植物激素与植物生长调节剂

合集下载

植物生长调节剂应用

植物生长调节剂应用

植物生长调节剂应用植物生长调节剂是一种能够调控植物生长和发育的化学物质。

通过影响植物体内的激素合成、运输和作用,植物生长调节剂能够促进或抑制植物的各种生理过程,从而实现对植物的控制和调节。

植物生长调节剂的应用具有广泛的应用前景和重要的研究意义。

一、植物生长调节剂的分类及作用机制植物生长调节剂主要可分为植物激素和生长抑制剂两大类。

其中,植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素等,它们通过调节植物体内的生理过程,进而影响植物的生长与发育。

而生长抑制剂则通过抑制或阻断植物的生理过程,使植物抑制生长或处于休眠状态。

植物生长调节剂的作用机制主要涉及激素信号转导、基因表达调控和细胞生物学等多个层面。

植物激素通过与受体结合,激活一系列的激素信号转导通路,最终影响植物体内的基因表达和蛋白质合成。

而生长抑制剂则通过影响细胞的分裂和伸长,阻断植物的生长过程。

二、植物生长调节剂的应用领域1. 农业生产植物生长调节剂在农业生产中的应用广泛。

例如,赤霉素能够促进植物的苗条生长,提高农作物的产量和品质;生长素能够促进根系生长,增强植物的养分吸收能力;细胞分裂素能够促进植物的果实膨大和均匀成熟。

通过合理地应用植物生长调节剂,农业生产可以提高产量、改善品质,满足人们对食品的需求。

2. 园林绿化植物生长调节剂在园林绿化中的应用也十分重要。

生长抑制剂能够抑制植物的伸长,使植物呈现紧凑的姿态;植物激素则能够促进植物的分枝和开花,提高园林植物的观赏效果。

通过对植物生长调节剂的精确应用,可以打造出各具特色的园林景观,营造宜人的环境。

3. 果树栽培对果树应用植物生长调节剂,可以调控果实生长和品质。

例如,利用生长素能够促进水果的早熟和膨大,提高果实的产量和糖度;细胞分裂素能够改善果实颜色和外观,增加销售价值。

植物生长调节剂在果树栽培中的应用,不仅可以增加经济效益,还可以改善果农的收益和生活品质。

三、植物生长调节剂的前景和挑战植物生长调节剂的应用前景广阔,但也面临一些挑战。

植物生长生长物质

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。

植物生长调节剂的作用机制与应用

植物生长调节剂的作用机制与应用

植物生长调节剂的作用机制与应用为了更好地了解植物生长调节剂的作用机制与应用,我们需要首先了解什么是植物生长调节剂。

植物生长调节剂是指能够影响植物体内激素合成、分布和传递的化合物,能够调节植物生长发育的生物活性物质。

它们在农业生产中被广泛使用,可以增加农作物产量、改善品质,提高抗逆性能,促进农业的可持续发展。

在本文中,我们将讨论植物生长调节剂的三种基本类型,以及它们的作用机制和应用场景。

第一类植物生长调节剂是植物激素类,包括植物内源激素和植物外源激素两种。

植物内源激素是由植物体内产生和作用的激素,包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和玉米素等。

这些激素在植物的生长和发育过程中起着至关重要的作用,如促进细胞分裂、增加叶片面积、调控开花和果实发育等。

植物外源激素是人工合成的化合物,可以模拟或促进植物内源激素的作用,用于促进植物生长、提高产量和改善品质。

第二类植物生长调节剂是植物生物活性物质类,包括天然植物提取物和微生物代谢产物等。

天然植物提取物是从植物中提取的具有一定生物活性的化合物,如角蜡素、萘乙酸和脯氨酸等。

这些提取物在植物生长发育调节中起到类似植物激素的作用,能够促进根系发育、增加光合效率和增强抗逆性能。

微生物代谢产物是通过微生物发酵生产的具有生物活性的化合物,如溶菌酶、植物生物活性肽和植物生长促进素等。

这些代谢产物可以促进植物的营养吸收、提高植物的抗病能力和抗逆性能。

第三类植物生长调节剂是植物生长调节剂类似物,包括合成植物生长调节剂类似物和基因工程植物生长调节剂类似物。

合成植物生长调节剂类似物是基于植物生长调节剂的作用机制和结构特点,通过化学合成得到的化合物,如短链壳多糖和植物生长调节剂类似物BAP。

这些类似物具有类似植物生长调节剂的生物活性,可以用于促进植物生长和改善产量。

基因工程植物生长调节剂类似物是通过基因工程技术将植物生长调节剂合成酶基因或信号转导途径基因导入植物中,使植物表达和合成植物生长调节剂类似物。

植物生长调节剂研究与应用

植物生长调节剂研究与应用

植物生长调节剂研究与应用植物生长调节剂(Plant growth regulators, PGRs)是指在植物生长和发育过程中,通过外源性的供应或内源性的合成所产生的物质,能够调节植物生长和发育的各种生理过程,从而改变植物的形态、结构和生物量。

植物生长调节剂主要包括植物激素、生长抑制剂和其他生长调节剂。

本文将从这三个方面展开对植物生长调节剂的研究与应用进行探讨。

一、植物激素植物激素是指植物体内通过生物合成形成的能够影响植物生长和发育的物质,分为五类,分别为赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸和顶端素。

植物激素在植物的正常生长和发育中发挥着至关重要的作用,能够调节植物的体型、器官的生长和发育、促进或抑制植物下落、休眠和形成分生组织,因此,植物激素被广泛应用在植物育种、生产和保护的生产实践中。

在植物育种中,植物激素的应用能够增强作物的产量和质量。

例如,通过施用小麦脱落酸,能够在一定程度上防止小麦开花,从而延长小麦的生长周期和所取得的产量和品质;通过施用生长素,能够促进果树萌芽和果实的增大,从而提高果实产量和果实的品质。

在植物生产中,植物激素的应用能够提高作物产量,使植物能够更好地应对生长环境的变化。

例如,在植物细胞培养和组织培养中,植物激素被广泛应用。

在细胞培养中,较高浓度的细胞分裂素和赤霉素能够通过促进细胞分裂和分化,形成大量的植物体细胞;在组织培养中,通过利用植物激素的影响,能够实现器官培养、茎、叶、花和种子的诱导和增殖,甚至在一定程度上实现植物的无性生殖。

在植物保护中,植物激素的应用能够控制植物病害和害虫。

例如,在防治植物癌病和炭疽病时,可通过施用生长素和赤霉素,提高作物的抗病性和生理活力,有效防止病害的发生。

二、生长抑制剂生长抑制剂是指能够延缓植物生长速度或抑制植物生长的物质,能够通过抑制植物伸长、减少叶面积、降低生物量、抑制分生组织的活性等方式产生调节作用。

生长抑制剂可分为两类,分别为内源性和外源性生长抑制剂。

植物生长调节剂

植物生长调节剂

植物生长调节剂植物生长调节剂(Plant growth regulators),简称植物激素,是一类可以广泛应用于农业生产和园艺业的化学物质。

它们通过调节植物的生理过程和代谢,能够促进植物的生长、发育和产量增加。

植物生长调节剂在现代农业和园艺中起着重要的作用,对于提高农作物产量、改善品质、抗逆性和适应性等方面具有重要的意义。

一、种类和功能植物生长调节剂包括植物源性激素和合成激素。

根据其功能,可以分为生长促进剂和生长抑制剂两大类。

1.1 生长促进剂生长促进剂主要包括植物激素如生长素、赤霉素、细胞分裂素以及其他一些辅助物质。

它们可以促使植物细胞分裂、伸长、分化和增殖,从而促进植物的生长和发育。

生长促进剂的应用可以提高植物的抗逆性、提高果实的品质和产量等。

1.2 生长抑制剂生长抑制剂主要包括乙烯和其他一些人工合成的生长抑制物质。

生长抑制剂可以延缓植物生长、抑制植物花芽的形成、抑制侧芽的生长,从而控制植物的生长速度和形态。

二、应用领域植物生长调节剂在农业生产和园艺业中广泛应用。

具体应用领域包括:2.1 农作物生产在农作物生产中,通过合理使用植物生长调节剂,可以促进作物根系发达、茎秆粗壮,提高作物光合效率和养分利用率,增加作物产量和抗逆性,提高农作物的品质、色泽和口感。

2.2 蔬菜种苗生产在蔬菜种苗生产中,使用植物生长调节剂可以促进幼苗的根系发育和叶片生长,提高幼苗的抗逆性和适应性,在移栽后能够更好地适应环境,减少幼苗移植死亡率。

2.3 果树栽培在果树栽培中,植物生长调节剂可以促进果实的膨大和色泽发育,延缓果实的衰老和脱落,提高果实的品质和商品价值。

2.4 花卉园艺在花卉园艺中,植物生长调节剂可以调控花芽分化和开花时间,促进花朵的开放和寿命延长,提高花卉的观赏价值。

三、使用注意事项使用植物生长调节剂需遵循以下几个注意事项:3.1 适量使用植物生长调节剂的使用应根据作物的品种、生长阶段、环境条件和植物的生理状况等因素进行合理施用,避免过量使用导致不良影响。

植物生理学题库-08 植物生长物质作业及答案

植物生理学题库-08 植物生长物质作业及答案

第八章植物生长物质一、名词解释1. 植物生长物质:能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂。

2. 植物激素:在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育能产生显著调节作用的微量小分子物质。

目前国际上公认的植物激素有五大类,即:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。

也有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。

3. 生长调节物质:一些具有类似于植物激素生理活性的人工合成的小分子化学物质,如2,4-D、NAA、乙烯利等。

4. 燕麦试法(avena test):亦称燕麦试验、生长素的燕麦胚芽鞘测定法。

是早期定量测定生长素含量的一种方法。

操作时,先将燕麦胚芽鞘尖端切下,置于琼脂上,经过一段时间后,在胚芽鞘中的生长素就会扩散到琼脂中。

然后将琼脂切成小块,放置于去掉尖端的胚芽鞘上,由于含有生长素的琼脂块具有促进生长的能力,因此参照琼脂块中生长素含量与燕麦胚芽鞘尖端弯曲这二者之间的定量关系,即可用于鉴定、评估生长素的活性与相对含量。

5. 燕麦单位(avena unit, AU):指用燕麦试法对生长素进行生物测定时,所设定的生长素的相对单位,以燕麦胚芽鞘的生长弯曲度来表示。

标准如下:在温度为25℃,相对湿度为90%,作用时间为90分钟的情况下,燕麦胚芽鞘每弯曲10°所需要的生长素的量,就称为一个燕麦单位。

6. 极性运输(polar transport):物质只能从形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象,称为极性运输。

如胚芽鞘中的生长素只能从形态学上端(顶部)向下端(基部)进行运输。

7. 三重反应(triple response):乙烯对黄化豌豆幼苗的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗生长和使茎横向生长(即使茎失去负向重力性生长)的三个方面的效应,是乙烯导致的典型的生物效应。

8. 偏上性生长(epinasty growth):指植物器官上、下两部分的生长速度不一致,上部组织的生长速度快于下部组织的现象。

2021年农学模拟试卷与答案解析(20)

2021年农学模拟试卷与答案解析20一、单选题(共40题)1.植物激素和植物生长调节剂最根本的区别是()。

A:二者的分子结构不同B:二者的生物活性不同C:二者合成的方式不同D:二者在体内的运输方式不同【答案】:C【解析】:植物激素和植物生长调节剂最本质的区别是合成的方式不同,植物激素是植物体内天然存在的,而植物生长调节剂是人工化学合成或从微生物中提取的。

2.PSⅡ光反应的主要特征是()。

A:ATP的生成B:氧的释放C:NADP+的还原D:建立H+电化学梯度【答案】:B【解析】:PSⅡ具有水光解、放出氧气的重要功能。

PSⅡ光反应的主要特征是氧气的释放。

3.生物氧化的底物是:A:无机离子B:蛋白质D:小分子有机物【答案】:D【解析】:4.叶绿体基质中,影响Rubisco活性的因素主要是()。

A:Cl-B:Ca2+C:Mg2+D:K+【答案】:C【解析】:叶绿体基质中的pH和Mg2+浓度是调节Rubisco活性的重要因子。

基质中的pH和Mg2+浓度随光、暗而变化,光驱动H+从基质转运到类囊体腔,与H+进入相偶联的是Mg2+从类囊体腔转运到基质中。

将暗适应的植物转到光下,叶绿体基质中pH和Mg2+浓度均升高,叶绿体类囊体腔内pH和Mg2+浓度均降低,叶绿体基质中pH和Mg2+浓度的升高有利于Rubisco活性的增加。

5.为了使长链脂酰基从胞质转运到线粒体内进行脂酸的β-氧化,所需要的载体为()。

A:柠檬酸B:肉碱C:酰基载体蛋白D:α-磷酸甘油【答案】:B【解析】:脂酸的β-氧化是在线粒体内进行的,主要在肝细胞线粒体内进行。

长链脂酰基不能透过线粒体内膜,胞质中的脂酸基要先与一种脂酰基载体(肉碱)结合才能透过线粒体内膜,进入线粒体进行氧化。

6.酶催化底物时将产生哪种效应A:提高产物能量水平B:降低反应的活化能C:提高反应所需活化能D:降低反应物的能量水平【答案】:B【解析】:7.植物水分亏缺时,随叶片中含水量的降低,气孔阻力()。

植物生长调节剂名词解释

植物生长调节剂名词解释植物生长调节剂是一种可以影响植物生长和发育的化学物质。

它们能够调节植物的各种生理过程,包括种子萌发、植株生长、开花结实、果实成熟等,从而改变植物的形态和功能。

植物生长调节剂可以分为两类: 植物激素和植物生长抑制剂。

植物激素是一类对植物生长和发育具有直接和间接影响的天然或合成的化合物。

常见的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、细胞分化素和促进花期素。

这些激素在植物中以微量存在,通过调节细胞的分裂、分化、伸长、营养吸收和代谢等过程来影响植物的生长和发育。

植物激素的应用可以促进植物生长和发育,提高产量和品质,延长货架期,并在果树修剪和果实脱落控制等方面起到重要作用。

植物生长抑制剂是一类能够抑制植物生长和发育的化学物质。

常见的植物生长抑制剂有矮化剂和抑制开花剂。

矮化剂通过抑制植物的细胞伸长和分裂,减缓植物的生长速度,使植株矮小而紧凑。

矮化剂的应用可以控制植物的高度,提高绿化效果、增加观赏价值和减轻风灾风害。

抑制开花剂通过阻断植物的开花信号传导,延缓或抑制植物的开花过程。

抑制开花剂的应用可以延长蔬菜和花卉的生长期,增加叶片和花芽的产量,控制开花时间和花期。

植物生长调节剂在农业、园艺、林业和草业等领域的应用非常广泛。

它们可以帮助农民和园丁解决种子萌发、幼苗生长、病害防治和收获管理等方面的问题,提高作物和植物的产量、品质和经济效益。

同时,植物生长调节剂的应用还可以减少化肥和农药的使用,降低环境污染和对生态系统的损害。

然而,植物生长调节剂的应用需要谨慎,因为过量或错误的使用可能会对植物的生长和环境产生负面影响。

因此,在使用植物生长调节剂时,需要遵循正确的使用方法和剂量,以确保安全和有效。

同时,监测和评估植物生长调节剂的使用效果,并进行科学研究,以不断改进和创新植物生长调节剂的研发和应用。

植物激素和植物生长调节剂的差别解读

植物激素和植物生长调节剂的差别植物生长调节剂与植物激素并不是一个概念。

植物激素是指植物体内各器官分泌的一些数量微少而效应很大的有机物质,也称内源激素,它从特定的器官形成后,就地或运输到别的部位发挥生理作用,调节植物的生长发育过程。

其特点有: (1内生性,即在植物生命活动过程中细胞内部接受特定的环境信息的诱导形成的代谢产物。

(2移动性,即具有远距离运输作用,它的移动速度和方式随激素的种类和植物器官的特性而异。

(3微量性,即在极低的浓度下就有明显的生理效应。

目前内源激素公认的有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯五大类,另外有人也将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。

一、生长素:代号为IAA。

生长素有多方面的生理效应,这与其浓度有关。

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。

生长素具体的生理效应表现为: 第一、促进生长,生长素在较低的浓度下可促进生长,而高浓度时则抑制生长,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。

另外,不同器官对生长素的敏感性不同。

第二、促进插条不定根的形成,用生长素类物质促进插条形成不定根的方法已在苗木的无性繁殖上广泛应用。

第三、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,利用这一特性,用生长素处理,可促使子房及其周围组织膨大而获得无子果实。

第四、生长素的其他效应。

例如促进菠萝开花、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。

植物生长调节剂研究与应用

植物生长调节剂研究与应用I. 引言植物生长调节剂是一类具有调节植物生长和发育的特殊化学物质。

自从20世纪初人们首次发现植物激素以来,对于植物生长调节剂的研究与应用已取得了令人瞩目的进展。

本文将探讨植物生长调节剂的研究状况以及在农业生产中的应用。

II. 植物生长调节剂的分类1. 植物激素植物激素是植物内源性的调节物质,包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、赤霉素和植酸等。

它们在植物的生长和发育过程中发挥着重要作用。

2. 植物生长抑制剂植物生长抑制剂是一类抑制植物生长和发育的化学物质,包括乙烯、吲哚乙酸和脱落酸等。

这些物质可以被用于抑制植物生长、控制植物落叶和促进果实成熟。

III. 植物生长调节剂的研究进展1. 植物激素的合成与代谢途径研究近年来,随着对植物基因组的深入研究,人们对植物激素的合成和代谢途径有了更深入的了解。

研究人员通过基因工程技术,成功地转化一些重要激素合成基因,进而调控植物的生长和发育。

2. 植物生长调节剂的作用机理研究研究人员对植物生长调节剂的作用机理进行了深入研究。

通过生化分析、细胞和分子生物学技术等手段,人们揭示了植物激素和抑制剂在植物体内的信号传递机制,进一步认识了植物生长调节剂对植物生长发育的影响。

IV. 植物生长调节剂在农业生产中的应用1. 提高作物产量植物生长调节剂可以用于调控作物的生长和发育,如促进种子萌发、增加花粉活力和提高果实产量等。

通过合理使用植物生长调节剂,农民可以在一定程度上提高作物的产量和质量。

2. 改善抗逆性植物生长调节剂对植物的抗逆性有一定的调节作用。

通过调节植物的生理代谢和防御机制,植物生长调节剂可以提高作物的抗病虫害、抗旱和抗盐碱能力,从而减少农作物的损失。

V. 植物生长调节剂的前景与挑战植物生长调节剂在农业生产中的应用前景广阔。

然而,与此同时,还面临着一些挑战。

首先,由于植物生长调节剂的使用不当可能对环境造成负面影响,因此有必要建立相应的管理制度。

其次,对于一些新型植物生长调节剂的研究还需要进一步深入。

  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)。

植物激素与植物生长调节剂(引用)一近几年来,植物生长调节剂市场异常火暴,很多植物生长调节剂生产企业迅速崛起,植物生长调节剂到底是什么东西?就只那么小小的一瓶为什么能起到如此神奇的功效?植物生长调节剂和植物激素是不是一回事呢?目前植物生长调节剂包括哪几类?是不是所有的作物都有必要使用植物生长调节剂?植物生长调节剂如何安全的施用?植物生长调节剂市场前景和发展趋势如何?本刊将在近几期连续刊载文章就植物生长调节剂相关问题进行深入详细的介绍和探讨。

植物激素植物生长调节剂的诞生和推广施用是源自于对人类对植物内源激素的相关研究。

人类在研究植物整个生育期的一系列复杂的生命活动时,发现植物的生根发芽、生长、开花、结果等每一步生命活动既要受到遗传因素―――基因的控制,又要受到植物激素的调节。

人们就开始深入研究,从两个角度来研究改变作物生长特性,达到高产优质的目的。

前者就是要改变作物的基因,是属于生物工程和育种工程的问题,后者则就是改变植物体内激素,属于化学控制的问题,这也是我们将要开始探讨、研究的话题。

植物激素和植物生长调节剂的差别植物生长调节剂与植物激素并不是一个概念。

植物激素是指植物体内各器官分泌的一些数量微少而效应很大的有机物质,也称内源激素,它从特定的器官形成后,就地或运输到别的部位发挥生理作用,调节植物的生长发育过程。

其特点有:(1)内生性,即在植物生命活动过程中细胞内部接受特定的环境信息的诱导形成的代谢产物。

(2)移动性,即具有远距离运输作用,它的移动速度和方式随激素的种类和植物器官的特性而异。

(3)微量性,即在极低的浓度下就有明显的生理效应。

目前内源激素公认的有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯五大类,另外有人也将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。

植物生长调节剂不是内源激素。

它是人工合成的、具有植物激素作用的一类有机物质,它们在较低的浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用。

植物生长调节剂进入植物体内刺激或抑制植物内源激素转化的数量和速度,从空间和时间上调节植物的生长发育或改变某些局部组织的微观结构,从效果上起到了植物内源激素的作用。

由于植物体内的植物激素含量甚微,如果通过从植物体内提取植物激素再应用于农业生产非常困难,成本也很高。

于是,人们就用化学的方法,仿照植物激素的作用合成具有类似植物激素功能的有机化合物,这便是植物生长调节剂。

后来人们又将两种或两种以上的植物生长调节剂复配使用,从而一次使用达到多种效果。

目前市场上出现的大多数植物生长调节剂都是复配产品。

但是,无论是哪些植物生长调节剂,无论如何复配,都源自于最基本的五类植物内源激素。

下面就详细了解一下这五类植物内源激素,揭开其神秘的面纱。

常见五种内源激素及其生理效应一、生长素:代号为IAA。

生长素使最早被发现的植物激素,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;后来达尔文父子对虉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。

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。

生长素具体的生理效应表现为:第一、促进生长,生长素在较低的浓度下可促进生长,而高浓度时则抑制生长,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。

另外,不同器官对生长素的敏感性不同。

第二、促进插条不定根的形成,用生长素类物质促进插条形成不定根的方法已在苗木的无性繁殖上广泛应用。

第三、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,利用这一特性,用生长素处理,可促使子房及其周围组织膨大而获得无子果实。

第四、生长素的其他效应。

例如促进菠萝开花、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。

二、赤霉素:代号为GA。

赤霉素(gibberellin)一类主要促进节间生长的植物激素,因发现其作用及分离提纯时所用的材料来自赤霉菌而得名。

赤霉菌是水稻恶苗病的病原菌,感病植株的高生长速率远远超过无病植株。

1926年日本黑泽英一用赤霉菌培养基的无细胞滤液处理无病水稻,产生了与染病植株相同的徒长现象,这提示赤霉菌中有促进水稻生长的物质。

1938年日本薮田贞治郎和住木谕介从赤霉菌培养基的滤液中分离出这种活性物质,并鉴定了它的化学结构。

命名为赤霉酸。

1956年C.A.韦斯特和B.O.菲尼分别证明在高等植物中普遍存在着一些类似赤霉酸的物质。

到目前为止共发现一百二十多种赤霉素,一般分为自由态及结合态两类,统称赤霉素。

是植物激素种类最多的一种激素。

赤霉素都含有(-)-赤霉素烷骨架,它的化学结构比较复杂,是双萜化合物。

在高等植物中赤霉素的最近前体一般认为是贝壳杉烯。

各种不同的赤霉素之间的差别在于双键、羟基的数目和位置。

自由态赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。

结合态赤霉素多为萄糖苷或葡糖基酯,易溶于水。

赤霉素可以用甲醇提取。

不同的赤霉素可以用各种色谱分析技术分开。

提纯的赤霉素经稀释后处理矮生植物,如矮生玉米,观察其促进高生长的效应,可鉴定其生物活性。

不同的赤霉素生物活性不同,赤霉酸(GA3)的活性最高。

活性高的化合物必须有一个赤霉环系统(环ABCD),在C-7上有羧基,在A环上有一个内酯环。

植物各部分的赤霉素含量不同,种子里最丰富,特别是在成熟期。

赤霉素应用于农业生产,在某些方面有较好效果。

例如提高无籽葡萄产量,打破马铃薯休眠;在酿造啤酒时,用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发;当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时,用赤霉素处理能促进抽穗;或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇。

关于赤霉素的作用机理,研究得较深入的是它对去胚大麦种子中淀粉水解的诱发。

用赤霉素处理灭菌的去胚大麦种子,发现GA3显著促进其糊粉层中α-淀粉酶的新合成,从而引起淀粉的水解。

在完整大麦种子发芽时,胚含有赤霉素,分泌到糊粉层去。

此外,GA3还刺激糊粉层细胞合成蛋白酶,促进核糖核酸酶及葡聚糖酶的分泌。

赤霉素的生理效应为:第一、促进茎的伸长生长。

这主要是能促进细胞的伸长。

用赤霉素处理,能显著促进植株茎的伸长生长,特别是对矮生突变品种的效果特别明显;还能促进节间的伸长。

不存在超最适浓度的抑制作用,即使赤霉素浓度很高,仍可表现出最大的促进效应,这与生长素促进植物生长具有最适浓度的情况显著不同。

不同植物品种对赤霉素的反应有很大的差异。

在蔬菜(芹菜、莴苣、韭菜)、牧草、茶叶和苎麻等作物上使用可获得高产。

第二、诱导开花。

某些高等植物花芽的分化是受日照长度和温度影响的。

若对这些未经春化的植物施用赤霉素,则不经低温过程也能诱导开花,且效果很明显。

此外,赤霉素也能代替长日照诱导某些长日照植物开花,但赤霉素对短日植物的花芽分化无促进作用。

对花芽已经分化的植物,赤霉素对其花的开放具有显著的促进效应。

如赤霉素能促进甜叶菊、铁树及柏科、衫科植物的开花。

第三、打破休眠。

对于需光和需低温才能萌发的种子,如莴苣、烟草、紫苏、李和苹果等的种子,赤霉素可代替光照和低温打破休眠。

第四、促进雄花分化。

对于雌雄异花的植物,用赤霉素处理后,雄花的比例增加;对于雌雄异株植物的雌株,如用赤霉素处理,也会开出雄花。

赤霉素在这方面的效应与生长素和乙烯相反。

第五、其他生理效应。

赤霉素还可以加强生长素对养分的动员效应,促进某些植物坐果和单性结实、延缓叶片衰老等。

此外,赤霉素也可以促进细胞的分裂和分化,赤霉素对不定根的形成起抑制作用,这与生长素相反。

三、细胞分裂素:其代号为CTK。

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澂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。

其生理效应表现为:第一、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。

生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分裂的效应,但他们各自所起的作用不同。

相关文档
最新文档