植物生理学第06章植物生长物质

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1、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（planthormonesorPhytohormones):在植物体内合成的，可以

2、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（Plantgrowthregulators）: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（indoleaceticacid,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

3、：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（

4、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/L2,4-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-growththeory）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、

5、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

6、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

7、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

8、特点：结合