第6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）。
第6章-植物生长调节剂
常用于棉花、番茄、西瓜、柑橘、香蕉、咖啡、等 果实催熟，增加橡胶产量，改变雌雄花比率等，如：
二、影响植物生长调节剂作用的因素
环境条件：使用效果与温、湿度、光照等环境条件密 切相关
栽培措施：植物生长调节剂是药剂而不能代替肥、水、 光、温度，应用效果好必须与良好的栽培措施结合。 植物生长发育状况：发育状况不同对生长调节剂的反 应不一样。
使用时期至关重要
使用浓度与应用效果密切相关，具有微量高效的‘特 点，并且使用浓度因不同的地区、作物、品种、长势、 目的、方法等不同。
(三)土壤浇施 把调节剂按一定的浓度及用 量浇到土壤中,以便根系吸收而起作用的一种 施药方法。施用时每株应浇一定的药液量;大 面积应用时,可按一定面积用多少药量,与灌溉 水同时施入田中。
(四)涂布法 用毛笔或其它用具把药涂在待 处理的植物某一器官或特定部位称为涂布法。 这种方法对于易引起药害的调节剂,可以避免 药害，并可显著降低用药量。
2 、生长抑制作用
生长抑制剂,如防止棉花,小麦疯长的矮壮素,防止 大蒜、 洋葱发芽的青鲜素等。
二、植物生长调节剂的主要作用
促进发芽 赤霉素、萘乙酸、吲哚乙酸 促进生根 萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸 促进生长 赤霉素、增产灵、增产素 促进开花 赤霉素、乙烯利、萘乙酸、2,4-滴 促进成熟 乙烯利、乙二膦酸、比久、增甘膦 防止倒伏 矮壮素、多效唑、比久 调节性别 乙烯利、赤霉素
此类化合物结构比较复杂,虽已可人工合成,但价 格较贵,尚未大量用于生产。
6、植物生长抑制物质
抑制徒长，培育壮苗，改造株型等，代表品 种有矮状素(CCC)、比久，缩节胺、多效唑等。
(1)植物生长抑制剂：对顶芽和分生组生组织都有 破坏作用，长期的，不为赤霉素所逆转。
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。
植物生长物质
§7-3 细胞分裂素(cytokinin，CTK)
一、CTK旳发觉和种类 二、CTK旳分布与代谢 三、CTK旳生理效应 四、CTK旳作用机理
一、CTK旳发觉和种类
Skoog和崔澄(1948)等发觉生长素存在时腺 嘌呤具有增进细胞分裂旳活性。
1955年米勒(Millu)和Skoog等发觉存储了4 年旳DNA也能诱导细胞分裂→激动素(KT)。
本章要点和难点
1. 五大植物激素主要生理作用(注意 它们之间旳区别和联络)
2. 生长素旳作用机理、赤霉素对大麦 种子α—淀粉酶旳诱导。
3. 五大激素合成途径(不记过程)及前 体物质，乙烯生物合成旳调整
§7-1 生长素
一. IAA旳发觉 二. IAA在植物体内旳分布和运送 三. IAA旳存在形式与代谢 四. IAA旳生理效应 五. IAA旳作用机理
长旳生长调整剂。
阻碍GA旳生物合成, 抗GA
多效唑(PP333, MET) 烯效唑(S-3307) 矮壮素(CCC) 比久 (B9) 缩节胺(Pix, 助壮素)
1967，定名为脱落酸
不对称碳原子
异戊二烯为基本单位
天然形式：右旋
二. ABA旳分布与代谢
脱落或休眠器官中较多
逆境下增多
合成部位：(主)根冠、萎蔫叶片
生物合成
茎、种子、花和果等
前体物：甲瓦龙酸
甲瓦龙酸→类胡萝卜素（紫黄质）→ 黄质醛→ABA
返回
三、ABA旳生理效应
1. 克制生长
克制整株植物或离体器官旳生长，也能 克制种子旳萌发。可逆旳
1956年，米勒等从高压灭菌处理旳DNA分 解产物中纯化, →6—呋喃氨基嘌呤。
1963年，未成熟旳玉米籽粒→细胞分裂增进 物质，→玉米素(zeatin，Z，ZT)，是最早发 觉旳植物天然细胞分裂素
植物生理学--名词解释
第一章植物的水分代谢一、名词解释1．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
2．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
3．渗透作用: 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
4．水势（ψw）：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5．渗透势即溶质势（ψπ）：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。
用负值表示。
亦称溶质势（ψs）。
6．压力势（ψp）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
一般为正值。
符号ψp。
初始质壁分离时，ψp为0，剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
7．衬质势（ψm）：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值，以负值表示。
符号ψm 。
8．小孔扩散律：气体通过多孔表面的扩散速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。
9．水分临界期：10．蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
11．根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
12．质壁分离:将植物细胞放到水势较低的浓溶液中，细胞渗透失水，细胞壁弹性有限，原生质体弹性较大，细胞继续失水造成细胞壁和细胞质分离的现象13．蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
（g／dm2·h）14．蒸腾比率（效率）：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。
15．蒸腾系数：植物制造 1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒致。
16．内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。
即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。
第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质元素:2．灰分元素：亦称矿质元素，将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。
3．大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S）。
植物生理学第06章植物生长物质
植物生理学第06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。
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。
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
植物生理学
①增加二氧化碳浓度 ②降低光呼吸
（3）延长光合时间
①提高复种指数 ②延长生育期 适时早种；防止叶片早衰。 ③补充人工光照。
第五章 同化物的分配与运输
（一）名词解释
代谢库：指消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位，例如，植物的幼叶、根、茎、花、果实、发育的种子等。
乙烯三重反应：抑制茎的伸长生长、促进茎或根的横向增粗及茎的横向生长(即使茎失去负向地性生长)。
（二）问答题
1、生长素的生理作用。
（1）促进生长。在一定浓度范围内，生长素对离体的根和芽的生长也有促进作用，但高浓度时则抑制生长。
（2）促进插条不定根的形成。生长素可刺激插条基部切口处细胞的分裂与分化，诱导根原基的形成。
2、简述气孔运动机理的无机离子泵学说。
无机离子泵学说 又称K+泵假说。在光下，K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K+浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中，K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。这是因为保卫细胞质膜上存在着H+-ATP 酶，它被光激活后能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的 ATP ，并将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的 pH 升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的 pH 降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K+通道进入保卫细胞，引发气孔开张。
（3）对养分的调运作用。生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。
（4）生长素的其它效应。生长素还广泛参与许多其它生理过程。如引起单性结实、促进菠萝开花、引起顶端优势(即顶芽对侧芽生长的抑制)、诱导雌花分化(但效果不如乙烯)、促进形成层细胞向木质部细胞分化，促进光合产物的运输、叶片的扩大和气孔的开放等。此外，生长素还可抑制花朵脱落、叶片老化和块根形成等。
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第六章植物的生长物质
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．生长延缓剂6．偏上反应7．三重反应8．靶细胞9．激素受体10．生长抑制剂
二、翻译
1．1AA 2．IBA 3．GA3 4．MV A 5．IPP 6．CTK 7．ZT 8．KT 9．iPA 10．ABA 11．ETH 12．ACC 13．SAM 14．Met 15．AOA 16．A VG 17．MTA 18．MTR 19．BR 20．IPA 21．JAs 22．6-BA 23．CCC 24．B9 25．TIBA 26．MH 27．PP333 28．2，4-Ｄ29．NAA 30．NOA 31．2，4，5-T 32．CaM 33．PIX 34．MJ 35．PBA 36．SA 37．FC 38．NAD
三、填空题：
1. 植物激素的特点_____、_____、_____。
2.乙烯对生长的“三重反应”是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿。
3.赤霉素和脱落酸生物合成的原料是_____，其生物合成前体物质_____，在_____日照条件下生成赤
霉素，_____日照条件下生成脱落酸。
4. GA可代替＿＿＿＿＿使一些LDP在非诱导光周期下开花，也能代替＿＿＿＿＿＿使一些未春化
的植物抽苔开花
5．植物激素五大类是_____、_____、_____、_____、_____。
6. 植物生长抑制物质包括＿＿______＿＿＿和＿＿＿___＿＿＿，其中＿＿________＿＿的作用可
被外施GA所逆转
7．影响植物体内生长素含量的重要因素是_____、_____、_____。
8．诱导瓜类产生雌花的激素_____、_____。
9. ＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿两种激素合成前体是氨基酸，其前体分别是＿＿＿＿＿＿和＿
＿＿＿＿＿．
10．乙烯是一种_____态的激素，现已知它是由_____经一系列转变而成，直接前体_____，在_____条件下脱出_____和_____而生成乙烯。
11.生长素运输的特性是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
12．植物生长物质分为_____和______。
13. 高等植物体内合成GA的部位是＿＿＿＿＿＿，GA最主要生理作用是促进细胞＿＿＿＿＿＿．
14．组织培养时，要诱导外植体产生愈伤组织，应在基本培养基中加入_____类激素，高比例的CTK ／IAA诱导_____的产生，低比例的CTK／IAA诱导_____ 的形成。
15. 遇到下列问题选用哪类植物生长物质：（１）番茄催熟＿＿＿＿＿，（２）降低蒸腾＿＿＿＿，（３）
防止衰老＿＿＿＿，（４）使大白菜提早抽苔开花＿＿＿＿，（５）抑制小麦徒长＿＿＿＿＿．
16.植物体内常见生长素类物质_____、_____、_____。
17．燕麦试法是测定＿＿＿＿的生物鉴定方法．
18. 吲哚乙酸生物合成的前体物质是＿＿＿＿＿＿，乙烯的前体是＿＿＿＿＿＿
19. 促进种子休眠的激素_____，解除种子休眠的激素_____。
使气孔关闭的激素_____，促进气孔开放的激素_____。
20. 叶柄离层远轴端生长素含量＿＿＿＿近轴端时叶子易脱落。
21. 下列化合物（1）2，4-D （2）玉米素（3）2-氯乙基膦酸（4）激动素（5）NAA，其中属于生长素类____和_____；属于细胞分裂素的____、____，还剩一种商品是____。
22. 细胞分裂素中最早被发现的是＿＿＿＿＿，首次从植物体内提取的是＿＿＿＿＿＿
23. 细胞分裂过程中生长素影响_____的分裂，而细胞分裂素影响_____ 的分裂。
24. 人类最早发现的一种植物激素是＿＿＿＿＿＿，其化学名称为＿＿＿．
25. 脱落酸的作用方式是抑制_____和_____的合成。
乙烯的作用方式在于它能促进_____合成，对_____也有影响。
26. 去胚的大麦粒在外加＿＿＿＿＿＿＿＿的诱发下，就能产生α－淀粉酶。
27．当IAA/GA比值高时，促进_____分化，IAA/GA比值低时，促进_____的分化。
28. 吲哚乙酸氧化酶的分布与生长速率呈＿＿相关，距茎尖越远的部位，酶活性越＿＿＿。
29. 乙烯生物合成的前体是＿＿＿，重要的中间产物有SAM和＿＿＿
30. 植物生长抑制物质可分为两大类，一类叫________________，另一类叫_________________。
四、问答题
1.试述生长素促进细胞生长的机理。
2.说明生长素、赤霉素、乙烯的生物鉴定法。
3.解释箱装香蕉中有一支熟透会引起整箱香蕉快速熟烂的原因。
4.说明生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯的生物合成前体、部位及途径。
5.举例说明植物激素之间的相互作用。
6. 说明生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、细胞分裂素的生理作用。
7. 试述激素对植物生长和分化的作用。
8. 乙烯生物合成途径及其调控因素。
9. 常见生长抑制物质有哪些？生理作用如何？
10．生长素的合成与分解代谢。
11．举例说明生长素类物质在农业生产上的应用。