大学植物生理学经典课件植物生长物质

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1、第六章植物生长物质黑龙江大学农业资源与环境学院本章内容6.1生长素(auxin,IAA)6.2赤霉素(gibberellin,GA)6.3细胞分裂素(cytokinin，CTK)6.4脱落酸(abscisicacid，ABA)6.5乙烯(ethylene,ETH)6.6其他天然的植物生长物质6.7植物激素间的相互关系6.8植物生长调节剂本章重点1.激素的生理作用及作用机理；2.激素的生物合成；3.植物生长调节剂及其应用。植物生长物质的概念和种类植物生长物质(Plantgrowthsubstances)：指具有调节植物生长发育的一些生理活性物质，包括植物激素和生长调节剂。植物激素(

2、planthormones或phytohormones)：指在植物体内合成的，可移动的，对生长发育产生显著作用的微量(<1μmol/L)有机物。目前公认的植物激素：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。植物激素具有以下特点：第一，内生性，是植物生命活动中的正常代谢产物；第二，可运性，由某些器官或组织产生后运至其它部位而发挥调控作用，在特殊情况下植物激素在合成部位也有调控作用；第三，调节性，植物激素不是营养物质，通常在极低浓度下产生生理效应。植物生长调节剂(plantgrowthregulators)：指人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。种类：生长促进剂、生长抑

3、制剂、生长延缓剂。其中有些分子结构和生理效应与植物激素类似的有机化合物,如吲哚丙酸、吲哚丁酸等；另有一些结构与植物激素完全不同,但具有类似生理效应的有机化合物,如萘乙酸、矮壮素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效唑、烯效唑等。研究植物生长物质的方法(一)生物测定法通过测定激素作用于植株或离体器官后所产生的生理生化效应的强度，从而推算植物激素含量的方法。生长素的生物测定，可用小麦胚芽鞘切段伸长法。在一定范围内赤霉素诱导的α-淀粉酶活性的强弱与赤霉素浓度成正相关(二)物理和化学方法薄层层析(TLC)气相色谱(GC)高效液相层析(HPLC)质谱分析(MS)测定生长素可达到10-12g的水平，并

4、可正确分析生长素的前体、生长素的代谢以及生长素在植物体中的分布等。(三)免疫分析法免疫分析测定生长素的基本过程A.抗原生长素B.对生长素起反应合成的抗体C.对非生长素抗原起反应中合成的抗体。6.1生长素类6.1.1生长素类的发现和化学结构CharlesDarwin(1880)父子通过虉草(Phalariscanariensis)向光弯曲生长(向光性现象)实验,导致了植物生长物质-生长素的最早发现。荷兰的Went(1926)：来自燕麦胚芽鞘尖端输出的“生长物质”的量与胚芽鞘的弯曲程度成正相关。生长素“auxin”(希腊语，表示“增加”的意思)。燕麦试法(Avenatest)荷兰的

5、K.Kögl和Haagen-Smit(1934)：首先从人尿中提取出了吲哚乙酸(indole-3-aceticacid，IAA)。随后从玉米油、根霉、麦芽等分离和纯化出刺激生长的物质-IAA(C10H9O2N,Mr=175.19)。现已证明，IAA是普遍存在于植物体中的生长素类物质。植物体内的其他生长素类：IBA(indolebutyricacid,吲哚丁酸)；4-Cl-IAA(4-chloro-3-indoleaceticacid,4-氯吲哚乙酸)；PAA(phenylaceticacid，苯乙酸)等。天然生长素类人工合成生长素类2,4-二氯苯氧乙酸2,4,5-三氯苯氧乙酸6.

6、1.2IAA在植物体内的分布和运输1.分布每克鲜重为10～100ng集中在生长旺盛的部位燕麦幼苗中生长素的分布根芽鞘2.运输生长素只能从植物的形态学上端向下端运输，而不能向相反的方向运输，这称为生长素的极性运输。主动过程缺氧2,3,5—三碘苯甲酸(TIBA)抑制:6.1.3IAA的代谢1.合成代谢合成部位：茎端分生组织、芽鞘尖端、胚和幼叶前体物质：色氨酸四条途径酸由色氨酸生物合成吲哚乙酸的途径2.生长素的结合与降解(1)束缚型和游离型生长素IAA可与细胞内的糖、氨基酸等结合而形成束缚型生长素，约占组织中生长素总量的50%～90%。没有与其他分子以共价键结合的易从植物中提取的生长素

7、叫游离型生长素(2)生长素的降解两条途径：酶氧化降解和光氧化降解酶氧化降解：是IAA的主要降解过程，催化降解的酶是吲哚乙酸氧化酶，是一种含Fe的血红蛋白，需要两个辅助因子，即Mn2+和一元酚化合物，邻二酚则起抑制作用IAA的光氧化降解：IAA的光氧化产物和酶氧化产物相同，为亚甲基氧代吲哚(及其衍生物)和吲哚醛。IAA的光氧化过程需要相对较大的光剂量3.生长素代谢的调节(1)束缚型生长素在植物体内的作用：①作为贮藏形式②作为运输形式③解毒作用④防止氧化⑤调节游离型生长素含量(2)生