第八章-植物生长物质ppt课件.ppt

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1、第八章植物生长物质plantgrowthsubstances植物生长物质（plantgrowthsubstance）：一些能够调节和控制植物生长发育的物质。植物激素（planthormones）：天然的、内源的、含量低、作用明显。植物生长调节剂（plantgrowthregulators）：人工合成的、外源的、分子结构多样，其中一部分是模拟植物激素的结构而合成的。植物生长物质五大激素：生长素类赤霉素类细胞分裂素类乙烯脱落酸第一节生长素类生长素（auxin）是发现最早，研究最多的一类植物激素。1928，燕麦胚芽鞘弯曲生长试验几种内源生长素的结构图一、生长素在植物体内分布和运

2、输1.生长素的分布生长素主要集中在生长旺盛的部分（如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等）。在趋向衰老的组织和器官中甚少。生长素在植物体中的含量很低，植物组织中游离IAA的含量一般为10－100ng/gFW。2.生长素在植物中的运输方式1）非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向无明显关系的运输方式。2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间进行的短距离、仅能从植物体形态学上端运输到下端的方式。1）非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向无明显关系的运输方式。2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间进行的短距离、

3、仅能从植物体形态学上端运输到下端的方式。2.生长素在植物中的运输方式IAA的极性运输是一种主动运输过程，因为：1）IAA的运输要消耗能量；2）IAA能逆浓度梯度运输；3）IAA的极性运输比普通扩散快；4）某些化合物能抑制IAA的极性运输IAA的化学渗透极性扩散假说：在细胞基端质膜中存在有专一性的生长素阴离子运输蛋白，能从细胞内单向输出IAA-；当IAA-进入细胞壁空间时，立即被质子化为IAAH；后者通过扩散作用，顺着浓度梯度由细胞壁进入其下部相邻细胞内，由于质子泵将H+泵出细胞，细胞质pH接近中性，IAAH解离，又产生IAA-，并扩散下移至细胞基部。二、生长素的存在形式生

4、长素的存在形式束缚型游离型：游离型生长素不与任何物质结合，活性很高，是IAA发挥生物效应的存在形式。束缚型生长素是指与其它有机物质结合成复合物的生长素，没有活性。在植物体内的作用：1）作为IAA的贮藏形式；2）作为IAA的运输形式；3）解毒作用；4）防止氧化；5）调节游离IAA的含量。三、生长素的生物合成与降解植物的茎尖是合成生长素的中心。植物体内合成生长素（IAA）的原料是：色氨酸1.IAA生物合成色氨酸1/2O2NH3吲哚丙酮酸CO2吲哚乙醛H2O2H吲哚乙酸色胺CO21/2O2NH3吲哚乙腈H2ONH3①②③④图7－7吲哚乙酸合成途径吲哚乙酰胺（细菌途径）NH3H2

5、O吲哚乙酸合成途径2.生长素的降解吲哚乙酸氧化酶(IAAoxidase)是一含铁的血红素蛋白，需要Mn2+和单元酚作辅基，一般酚类物质能抑制植物的生长。2）光氧化强光下IAA被分解而失去活性，蓝光的破坏作用最强。A.脱羧降解B.不脱羧降解1）酶促降解四、生长素的作用机理生长素的主要作用是促进细胞体积的扩大，通过两种方式实现：酸化细胞壁增加细胞质及壁物质的含量1970年Rayle和Cleland（雷利和克莱蓝）提出酸生长学说。要点：生长素促进质子泵活化，将质子（H+）泵到细胞壁使之酸化，壁物质瓦解，细胞壁可塑性增加而导致细胞伸长。1.生长素作用的酸生长学说纤维素微纤丝木葡聚

6、糖氢键其它细胞壁多糖共价键钝化活化H+IAAATPADP细胞质细胞膜细胞壁酸生长学说(Acid-growththeory)Rayle和Cleland(1970)受体质子泵2.生长素作用的基因活化学说（geneactivationtheory）DNAmRNA蛋白质生长素DNA组蛋白图7－12生长素释放合成mRNA的DNA模板3.生长素作用的受体学说（acceptortheory）激素受体：指能特异地识别激素，并能与激素高度结合，进一步引起一系列生理生化变化的物质。不同激素各有其不同受体。生长素受体有两种：第一种：位于膜（质膜、内质网膜等）上的生长素结合蛋白，主要起活化质子泵

7、的作用，将膜内的H+泵到膜外。第二种：位于细胞质或细胞核中的可溶性生长素结合蛋白，主要活化基因促进原生质物质的合成（例如mRNA，蛋白质等）。五、生长素的生理效应1.促进伸长生长IAA对植物伸长生长的效应随IAA浓度、物种、器官种类而异。低浓度IAA促进生长较高浓度IAA抑制生长高浓度IAA杀死植物不同浓度对植物生长的影响010-1110-910-710-510-310-1促进抑制根芽茎生长素浓度（mol/L）植物不同器官对生长素的敏感性2.促进器官与组织的分化IAA促进细胞核的分裂；IAA对器官建成的作用主要表现在促进根原基