第八章_植物生长物质课件.ppt

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1、第八章植物生长物质基本概念一、植物生长物质植物生长物质（plantgrowthsubstances）指调节植物生长发育的生理活性物质。植物生长物质分为两类，一类是植物激素，一类是生长调节剂。二、植物激素（phytohormones）植物激素:植物自身合成的、可在植物体内移动的、微量即有显著作用的有机物称为植物激素。植物激素主要包括AUXs、CTKs、GAs、ABA、和乙烯五大类。另外还有多胺等内源活性物质，但它们虽然由植物产生，但还未列入植物激素的名单中。三、植物生长调节剂植物生长调节剂（plantgrowthregulators）：人工合成的或者从微生物中提取的具有植物激素生理活性的

2、化合物。包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂。生长素的发现第一节生长素类上图说明胚芽鞘的感光部位为生长点，向光生长的原因为胚芽鞘生长点下方伸长区向光和背光侧的不均匀生长。既然胚芽鞘的感光部位为生长点，弯曲部位为生长点下方的伸长区，二者之间必然存在某种联系，went的燕麦胚芽鞘实验回答了这一问题。说明：促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶，再传到去顶胚芽鞘，这种影响的化学本质就是生长素。后来的研究发现，这种由芽鞘顶端产生并在单向光刺激下背光面浓度大于向光面浓度的物质为吲哚乙酸。由于吲哚乙酸有促进芽鞘生长的作用，故名生长素。以后发现，植物中存在的吲哚丁酸、4-氯-3-吲哚乙酸、苯乙酸等也有与吲

3、哚乙酸类似的作用，故将它们归为一类，这就是生长素类。一、生长素的种类和化学结构天然生长素类结构特征1、均有环状结构；2、环状结构均不饱和；3、均有羧基或容易转变为羧基的集团；4、羧基与环状结构之间至少有一个碳原子；5、侧链与环状结构之间有一定立体关系。上述结构特征暗示细胞中存在生长素受体，目前受体已被证实确实存在。※※※人工合成生长素类二、分布和运输（一）生长素的理化性质溶解性：易溶于乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯等。稳定性：a.酸性介质中不稳定；b.光下易氧化；c.对射线敏感。（二）分布生长素在植物中广泛分布，根、茎、叶、花、果实、种子等器官中均有生长素存在，但主要分布在生长旺盛的部分（

4、如分生组织、受精后子房、幼嫩种子等），衰老组织和器官则较少。IAA在植物中的梯度分布（三）运输高等植物中生长素运输方式有两种，即韧皮部运输（非极性运输）和极性运输。生长素韧皮部运输机制和其它有机物一样，生长素一旦进入韧皮部即以此种方式运输。非极性运输：被动的，经韧皮部，无极性极性运输：需能的，单方向运输极性运输即只能从形态学上端向形态学下端运输，此种运输方式仅局限在胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间。极性运输可如下图所示：生长素的极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。如图8-3所示，把含有生长素的琼脂小块放在一段切头去尾的燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一块不含生长素的琼脂小

5、块放在下端，一段时间后，下端的琼脂中即含有生长素。但是，如果把这一段胚芽鞘颠倒过来，把形态学的下端向下，做同样的实验，生长素就不向下运输。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。根——向顶(根尖)运输为主。根外施——沿木质部上升至植物全身。成熟的叶片合成可沿韧皮部向上或向下移动。生长素极性运输特点运输速度慢：5-20mm/h是一个与呼吸作用密切相关的主动过程，需要能量可逆浓度梯度运输受到某些抑制物抑制：TIBA（三碘苯甲酸）NPA（萘基邻氨甲酰苯甲酸）生长素极性运输的机制—化学渗透假说由图见，质膜上质子泵消耗ATP将质子泵出到胞

6、壁，胞壁环境酸化，生长素呈IAAH状态，极性小，所以容易跨膜进入细胞。同时由于胞外质子浓度大，IAA-阴离子可在质子梯度推动下通过通透酶与质子协同转运进入细胞。由于胞质pH较高，所以进入胞质的生长素均解离为IAA-，IAA-极性大不能跨膜运出细胞，但细胞底部质膜上存在生长素输出载体，所以IAA-只能通过此载体由细胞底部输出，如此便造成从形态学上端到形态学下端的极性运输。生长素输入载体AUX1蛋白生长素输出载体PIN蛋白和PGP蛋白三、生物合成和降解（一）生长素的生物合成在多数高等植物中，IAA的合成通常认为生长素是由色氨酸(tryptophan)转变来的。色氨酸转变为生长素时，其侧链要

7、经过转氨、脱羧、氧化等反应，其合成的途径如图7-6所示，有以下几条支路。1、吲哚丙酮酸途径色氨酸在转氨酶作用下生成吲哚丙酮酸，吲哚丙酮酸经脱羧生成吲哚乙醛，后者氧化生成吲哚乙酸。多数高等植物均经此途径合成生长素。2、色胺途径色氨酸脱羧形成色胺，再氧化转氨形成吲哚乙醛，最后经特殊的脱氢酶氧化为吲哚乙酸。本途径在植物中占少数。3、吲哚乙腈途径十字花科、禾本科、芭蕉科植物存在此途径。4、吲哚乙酰胺途径仅存在于一些病原菌中。（二）生长素的结合与降解植物