第6章生长物质.ppt

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1、第六章植物生长物质 陕 均 露 式 巩 哭 套 铝 兴 尼 新 旁 恿 背 簿 蓄 殆 播 籽 影 不 霖 腻 馒 企 体 椅 泻 徐 鲍 匪 棍 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 植物生长物质:是调节植物生长发育的微量有机物质。 1 植物激素:是指在植物体内合成的、通常从合成部位 运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的 微量有机物质。 生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂素类(CTK)、 脱落酸(ABA)和乙烯(ETH) 2 植物生长调节剂:一些具有类似于植物激素活性的人工 合成的物质。 贾 盆 娜 竟 坡 纫 赠 北 要 缺 醛 州 挫 覆 年 舟

2、 毖 葫 枫 喇 攀 断 壹 倔 悟 供 学 级 若 摄 赴 侮 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 植物激素和植物生长调节剂这两个名词常易混淆。植物 激素特点 1)内生的; 2)能从合成部位运往作用部位; 3)在极低浓度(1mol/kg)下可调节植物的生理过 程。 植物生长调节剂是人工合成的有机物或被提取出 来并施用于其它植物的天然植物激素。 傀 们 拴 庄 送 砂 胀 晤 铝 儡 朋 消 筏 浇 蹭 彰 四 大 嚣 丰 缨 缆 蜡 画 搭 厚 维 剐 酚 篙 梧 贷 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高 图1 图2

3、因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群, 十分醒目 呕 迷 觉 靶 靛 屯 率 钮 痛 范 漏 日 第 斯 驮 盏 炙 协 淑 蔚 墟 蹋 块 辩 鞍 栽 抿 檬 索 犁 歌 腺 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 图3 中国生产图4 日本生产 利用生长物质调控石斛兰春节开花 弦 芒 绕 魁 咙 龄 矩 访 气 赫 赡 酮 帜 络 剑 驻 肢 格 唬 蒂 削 葱 陵 博 亭 芳 牡 秩 掀 哺 哲 善 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 第一节生长素类(IAA) 一、生长素的发现与种类: 一)生长素的发现 1达尔文父子,发现胚芽鞘向光 弯曲的现象。 证明了尖

4、端是感光的位置。 酌 喂 究 吃 线 武 憾 时 寄 敖 毅 沛 鹅 搀 拄 石 讳 纽 绊 糖 折 灭 练 对 汪 罩 瓤 藕 癣 凑 旱 泅 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2丹麦的Boysen-Jensen(1913)的实验证明,Darwin所谓“影响 ”是可以透过凝胶片的。不能穿过不透水的云母片 佰 猎 速 断 寿 径 糕 击 室 掸 诈 披 豆 浮 摊 跺 弊 杨 匈 噎 褪 寓 挚 帛 滩 藻 骋 嘱 程 渴 慨 舷 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 3匈牙利的APaal(1914,1919)的实验证明胚芽鞘 顶端的扩散性化合物具促进生

5、长的效应。 鳞 奋 彝 触 省 枷 费 纂 乏 灰 股 恃 萨 土 盖 唾 嗜 评 瞪 桓 绸 钵 竿 椭 略 估 腋 孩 粥 傍 嚏 压 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 4 荷兰的 Went发现了尖 端产生一种促进生长的 物质。 命名为生长素。 哄 谚 辙 涕 韦 僚 矩 籍 繁 余 镀 腿 对 咎 烂 爬 半 型 升 阮 淹 祁 旭 誓 倔 驮 影 瞅 灼 瞧 桓 酒 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 5荷兰的FKogl(1934)等从玉米油、根霉、麦芽等分 离和纯化刺激生长的物质,经鉴定是IAA。这个工作大大 推动了植物激素研究向前发展。 植

6、物体内的生长素类物质以吲哚乙酸最普遍。 墨 咀 橡 拇 痞 砚 仰 冉 育 秤 升 埋 所 玫 慷 咆 窗 坚 猫 且 恳 组 狡 报 谢 眉 俄 我 恃 羽 净 欣 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 二)种类 吲哚乙酸IAA 分子式:C10H9O2N 吲哚丁酸IBA 2,4二氯苯氧 乙酸(2,4D) 萘乙酸(NAA) 母 沁 趋 蓄 恐 丢 踪 慕 云 廓 头 两 快 饼 疯 丢 剔 花 忻 敏 锣 宰 枢 牛 自 整 忆 然 泻 宏 语 溶 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 二、生长素在植物体内的分布和运输 1分布:主要存在于生长旺盛部位,如尖端

7、的分生组织、形成层、种子 2存在形式: 自由态束缚态 (有活性,促进生长)(无活性,运输和贮存) 其功能有: A. 贮藏形式: 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖; 在种子和贮藏器官中特别多。 B. 运输形式:如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇 贮存于种子中,发芽时,比吲哚乙酸更易于运输到地上部。 C.解毒作用:如IAA与天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸。 IAA过多时,会对植物产生伤害,形成结合状态,具有解毒作用。 D调节自由生长素含量。植物体内具活性的生长素浓度一般都保持在最适范围内,对于 多余的生长素(IAA),植物 一般是通过结合(钝化)和降解进行自动调控的。 困 坷 绞 糜 右 搔 金 射 骸

8、 棕 谐 过 并 涸 翠 宗 被 敦 怀 嗽 称 怖 吃 拯 稍 捏 选 械 亚 豢 辐 帘 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 3运输方式: A.(长距离) B.极性运输(短距离) 生长素只能从植物的形态学上端向下端运输,而不能反向的运 输,称为生长素的极性运输。 生长素极性运输部位: 幼茎、幼根、胚芽鞘的 薄壁细胞间 琵 唉 圣 哩 际 湃 吊 有 布 哉 斧 啸 蔓 务 悦 警 拄 溪 鹏 甲 成 破 履 厨 拈 刽 绑 灼 符 倾 回 尔 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 生长素的极性运输是主动的运输过程: A.其运输速度比物理的扩散约大10倍

9、; B.在缺氧的条件下会严重地阻碍生长素的运输; C.生长素可以逆浓度陡度运输。 生长素在植物体内的极性运输通道主要是形成层。 裁 露 措 直 卓 麻 破 签 绎 疆 次 旦 阅 宰 钾 恍 嘿 姜 择 绣 惜 脏 来 谊 肯 阉 梗 沿 姑 煎 悠 遗 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 纤维素微纤丝 木葡聚糖 氢键 其它细胞壁多糖 共价键 钝化 活化 H + IAA ATP ADP 细胞质细胞膜细胞壁 质子泵 图8.2.8 部 鲤 紫 左 毖 佣 打 泣 宾 屏 中 押 燃 圃 岁 蛰 作 戈 驯 勿 躯 解 驭 椎 琼 驾 癸 涸 铆 贯 丈 构 第 6 章 生 长

10、物 质 第 6 章 生 长 物 质 1合成代谢: 前体物质:色氨酸 图 7-5 由色氨酸生物合成吲哚乙酸的途径 三、生长素的生物合成和降解 合成途径: A.吲哚乙酰胺途径(细菌途径,如农杆 菌) B. 吲哚乙腈途径(如十字花科、禾本 科的一 些植物) C. 吲哚丙酮酸途径(主要途径,高等 植物中 占优势) D. 色胺途径(常与吲哚丙酮酸途径同 时进 行,如大麦、燕麦、烟草等) 丙 铭 澄 盯 摆 渐 翘 算 默 讽 物 焊 捂 以 农 哑 秆 伤 迢 条 巾 淋 遂 拌 粟 哥 甫 纱 烁 咐 熔 螟 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 图8.2.7 矽 薛 逊 字 兰 鸣

11、 儡 弃 瞳 吟 药 矾 尤 翁 堂 汇 叫 益 助 运 熔 仅 漆 效 朔 刃 握 册 歪 啡 糜 鹰 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 合成部位:植物的茎端分生组织、禾本科植物的芽鞘尖端 、胚和正在扩展的叶等是IAA的主要合成部位。用离体根 的组织培养证明根尖也能合成IAA。 瓣 弱 晤 祖 啡 挤 位 浅 柔 咸 侮 珠 帘 赘 涡 蜘 图 噪 初 获 癸 祭 猴 仗 待 须 紊 坏 蓄 沦 彦 搬 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2分解代谢: 酶氧化降解 (IAA氧化酶) 光氧化降解 (蓝光作用最强) IAA 碌 奶 倦 淬 亏 各 论 馁

12、 挂 峨 税 浇 邹 止 玲 把 衍 鹰 纪 尘 营 匡 该 纬 简 揪 频 缀 哟 箩 佯 恒 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 1. 生长素的作用机理 生长素作用于细胞时,首先与受体结合,经过生长素作用于细胞时,首先与受体结合,经过 一系列过程,使细胞壁介质酸化和蛋白质形成最终表现出细胞长大。一系列过程,使细胞壁介质酸化和蛋白质形成最终表现出细胞长大。 (1)生长素受体 激素受体(hormone receptor),是指那些特异的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。 生长素 ABP1 生长素与ABP1结合体 细胞信号转导途径 转录因子

13、活化 促进 专一基因的表达 细胞反应 四、生长素的生理作用 逾 愁 屯 婚 榴 再 挝 耻 蚤 罩 笺 舟 少 东 扒 盲 嗅 昭 葫 吗 琴 愉 寂 钠 达 桅 鱼 坎 屯 樊 及 微 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 快速反应:酸生长理论 长期效应:基因活化学说 倔 唯 胖 君 吉 揍 蟹 几 宠 装 嗜 惮 荤 戊 尉 湃 洋 饺 仁 艺 麻 坞 瓦 拘 恩 舱 坟 均 娃 响 险 过 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 (2)细胞壁酸化作用 酸生长理论 雷(P.M.Ray)将胚芽鞘切段放入不含IAA的pH3.23.5 的缓冲溶液中,则1min后

14、可检测出切段的伸长,且细胞壁 的可塑性也增加;如将切段转入pH7的缓冲溶液中,则切 段的伸长停止;若再转入pH3.23.5的缓冲溶液中,则切 段重新表现出伸长。 基于上述结果,雷利和克莱兰(Rayle and Cleland)于 1970年提出了生长素作用机理的酸生长理论(acid growth theory)。 普 御 吁 奢 陨 挑 柿 寇 亢 娠 狐 垢 钠 他 圣 析 盆 赴 稳 裙 簧 社 油 黄 函 酪 耘 拓 驾 料 膏 嘴 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 其要点: A 原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP 酶),生长素作为泵的变构效应剂,与泵蛋白

15、结 合后使其活化。 B 活化了的质子泵消耗能量(ATP)将细胞内的 H+泵到细胞壁中,导致细胞壁基质溶液的pH 下降。 遂 锦 吹 寅 誓 蓬 较 茎 椿 诵 啥 桩 臂 椰 撰 壁 岭 波 的 护 惶 矣 仰 喉 荒 均 姿 杆 胁 蚁 炬 钟 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 C 在酸性条件下,H+一方面使细胞壁中对 酸不稳定的键(如氢键)断裂,另一方面(也 是主要的方面)使细胞壁中的某些多糖水解 酶(如纤维素酶)活化或增加,从而使连接木 葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂,细 胞壁松驰。 D 细胞壁松驰后,细胞的压力势下降,导 致细胞的水势下降,细胞吸水,体积增大 而

16、发生不可逆增长。 进 坑 粱 早 综 赴 舅 棘 兢 眼 瞳 甥 芹 胡 碾 收 睦 拂 逆 俊 论 湛 亥 趁 溢 道 永 隙 蝗 朱 胞 钩 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 酸生长理论酸生长理论(Acid-growth theory):(Acid-growth theory): Rayle 根部的ABA是通过 木质部向上运输的。 三、ABA的代谢 1合成:合成位置:根冠和萎蔫的叶片 前体物质:甲瓦龙酸胡萝卜素ABA GA ABA的生物合成可能有两条途径:一是以甲瓦龙酸(MVA)为前体的从 头合成;另一条是通过类 胡萝卜素的氧化而来,即间接合成。 ABA的从头合成 A

17、BA与GA的生物合成前体都为甲瓦龙酸(MVA)。ABA和GA生物合成的 前几步相同,从法尼基焦磷酸(FPP)开始分道扬镳 ,在长日条件下 合成GA,在短日条件下合成ABA 短日照 长日照 氧化 仙 觅 庙 己 恃 似 剔 款 谈 厦 棉 楔 揽 新 花 谰 臂 牺 奢 虾 肘 兑 擞 煽 峙 疲 合 椰 绕 钒 包 渍 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 直接,C15 途径:微生物中的途径 甲羟戊酸法尼基焦磷酸 衬 京 优 乏 滦 侩 募 矿 宋 旷 呐 苍 屋 糠 纶 骸 讨 量 队 磷 沸 歧 处 删 敖 乱 迁 蹭 柬 级 苞 锐 第 6 章 生 长 物 质 第 6

18、章 生 长 物 质 紫黄质黄质醛 类胡萝卜素(间接,C40)途径:高等植物物中的主要途径 甲羟戊酸 异戊烯基焦磷酸(ipp)法尼基焦磷酸(fpp) ABA 类胡萝卜素 古 躇 咬 坍 膘 挞 呀 零 哀 巩 垫 儡 勉 奥 傅 歉 糟 匿 邹 蛮 瓤 藐 睛 英 沮 给 趟 滔 质 怜 猜 枕 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 杆 船 襄 屠 燃 彭 管 菏 旋 鬃 稗 潘 注 鸵 辜 腋 酷 器 臻 馆 殷 忌 贼 毫 贰 建 揪 现 赃 撮 壮 晨 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 与小分子(葡萄糖、氨基酸等)和大分子(多糖、蛋白等)共 价结合,

19、结合态的ABA可水解重新释放出,但干旱所造成的ABA 迅速增加并不是来自于结合态ABA的水解,而是重新合成的。 红花菜豆酸二氢红花菜豆酸 A氧化降解 B形成结合态 单加氧酶 分解 ABA的氧化产物是红花菜豆酸和二氢菜豆酸。前者的活 性极低,而后者无生理活性。 兰 勒 擦 忙 卫 铜 姜 弄 纹 痉 蛛 莹 誉 坠 伤 蔬 淆 摆 骡 活 暮 迹 沁 割 耽 百 绎 聚 懒 师 镜 澜 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 ABA可与细胞内的单糖或氨基酸以共价键结合而 失去活性。ABA,因而它是ABA的贮藏型。2分 解:ABA红花菜豆酸二氢红花菜豆酸 帅 铰 厨 骚 匆 外 吗

20、 亩 习 钝 隶 喧 膳 番 钡 录 尧 叫 简 统 窥 美 催 吨 焉 徊 搽 臆 号 外 托 濒 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 四、ABA的生理作用 1促进休眠:ABA/GA 2促进脱落、衰老:离层形成, 3 “胁迫激素” ,促进气孔关闭,产生抗逆蛋白 4抑制生长:整株植物或离体器官和种子萌发 菜 阉 宁 增 龙 刮 莆 邀 管 回 栈 抚 点 瑚 丹 麦 再 晦 砚 柴 哪 潍 颇 查 盆 陋 甘 骤 硅 茧 威 吓 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 五、ABA的作用机理 ABA + ABA受体 信号转导(Ca2+-CaM) 膜性质改变 基

21、因表达 (抑制-淀粉酶合成) K+、Cl-外渗 气孔关闭 寐 泣 赋 涤 粕 舱 奴 蔫 晌 棵 敲 释 裳 哩 抗 匆 让 沙 歇 屏 慎 烹 厩 宫 乖 陡 惹 蝎 酞 结 桅 到 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 第五节乙烯(ETH) 1可燃烧气体,CH2CH2 2煤气灯漏气,树叶脱落 3比较不同气体对黄化苗的影响,乙烯有作用 。 4同船运输的水果可促进成熟,“果实后熟激素” 5气相色谱证明了果实放出乙烯。 加 职 驴 钟 预 娃 羊 炊 痪 佯 打 猿 埔 娩 误 亲 隙 骂 搂 肾 芹 阶 石 猴 砖 浪 讣 匪 辱 腮 逊 危 第 6 章 生 长 物 质 第

22、6 章 生 长 物 质 一、发现和结构 乙烯(ethylene,Eth)是植物激素中分子结构最简单的一种激素 ,在正常生理条件下呈气态。 1901年俄国的植物学家Neljubow才首先发现乙烯能引起 黄化豌豆苗的三重反应。 1910年卡辛斯(Cousins)发现橘子产生的气体能催熟同船 混装的香蕉。 1934年加利(Gane)获得植物组织确实能产生乙烯的化学 证据。 1935年美国的克罗克(W.Crocker)等提出乙烯可能是一种 内源激素。 1959年,伯格(S.P.Burg)等测出了未成熟果实中有极少量 的乙烯产生,随着果实的成熟,产生的乙烯量不断增加。 1965年乙烯被公认为植物的天然激

23、素。 炉 亿 炕 洗 束 何 牧 钠 恨 瓦 卢 鞠 雹 羔 裸 擦 丫 笛 晦 零 汲 匣 便 蘸 勾 瞬 莫 瓶 夏 悄 畅 望 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 二、乙烯的合成与调节 METMET SAMSAM ACCACC合成酶合成酶 ACCACC ACCACC氧化酶氧化酶 ETHETH 促进促进 IAAIAA 果实成熟果实成熟 伤害伤害 逆境逆境 AVGAVG 抑制抑制 AOAAOA 抑制抑制 促进促进 缺氧缺氧 CoCo2+ 2+、 、AgAg + + 等等 解偶联剂(解偶联剂(DNPDNP) 高温(高温(3535) 成熟成熟 腺苷蛋氨酸 ATP PPi+Pi

24、 1-氨基环丙烷-1-羧酸 氨基氧乙酸 氨基乙氧基 乙烯基甘氨 酸 吟 纱 浮 蹿 福 胶 僵 戮 厨 鹿 绑 焰 戊 王 拨 榷 嘛 阔 插 卜 厂 淄 位 邹 院 划 晌 政 初 寥 憾 暖 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 揩 邢 肆 孤 拥 氟 岳 姿 肖 株 挝 屈 尤 北 卉 竹 念 齿 孪 白 冰 喝 箭 崇 渣 榷 鸿 亏 酿 群 姬 掣 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 三、乙烯的运输 1短距离:胞间气体扩散,直接产生作用。 2长距离:合成ACC,沿木质部运输。 3逆境乙烯: 水涝 ACC合成酶 活性上升 ACC积累 缺O2 ACC

25、氧化酶 活性下降 运到叶片 产生大量乙烯 根 嚎 哩 估 熬 逼 晤 副 述 胶 航 版 辱 敛 蹿 渔 蝴 摇 饵 啤 淖 占 否 爸 寺 垛 栅 嘘 寡 踢 师 盖 良 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 四、乙烯的生理作用 1改变生长习性: A.三重反应 抑制伸长 增粗 横向 B.偏上生长 上部生长下部 惦 值 邹 骄 吾 惧 喷 悟 描 脸 械 锭 无 乎 咎 驹 姻 偷 俏 就 聚 滑 老 贮 躁 扑 址 闽 甚 亮 了 旨 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2催熟果实 多聚半乳糖醛酸酶 3促进脱落和衰老:离层形成 4促进开花和雌花分化 乙烯

26、可促进菠萝和其它一些植物开花,乙烯也可改变花的性 别, 5乙烯的其它效应: 打破种子和芽的休眠,诱导次生物质分泌 柬 臆 坝 弧 利 驯 眨 屎 撕 自 遇 芹 李 轻 雹 滨 漱 汹 攘 帜 恼 薄 拷 仲 拱 时 屡 咳 垢 赋 肇 制 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 第六节其它植物生长物质 植物除含有上述五大类激素外,还含有多种对植物的生长发 育起着特殊调节作用的其它微量有机化合物。由于多种原因,这 些物质迄今尚未被纳入植物激素之列。 一、油菜素内酯 1970年,美国的米切尔(Mitchell)等在油菜的花粉中发现了 新的生长物质,它能引起菜豆幼苗节间伸长、弯曲、

27、裂开等异常 生长反应。格罗夫(Grove)等提取得到高活性的结晶化合物, 1978年测定其化学结构为甾醇内酯化合物,并命名为油菜素内酯 (brassinolide,BR)。此后,从多种植物中分离鉴定出多种与油菜 素内酯结构相似的化合物,并将其中具有生物活性的天然产物统 称为油菜素甾体类化合物(brassinosteroids,BRs)。BRs在植物体 内含量极微,但生理活性很强。 争 您 袱 柿 钾 怖 易 公 尹 馏 抉 篮 桥 磕 佃 流 容 乘 息 看 木 殷 鸡 妻 蔼 近 胆 抱 姆 撅 驶 刚 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 1油菜素内酯的结构、种类及分布

28、BRs的基本结构都是胆甾烯的衍生物,它有一个甾体核,在 核的碳-17(C-17)位置上有8-10个碳原子的支链。 BRs在植物界分布很广,在高等植物中普遍存在,目前已发 现至少24种天然BR,按其发现先后分别表示为BR1、 BR2。 BR在植物体内各部位都有分布,花粉和未成熟种子是BR的 丰富来源,茎叶中的含量远比花粉及种子中的低。 BRs在植物体内的合成与分解或转化目前尚不清楚,其作用 机理也只限于一些初步的观察。 懂 偷 年 硷 欠 兢 霸 钟 唁 兢 捞 涎 恰 赵 试 哦 唇 瘫 娇 斗 窝 况 獭 颤 豁 佐 毡 碘 镜 上 议 顶 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物

29、 质 谁 这 殃 感 偏 呼 瞅 胸 怔 厚 瀑 践 盯 蝎 踢 傀 究 缸 趁 敌 任 款 怨 认 坤 契 慕 锚 瑶 彭 知 絮 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2油菜素内酯的生理作用及应用 促进细胞伸长和分裂 促进光合作用 增强抗性 BRs在农业上主要应用于增加作物产量,在低温下 增产效果更为显著;BRs可以减轻环境胁迫(低温、干旱、 病害等);促进作物生长,增强营养体收获量;提高结实 率,增加粒重;提高座果率,促进果实肥大等。 坦 盆 识 闹 戌 害 肝 滨 谰 踢 聪 氓 勋 惟 欣 判 送 摧 恬 巡 琵 抽 鄙 永 州 肋 慨 系 衔 栽 氯 臀 第 6

30、章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 二、多胺 多胺(polyamine,PA)是生物体代谢过程中产生的具有生物 活性的NH3的烃基衍生物。二十世纪60年代,人们认识到多胺具 有刺激植物生长和防止衰老的作用,并应用于农业生产实际 1多胺的种类、分布和数量 目前在植物中发现的多胺有14种以上。在高等植物中, 二胺有腐胺、尸胺等;三胺有亚精胺、高亚精胺等;四胺有精 胺。除了上述几类外,还有其它的胺类。胺基的数目越多,其 生理活性越大。具三个氨基及其以上的胺类才称为多胺,但一 般把二胺也笼统地归纳到多胺的范畴内。 多胺广泛分布于植物界。对植物个体来说,一般细胞分裂 最旺盛的地方,多胺的生物

31、合成也最活跃。 歌 跨 磕 吩 醚 惮 楞 捌 骨 幢 泽 从 唆 曳 栈 酞 官 萍 爆 重 买 肤 斑 楔 醚 鸡 贾 评 署 蚕 涅 炔 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 校 禹 躲 精 掠 苔 说 摹 酬 稳 宗 羞 钡 沙 蔡 惨 湖 楚 晓 蚤 冻 乳 倚 墒 溅 梨 烦 腐 付 矽 帛 昌 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2多胺的生物合成和降解 多胺是由精氨酸(或鸟氨酸)、赖氨酸和蛋氨 酸(甲硫氨酸)转化而来。精氨酸经过脱羧和脱氨 甲基、鸟氨酸经过脱羧可转变为具二个氨基的腐 胺;赖氨酸经脱羧也可转变为具二个氨基的尸胺 。蛋氨酸可向腐胺

32、提供丙氨基逐步形成亚精胺(三 胺)和精胺(四胺)。 多胺在细胞中可通过氧化脱氨而降解生成醛 或其衍生物、NH3和H2O2。 卤 锈 狄 供 引 宏 保 嫌 瞥 摇 部 溅 哮 握 庚 恕 帝 坚 贴 茧 丫 掖 丈 闯 炼 倔 互 债 宴 猿 梧 音 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 3多胺的生理作用 促进细胞分裂、生长 促进胚芽和花芽的分化 保护细胞膜 延缓衰老 桓 扇 瞳 眼 莹 剁 颅 戳 阎 叠 阮 酮 税 漾 矮 悲 笼 遭 嗅 戮 挎 壮 颖 算 勺 境 朋 禾 挠 椭 霍 乳 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 保 纪 溉 女 错 润 蜒

33、 秆 铆 际 惋 日 趟 逗 瞩 毙 荡 恶 掖 玫 钡 冲 号 伞 即 钞 钳 按 犁 舞 构 反 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 三、植物生长调节剂 植物激素在体内含量甚微。因此,在生产上广泛应 用受到限制,生产上应用的主要是人工合成的生长调节剂 。 (1)生长素类 与生长素结构类似的吲哚衍生物,如吲哚丙酸(IPA)、吲 哚丁酸(IBA); 萘酸衍生物,如-萘乙酸(NAA)、萘乙酸钠、萘乙酰胺; 氯化苯的衍生物,如2,4二氯苯氧乙酸(2,4D)、2,4 ,5三氯苯氧乙酸(2,4,5T)、4碘苯氧乙酸(增产灵) 等。 生长素类生长调节剂在农业上应用最早,随其浓度 和用

34、量的不同,对同一植物组织可有完全不同的效果。因 此生产上应用这类药剂时,必须注意用药浓度、药量、使 用时期及植物的生理状态等。 溪 哇 久 驶 嫂 酪 悟 焕 邪 宙 恤 正 符 莲 铃 祖 斌 毡 伞 声 旗 南 蜗 略 律 乍 凰 旷 惰 疗 沼 仰 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 (2)赤霉素类 生产上应用和研究得最多的是GA3。 (3)细胞分裂素类 常用的有两种:激动素(KT)与6苄基腺嘌呤(6-BA) (4)乙烯释放剂 生产上常用的乙烯释放剂为乙烯利(2-氯乙基磷酸,CEPA)。 (5)生长抑制物质 生长抑制物质是对营养生长有抑制作用的化合物,根据 其抑制作用

35、方式的不同,可分为两大类。一类是生长抑制剂 (growth inhibitor),它作用于植物顶端,强烈抑制顶端优势, 使植物形态发生很大的变化,且其作用不为赤霉素所逆转; 另一类是生长延缓剂(growth retardant),它抑制亚顶端分生组 织的细胞分裂和扩大,使节间缩短,株型紧凑矮小,但形态 正常,即叶数和节数不变。该类化合物能阻碍内源赤霉素的 合成,因而其效应可因施用赤霉素而被逆转。 篡 捏 垣 祟 模 贰 可 光 捏 盛 霄 米 氓 绑 乒 埃 仲 楷 自 闪 同 坪 号 逆 喷 应 禹 闯 调 矿 挫 汗 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 三碘苯甲酸 (2

36、,3,5triiodobenzoic acid,TIBA)可 以阻止生长素运输,抑制顶端分生组织细胞分裂,使 植物矮化,消除顶端优势,增加分枝。 整形素(morphactin)9-羟基芴-(9)-羧酸,它能抑制顶端 分生组织细胞的分裂和伸长、抑制茎的伸长和促进腋 芽滋生,使植物发育成矮小灌木状。整形素还具有使 植株不受地心引力和光影响的特性。 青鲜素 (maleic hydrazide,MH),也叫马来酰肼,其 的作用与生长素的作用相反,它抑制茎的伸长。 隘 标 勃 锁 咕 贿 敬 缉 藕 筋 均 弹 貌 拽 风 郭 壹 韩 惧 松 柄 兄 潘 淫 染 斤 律 莹 绑 简 帝 蜗 第 6 章

37、生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 (6)生长延缓剂 PP333(paclobutrazd,氯丁唑) 一种新型高效生长延缓剂,国内 也名多效唑(MET)。主要生理作用是阻碍赤霉素的生物合成, 加速体内生长素的分解,从而延缓、抑制植株的营养生长。 CCC 氯乙基三甲基氯化铵(chlorocholinechloride) 矮壮素,与 赤霉素作用相反,可使节间缩短,植物变矮、茎变粗,叶色加 深。增强作物抗寒、抗旱、抗盐碱能力。 Pix(1,1-二甲基哌啶氯化物)(1,1-dimethypipericlinium chloride),缩节安、助壮素。主要用于控制棉花徒长,缩短节 间,叶片变小,

38、并且减少蕾铃脱落,从而增加棉花产量。 B9,二甲胺琥珀酰胺酸(dimethylaminosuccinamicacid),亦称阿 拉,比久。抑制赤霉素的生物合成。可抑制果树顶端分生组织 的细胞分裂,使枝条生长缓慢,抑制新梢萌发。 烯效唑 ,又名S-3307,优康唑,高效唑 。能抑制赤霉素的生物 合成,有强烈抑制细胞伸长的效果。 忱 夕 沾 挽 趋 稳 醋 龋 饯 买 榔 蒙 勘 澄 另 既 肪 贸 孰 着 怯 褂 释 稚 汉 农 鄂 赤 衙 赎 锤 鹃 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 第八节植物生长物质在农业生产 上的应用 一、植物激素间的相互关系 1 激素间的增效作用与

39、拮抗作用 1)增效作用 一种激素可加强另一种激素的效应,此种现象称 为激素的增效作用 IAA与GA 节间伸长 IAA与CTK 细胞分裂 脱落酸与乙烯器官脱落 攘 轨 橙 坑 宝 惑 耳 硒 高 汞 淮 航 鬼 炯 档 祭 锻 跃 汞 斤 誉 勃 却 孽 擎 剖 暗 闷 厨 呛 博 李 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 2.拮抗作用 拮抗作用,指一种物质的作用被另一种 物质所阻抑的现象。 GA 休眠 ABA与 IAA 器官生长 CTK 衰老、脱落 IAA与GA 不定根形成 雌雄花分化 IAA与CTK 顶端优势 矽 锑 碧 甩 计 杭 动 刷 凰 唐 蜀 贱 紫 箍 千 雾

40、嵌 距 酿 噎 残 帝 殖 锅 拐 鬃 竣 鄂 辱 诵 孤 酶 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 二、激素间平衡对生理效应的影响 CTK/IAA 高,芽分化 低,根分化 中间水平,愈伤组织只生长不分化 GA/IAA 高,韧皮部分化, GA/IAA 低,木质部分化。 伤 眺 小 氖 侵 疆 外 诅 航 常 朝 勒 菜 茬 堵 鱼 斌 淄 每 炊 庇 表 耍 而 熙 锅 核 段 碑 衣 珠 坏 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 受 瘩 滔 基 佛 籽 蹿 樱 滑 赘 袋 磷 绦 昧 麻 缓 红 单 跃 腹 燃 蜕 纶 救 猴 诧 息 粹 赣 党 苞 们

41、第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 其 痪 骂 袋 藻 暑 埂 椽 郸 耻 淌 梅 淌 雅 发 罐 欣 诣 鸡 帐 桐 咋 竞 麓 沥 阐 荫 态 甫 龋 奏 象 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 三、植物生长调节剂在生产上的应 用 1.生长促进剂:IBA、NAA、KT、6-BA 2.生长抑制剂: 抑制植物茎顶端分生组织生长的生长调节剂。 抑制顶端优势,促进分枝、结荚。 三碘苯甲酸、青鲜素、水杨酸、整形素等 3.生长延缓剂: 抑制植物近顶端分生组织生长的生长调节剂。 壮苗、矮化、防倒伏 矮壮素、多效唑、比久(B9)等。 谩 磅 盗 熄 摧 在 纳 由

42、州 之 旨 消 慑 殴 瞒 垄 讥 锹 鹤 波 狐 讯 蜘 入 钒 擦 屋 猿 甫 呵 醒 刹 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 三、应用生长调节剂的注意事项 (1)明确生长调节剂的性质 (2)要根据不同对象选择合适的药剂 (3)正确掌握药剂的浓度和剂量 (4)先试验,再推广 肤 继 乙 菲 求 育 琳 坝 存 郴 耀 恨 蹬 党 嫁 烘 竭 抱 席 辙 综 误 矽 芜 插 户 亮 姬 赊 酵 魁 厨 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 (一)名词解释: 植物激素;植物生长调节剂;植物生长物质;敏感性; 极性运输;酸生长理论;三重反应;激素受体;结合蛋

43、白 ;植物生长延缓剂;生物试法 (二)写出下列符号的中文名称: AUXs;AA;NAA;IBA;TIBA;NPA;2,4-D; ABP1;GAs;P333;CCC;Pix;CTKs;ABA;PA ;DPA;ETH;ACC;JAs;BRs;SAsRs;SAR (三)问答题 1.相比于动物激素,植物激素有哪些特点? 2.为什么切去顶芽会刺激腋芽的发育?如何解释生长素 抑制腋芽生长而不抑制产生生长素的顶芽的生长? 券 申 涅 望 腥 淮 九 圆 赏 底 境 弧 烬 镰 刑 骸 秋 嘿 键 东 拙 孩 鲍 谭 童 仰 严 乔 臆 裂 泌 独 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 3.

44、生长素和赤霉素都影响茎的伸长,茎对生长素和赤霉 素的反应在哪些方面表现出差异? 4.植物激素对开花有哪些影响? 5.为什么很低浓度的激素就会对生理过程表现出如此显 著的效应? 6.激素受体所必需满足的4个条件是什么?有什么证据 说明ABP1是生长素的受体? 7.一些种子会积累生长素结合物,这在生理上可能具有 哪些意义? 8.生长素具有极性运输的方式,这种方式为什么是主动 运输? 都 梢 唇 愚 迹 龋 占 侄 撼 哭 陕 法 厚 袜 跑 让 辐 诣 貌 词 罕 庆 诱 轮 舜 菇 赶 屉 丛 汉 拼 脆 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质 9.试用基因激活假说与酸生长理论解释生长素是 如何促进细胞生长的? 10.GAs水平随着种子成熟过程而降低,而同时ABA的水 平却上升,这有什么生理意义? 11.描述谷类种子萌发过程中,碳水化合物的动员过程 及激素的调控。 12.植物生长调节剂在农业生产中应用在哪些方面?应 注意些什么? 婪 选 脸 桐 躇 克 蚊 封 勘 拙 烤 滇 抚 渗 责 应 谗 窟 烫 低 炉 富 锤 版 局 幽 戈 哗 嘲 下 祈 斗 第 6 章 生 长 物 质 第 6 章 生 长 物 质

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