物激素的种类、植物及其器官的特性而异,还要受到环境因素的影响。
③低浓度即有调节效应,它们在极低的浓度下都具有较强的生理活性,通常在10-6~10-4Mol/L浓度下即对植物的生长发育产生强烈的影响。
虽然植物激素广泛地存在于植物组织中,但它们在体内的含量却很低,一般约为植物组织鲜重的10-9~10-7。
第六章 植物生长物质习题答案

第六章植物生长物质一、名词解释1.植物生长物质:是一些调节植物生长发育的物质。
包括植物激素和植物生长调节剂。
2. 植物激素:指一些在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育起显著作用的微量有机物。
3.植物生长调节剂:指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
4.极性运输:只能从植物形态学的上端向下端运输,而不能倒过来运输。
5.激素受体:是能与激素特异结合,并引起特殊生理效应的物质。
6.燕麦试法:是用琼胶收集燕麦胚芽鞘尖端的物质进行生长素含量的生物测定方法。
具体作法是将几个切下的胚芽鞘尖放在琼胶块上,然后将琼胶切成许多小块,入在黑暗中生长的胚芽鞘茎的一侧,胚芽鞘则会受琼胶中所含的生长素的影响而发生弯曲。
在一定范围内,生长素浓度与燕麦去尖胚芽鞘的弯曲度成正比。
7.燕麦单位:使燕麦胚芽鞘弯曲10o C(22-23o C和92%的相对湿度下)2立方毫琼脂小块中的生长素含量。
8.三重反应:乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长;促进其加粗生长;地上部分失去负向地性生长(偏上生长)。
9.靶细胞:与激素结合并呈现激素效应部位的细胞。
大麦糊粉层细胞就是GA作用的靶细胞。
10.生长抑制剂:这类物质主要作用于顶端分生组织区,干扰顶端细胞分裂,引起茎伸长的停顿和顶端优势破坏。
其作用不能被赤霉素所恢复。
11.生长延缓剂:抑制节间伸长而不破坏顶芽的化合物。
其作用可被GA所恢复。
12.钙调素(又称钙调节蛋白):是广泛存在于所有真核生物中的一类钙依赖牲的具有调节细胞内多种重要酶活性和细胞功能的小分子量的耐热的球状蛋白(简称CaM)。
二、写出下列符号的中文名称1.ABA--脱落酸 2.ACC—1-氨基环丙烷-1-羧酸 3.AOA--氨基氧乙酸----二甲基氨基琥珀酰胺酸4.AVG--氨基乙氧基乙烯基甘氨酸 5.B96.6-BA----6-苄基腺嘌呤或6-苄基氨基嘌呤 7.BR----油菜素内酯8.cAMP----环腺苷酸 9.CaM----钙调素 10.CCC----氯化氯代胆碱(矮壮素) 11.CTK-细胞分裂素 12.CEPA--2-氯乙基膦酸(乙烯利) 13.2,4-D----2,4-二氯苯氧乙酸 14.Eth----乙烯 15.GA----赤霉酸316.MACC----1-丙二酰基ACC 17.MJ--茉莉酸甲酯 18.NAA--萘乙酸19.PA----多胺 20.ZT--玉米素 21.SAM--硫腺苷蛋氨酸 22.2,4,5-T--2,4,5-三氯苯氧乙酸 23.TIBA--2,3,5-三碘苯甲酸 24.PP--氯丁唑(多333效唑) 25.MH----马来酰肼(青鲜素)三、填空题1.生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯2.达尔文温特3.吲哚乙酸苯乙酸 4-氯-3-吲哚乙酸4.光氧化和酶氧化5.色氨酸甲瓦龙酸(甲羟戊酸)甲瓦龙酸和蛋氨酸(甲硫氨酸)6.芽根7.韧皮部木质部8.赤霉素细胞分裂素脱落酸生长素和乙烯赤霉素乙烯赤霉素乙烯生长素细胞分裂素9.嘌呤10.IAA易被光氧化而破坏11.三碘苯甲酸12.根尖13.抑制14.促进15.大于4.116.赤霉素17.赤霉素脱落陵18.生长抑制剂生长延缓剂19.赤霉素20.精氨酸赖氨酸蛋氨酸四、选择题1.B 2.C 3.C 4.B、C 5.C 6.A 7.C 8.B 9.C 10.A 11.A12.B五、是非判断与改正1.(√) 2.(⨯)转录水平 3.(√) 4.(√) 5.(⨯)α-淀粉酶 6.(√)7.(√)8.(⨯)活性增强,生成乙烯多 9.(⨯)雌花形成 10.(⨯)增加脯氨酸11.(√)12.(⨯)关闭 13.(⨯)效果差 14.(⨯)效果差 15.(√) 16.(⨯)阻碍生长素17.(√) 18.(⨯)可以防止徒长,提高抗寒性 19.(⨯)抑制20.(⨯)虽然生长素…,但酸生长学说还不足以阐明…六、问答题1.试述生长素、赤霉素促进生长的作用机理。
植物生理学期末复习6 第6章 植物的生长物质-自测题及参考答案+重点

第 6 章 植物的生长物质自测题:一、名词解释:1.植物生长物质2.植物激素3.植物生长调节剂4.生长调节物质5.生长素的极性运输6.激素受体7.自由生长素 8.束缚生长素 9.生长素结合蛋白 10.自由赤霉素 11.束缚赤霉素 12. 乙烯的 “三重反应”13.生长抑制剂 14.生长延缓剂 15.多胺 16.靶细胞二、缩写符号翻译:1. IAA2. IBA3. PAA4. TIBA5. IP36. IPA7. NAA8. 2,4-D9. GA3 10. CTK 11. Z12. 6-BA 13. KN 14. iPP 15. SAM 16.ACC 17. ABA 18. BR 19 JA 20. SA 21. CCC22. PP333 23.MH 24.TIBA 25. B9 26. Eth三、填空题:1. 目前大家公认的植物激素有五类: 、 、 、、 。
2 .首次进行胚芽鞘向光性实验的研究者是 。
3. 已在植物体中发现的生长素类物质有 、 、 和 等。
4. 在高等植物中生长素的运输方式有两种: 和 。
5. 生长素的降解可通过两个途径: 和 。
6. 人工合成的生长素类的植物生长调节剂主要有 、 、 、和 等。
7. 赤霉素的基本结构是 。
8. 玉米素(Z)是在 年首次由 从甜玉米成熟种子中提取出来的。
9. 一般认为,细胞分裂素是在植物的 中合成的。
10. 细胞分裂素有 和 两种存在形式。
11. 乙烯生物合成的前体物质是 。
12. 乙烯是在细胞的 中合成的。
13. 乙烯利在pH值为 时分解放出乙烯。
14. 诱导大麦糊粉层α一淀粉酶形成的植物激素是 ,延缓叶片衰老的植物激素是 ;促进瓜类植物多开雌花的植物激素是 ,促进瓜类植物多开雄花的植物激素是 ,促进植物茎的伸长植物 激素是 。
促使植物生根的植物激素是 ;促进果实成熟的植物激素是 ;破除马铃薯和 洋葱休眠的植物激素是 ;加速橡胶分泌乳汁的植物激素是 ;促进菠萝开花的植物激素 是 。
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第六章植物生长物质本章内容提要:植物激素是植物体内合成的调控生长发育的微量有机物,包括AUXs、GAs、CTKs、ABA、ETH。
其它天然的生长物质有BRs、多胺、JAs、SAs和玉米赤霉烯酮等。
植物生长调节剂是具有植物激素效应的化学合成物质。
植物生长物质一词,则统指植物激素和植物生长调节剂。
具有植物激素活性的植物生长调节剂已广泛应用于农业生产中,并在调节植物生长发育方面发挥重要作用。
Concepts:植物生长物质包括:植物激素植物生长调节剂植物激素(plant hormones or Phytohormones):在植物体内合成的,可以从产生部位运往作用部位,对生长发育具有显著生理效应的微量有机物质。
五大类内源激素:生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)特点:①内源性;②可运性;③微量调节性植物生长调节剂(Plant growth regulators):人工合成的具有类似激素效应的化合物。
第一节生长素(auxins)一、发现历史1880年:达尔文父子的胚芽鞘向光性试验1928年:Went建立燕麦试法1934年:Kogl等分离出刺激生长物质,确定为吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA).后来发现其他具有类似结构的物质,也具有生长素的功能:如吲哚乙醛、吲哚乙腈二、生长素在体内的分布与运输分布:广泛存在,不均匀分布运输:极性运输(只能从形态学上端运往形态学下端)。
三、生长素的生物合成前体物:色氨酸(Trp)部位:幼叶、发育中的种子合成途径:①先脱氨,后脱羧②先脱羧,后脱氨③吲哚乙腈吲哚乙酸腈酶四、生长素的存在形式和分解1、存在形式◎游离型:◎束缚型:IAA 与葡萄糖、氨基酸、肌醇等物质结合2、分解(1)酶促氧化:IAA氧化酶:含铁血红蛋白;辅因子:Mn2+、一元酚(如香豆酸、阿魏酸等)(2)光氧化:◎避光提取;◎生产上用替代品。
五、生长素的生理效应1、促进伸长生长□具有浓度效应□不同器官间敏感性不同(根>芽>茎)2、促进器官分化□诱导愈伤组织产生根□促进插条生根3、促进座果10mg/L 2,4-D促进番茄结果,并可形成无籽果实。
4、防止器官脱落(10ppm萘乙酸用于棉花保蕾保铃)5、影响性别分化促进黄瓜多开雌花6、维持顶端优势7、促进菠萝开花和橡胶泌乳六、生长素作用机理1、生长素受体★激素受体:能与激素特异结合,识别和转化激素信号,使其表现出生理效应的物质。
(一般为蛋白质)2、酸生长学说(Acid-growth theory)3、核酸和蛋白质合成总之:IAA一方面与受体结合,活化质膜上的ATP酶-质子泵,促进细胞壁环境酸化,细胞体积扩大;另一方面,IAA促进核酸、蛋白质合成,为原生质和细胞壁生长提供原料,促进细胞生长。
第二节赤霉素(Gibberellins,GA)一、GA的发现及化学结构1、发现1938:薮田贞次郎等从水稻恶苗病的赤霉菌中分离出一种生理活性物质;1959:确定了GA的化学结构2、结构类萜物质,基本结构是赤霉烷,由于分子结构中的双键与羟基的数目、位置不同,形成了各种赤霉素,计有108种。
其中生物活性最高的一种叫做赤霉酸(GA3)。
二、GA的分布与运输1、分布广泛存在,不均匀分布。
2、运输非极性运输三、GA存在形式与生物合成1、存在形式①游离态②结合态(与糖、AA等结合)结合态的意义:●调节体内活性水平●保护形式●运输形式2、合成:前提物:甲羟戊酸(甲瓦龙酸)部位:幼芽、幼根、幼果、幼嫩种子四、赤霉素的生理效应1、促进茎的伸长生长2、打破休眠3、促进抽苔开花4、影响性别分化促进黄瓜多开雄花5、诱导单性结实五、GA的作用机理1、调节IAA水平①为游离型促进IAA生物合成②抑制IAA氧化酶活性③促进束缚型IAA转化2、诱导α-淀粉酶(Amylase)合成试验结果(温湿度适宜条件下)完整大麦种子有α-淀粉酶活性去胚种子无α-淀粉酶活性去胚+GA 有α-淀粉酶活性去胚+GA+去糊粉层无α-淀粉酶活性第三节细胞分裂素Cytokinin,CTK一、发现1955:Skoog等,在进行烟草髓部的组织培养时,偶然加入变质的鲱鱼精子的DNA, 结果细胞分裂加快,而用新鲜的DNA则无此效应。
分离出活性物质N6-呋喃甲基腺嘌呤,称为激动素。
1963年,从为未成熟的甜玉米种子中分离出植物的内源细胞分裂素—玉米素。
随后又分离出多种内源细胞分裂素。
二、CTK化学结构腺嘌呤衍生物。
人工合成细胞分裂素的结构三、细胞分裂素的生物合成与运输1、分布:幼嫩部位,尤其进行细胞分裂部位2、合成部位:根尖◆伤流液中含有CTK◆水稻根可向培养液中分泌CTK3、合成前体甲瓦龙酸4、合成途径★通过异戊烯基焦磷酸和AMP★由细胞分裂素合成酶催化5、运输非极性运输四、细胞分裂素的作用机理特点:结合在tRNA反密码子附近作用:●识别mRNA上的密码子●保持tRNA活性五、细胞分裂素的生理效应1、促进细胞分裂与扩大2、诱导芽的分化高CTK/IAA 分化芽愈伤组织低CTK/IAA 分化根3、打破顶端优势4、延迟叶片衰老机理:①抑制核酸酶、蛋白酶活性②吸引营养物质第四节脱落酸Abscisic acid,ABA一、发现二、化学结构三、ABA的分布与代谢1、分布:衰老组织较多2、合成部位:根尖、叶绿体3、合成前提:甲瓦龙酸4、合成途径:(1)甲瓦龙酸(MVA) MVA-5-PPi 异戊烯基焦磷酸牛儿基焦磷酸法尼基焦磷酸ABA(2)MVA 紫黄质ABA四、ABA的生理作用1、促进脱落2、促进休眠3、提高抗性(促进气孔关闭)4、促进衰老五、ABA作用机理1、抑制RNA和蛋白质合成2、抑制α-淀粉酶合成(抗GA作用)3、抑制ATP酶活性第五节乙烯(Ethylene,Eth)一、发现二、分布与合成1、分布广泛分布,衰老脱落器官较多逆境乙烯:逆境诱导的乙烯合成。
2、生物合成前体:Met(蛋氨酸)三、乙烯的生理效应1、三重反应和偏上生长三重反应:抑制伸长生长促进甲促生长引起横向生长偏上生长:叶柄上方生长快于下方,叶柄向下弯曲。
2、促进果实成熟3、促进衰老与脱落4、影响性别分化(促进黄瓜多开雌花)四、作用机理:1、提高酶活性(水解酶类)2、增加膜透性第六节植物激素间的相互关系一、生长素与赤霉素★对促进生长有相互增效作用★对性别分化:作用相反二、生长素与细胞分裂素1、CTK加强IAA的极性运输,增强其效应2、对顶端优势表现出相反效应三、生长素与乙烯1、IAA对ETH的影响(1)对性别分化,作用相同(2)IAA促进ACC合成酶活性,从而促进乙烯合成,故高浓度IAA抑制生长2、乙烯对生长素影响(1)乙烯抑制IAA极性运输(2)乙烯抑制IAA生物合成(3)乙烯促进IAA氧化酶活性四、赤霉素与脱落酸1、萌发与休眠2、α-淀粉酶合成诱导3、二者合成前体一样,条件不同第七节油菜素内酯和多胺一、油菜素内酯(Brassinolide,BR)甾醇类激素(生理活性物质)作用:①促进细胞分裂与伸长;②促进光合;③延衰;④提高抗逆性二、多胺(Polyamines,PA)包括:尸胺、腐胺、精胺、亚精胺作用:①促进生长;②延衰;③提高抗逆性第八节生长调节剂一、生长促进剂1、生长素类a.吲哚衍生物:吲哚丙酸(IPA)、吲哚丁酸(IBA)、吲熟酯(IZAA)b.萘的衍生物:萘乙酸(NAA),萘乙酸甲酯(MENA)c.卤代苯的衍生物:2,4-D,2,4,5-T2、细胞分裂素类激动素、6-BA等,主要用于组织培养、保鲜、延衰等方面。
二、生长抑制剂特点:抑制顶端分生组织,使茎丧失顶端优势,外施GA不能逆转。
天然:ABA、香豆素、茉莉酸等;合成:三碘苯甲酸(TIBA)、整形素、马来酰肼等。
三、生长延缓剂特点:抑制茎亚顶端份生组织,有抗GA作用,使节间缩短,节数、叶数不变,外施GA可逆转其效应。
常用:CCC,PP333,S-3307,B9,Pix(缩节胺)思考题:一、名词解释:植物激素;植物生长调节剂;植物生长物质;敏感性;极性运输;酸生长理论;三重反应;激素受体;结合蛋白;植物生长延缓剂;生物试法二、写出下列符号的中文名称:AUXs;AA;NAA;IBA;TIBA;NPA;2,4-D;ABP1;GAs; P333;CCC;Pix;CTKs;ABA;PA;DPA;ETH;ACC;JAs;BRs; SAs Rs;SAR三、问答题1. 相比于动物激素,植物激素有哪些特点?2. 为什么切去顶芽会刺激腋芽的发育?如何解释生长素抑制腋芽生长而不抑制产生生长素的顶芽的生长?3. 生长素和赤霉素都影响茎的伸长,茎对生长素和赤霉素的反应在哪些方面表现出差异?4. 植物激素对开花有哪些影响?5. 为什么很低浓度的激素就会对生理过程表现出如此显著的效应?6. 激素受体所必需满足的4个条件是什么?有什么证据说明ABP1是生长素的受体?7. 一些种子会积累生长素结合物,这在生理上可能具有哪些意义?8.生长素具有极性运输的方式,这种方式为什么是主动运输?9. 试用基因激活假说与酸生长理论解释生长素是如何促进细胞生长的?10. GAs水平随着种子成熟过程而降低,而同时ABA的水平却上升,这有什么生理意义?11.描述谷类种子萌发过程中,碳水化合物的动员过程及激素的调控。
12.植物生长调节剂在农业生产中应用在哪些方面?应注意些什么?参考文献李宗霆,周燮植物激素及其免疫检测技术。
南京:江苏科学技术出版社1996。
王忠主编,植物生理学北京:中国农业出版社2000。
Davies, P.J. ed. Plant Hormones. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers 1995. Hopkins, W.G. ed. Introduction to Plant Physiology (2nd edition). New York: John Wiley & Sons, Inc. 1999.Hooykaas, P.J.J., Hall, M.A. Libbenga, K.R., eds. Biochemistry and Molecular Biology of Plant Hormones. Amersterdam: Elsevier 1999.Buchanan, B.B., Cruissem, W., Jones, R.L. eds. Biochemistry & Molecular Biology. Rockville, Maryland: American Society of Plant Physiologists 2000.。