第八章植物生长物质20091s.ppt

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1、第三篇第三篇信号转导信号转导第八章第八章植物生长物质植物生长物质(1)(1) 巍厂承朴笆荣园松颊氓掌松营拷榴锅高锅差按秒役昏熬你荫夫心嫁饵垂朝第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章第八章植物生长物质植物生长物质第一节植物生长物质的概念和研究方法第二节生长素类第三节赤霉素类第四节细胞分裂素类第五节脱落酸第六节乙烯第七节油菜素内酯第八节其它植物生长物质第九节植物生长物质在农业生产上的应用小结羔婪早

2、就呕飘脓董敞湘芭屠羊绕圣车虽镭娟胯侥槛秽迅盲婴侣淀支骏蝶邢第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第一节植物生长物质的概念及测定方法一、植物生长物质的概念和种类一、植物生长物质的概念和种类植物激素植物体内合成的植物生长调节剂人工合成的或从微生物中提取的植物生长物质一些能调节植物生长发育的微量有机物质。妨马芍谓耍累差卑懊在郸土瀑杉苛擅祁旺福萨贺绞盅苇倍辫泊浆仟工瘴粤第八

3、章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (一)植物激素植物激素在植物体内合成的、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。溃卜畅政吸秸叹骏蚁函简剂泌粳现祖漱摈裂冰护专谊阑坛肥搁庇体挝皖赋第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 六大类植物激六大类植物激素素生长素(IAA) 赤霉素(GA) 细胞分裂素(CTK) 脱落酸(ABA) 乙烯(ET

4、H) 油菜素内酯(BR) 子愉和壤驴液叶免抚雷吭契中蜂握柑鸯臣俞岸丘尊澡氏功晦累猩坐伍霍酋第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (二)植物生长调节剂植物生长调节剂人工合成的或从微生物中提取的，施用于植物后对其生长发育具有调控作用的有机物。植物生长促进剂 NAA 植物生长抑制剂 SA 植物生长延缓剂 CCC 在植物体内还发现一些植物生长物质：三十烷醇(triacontanol，TRIA) 茉莉酸(jasmonic acid，JA) 水杨酸(s

5、alicylic acid，SA) 寡糖素(oligosacharin) 膨压素(trugorin) 系统素(systemin)等。雌璃党涎脖籽七撞砚免徽渤综祸苑帚憨闲假兢鸿榷珊依子兆矿仍礁程贼琼第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章第八章植物生长物质植物生长物质第一节植物生长物质的概念和研究方法第二节生长素类第三节赤霉素类第四节细胞分裂素类第五节脱落酸第六节乙烯第七节油菜素内酯第八节其它植物生长物质第九节

6、植物生长物质在农业生产上的应用小结辜煌椅臃剿裂诸其消章寄寄路鼎啮的蛾袄酌孪蒜国莲切寺戍址酿遵败碱倘第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第二节生长素类一、生长素的发现和种类一、生长素的发现和种类 (一)生长素的发现生长素(auxin)是最早被发现的植物激素。姬桨卸推纳速德彰蛇刊共励函僵款佛钻擅紊怂珊烈砌誊州综林番是舆虞班第八章植物生长物质 2 0 0 9 1

7、 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 1880年达尔文(Darwin)父子进行向光性实验：在单侧光照射下，胚芽鞘向光弯曲。 Darwin 猴删椭堑著披汪棵龄寸岩狼尚搪泞讫洪讳黄耘辫搜狈胯币赴墓彦链说曳塌第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 荷兰的温特(F.W.Went，1926)燕麦胚芽鞘、琼脂实验，将促进生长的物质称为生长素。 Went表明活性的生长促进物质能扩散到凝胶块中。居它绒长绣台阳科碟

8、健掀漫赵户提澎冲断牌的帘倦歧釉鸭初脏尔斥抱劲辑第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 温特创立了植物激素的一种生物鉴定法燕麦试法。在一定浓度范围内，弯曲度与凝胶块中IAA含量成正比孵转腕忆喧期编脸舒股寝悠撇里鲸吧业冗侮宣聊雏丛郧猴累硝庞柏旁垄惧第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 1934年，科戈等从人尿、根霉、麦芽中

9、分离和纯化了一种刺激生长的物质，经鉴定为吲哚-3-乙酸(IAA)，IAA 成了生长素的代名词。窄物查硫蘸壮器唬孩怯势墅失石构萌奥饼熄较坑诵永蜘佳菏另灿秒丁醇蛇第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 苯乙酸(PAA)、4- 氯吲哚乙酸(4-Cl-IAA) 、吲哚丁酸(IBA)。人工合成了生理活性与生长素类似化合物，称类生长素。对生长素有专一的抑制效应，称抗生长素 (二)生长素的种类图8-3 类生长素和抗生长素类物质 A类生长素类物质，

10、左：吲哚类，中：苯氧羧酸类，右：萘羧酸类 B.抗生长素类物质献反蛹共栓惮摊怖痴彦爪壮幌凝钥开裕涂惰涪花温戍芽惋哉瘤输赛云细郝第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 吲哚类萘羧酸类苯氧羧酸类左：吲哚类，中：苯氧羧酸类，右：萘羧酸类类生长素类生长素胎羔伶房撅瘤慧怕什憨李省健瘫鸯梗星邵摊育守汾妈傈林拓装蒸看饺薄迷第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章

11、植物生长物质 2 0 0 9 1 s 二、生长素的分布与代谢二、生长素的分布与代谢 1.分布集中在生长旺盛生长旺盛的部位，如正在生长的茎尖和根尖、正在展开的幼叶、胚、嫩果和种子等图8-4 黄化燕麦幼苗中生长素的分布 (一)生长素的分布与运输热臭嘱尚缓令丧抛擎秃曹陛妈寡形洲齿挨擞耙斩煎瞳豪淑鸦旱名渴来双遂第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 2.运输长距离运输，随集流流动，而集流是由输导系统两端的膨压差引起的；薄壁细胞之间短

12、距离单方向的运输，存在于胚芽鞘、幼茎、幼根等器官中。-极性运输极性运输: :植物体形态学植物体形态学上端向下端运输上端向下端运输茧妄毙豫痛金骄月孽姚舍矿顶识措扬畔六亢化殃纽虞骚脓剃很钝礼瑶燕争第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 生长素极性运输特点： (1)只能从植物的形态学上端向下端运输。 (2)运输速度较慢。 (3)需能，逆浓度梯度运输。图8-5 燕麦胚芽鞘切段中生长素的极性运输供体琼脂块中含有14C-IAA，无论切段的方置方

13、向如何，14C-IAA只能从形态学上端(A)向下端(B)运输鞠硷欲侄倾格道紫镭摔厂酋届乓两急奄似届分赐吩澜莽医歉尊医郧猫朗霞第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 将竹子切段倒置，根也会从其形态学基部长出来，在基部形成根的原因是茎中生长素的极性运输与重力无关。郡坝勺汾垃遮樱茫纪十苔氟团螟极哆唆杜机兰迭羊址栗胀矽陷评姚瞎掣冀第八章植物生长物质 2 0 0 9

14、1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (二)生长素的代谢合成部位：细胞迅速分裂的部位, 以嫩叶、茎端的分生组织及正在成长的种子为主色氨酸和吲哚-3-甘油磷酸都可作为IAA生物合成的前体色氨酸途径和非色氨酸途径。图8-7 吲哚乙酸的生物合成途径 1.生长素的生物合成只政药湍猜扮缚淄重帮酱婴碱欧蛋阁视余忌憋团尤身从步恍雇骤吏胜葡隔第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 2.生长素的结合与降解 (1)生长素

15、的结合束缚型生长素：与糖等有机化合物结合、无生理活性、没有极性生长素，贮藏；游离型生长素：未与其它分子结合的，具有活性的，并易于从植物中提取的生长素。董赤辆酚瓢雏妓佬烃娥逾沙黔簧牺焊丁合蜕磋寸炸魁龙茂贾寄疤孽臣辩险第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (2)生长素的降解生长素的降解有酶氧化降解和光氧化降解两种方式。 (A)生长素可逆贮藏形式及其结合物。 (B)生长素不可逆降解形式及其结合物。IAA可以被不可逆转地氧化为氧化 IAA（Ox

16、IAA），OxIAA可与己糖结合。 IAA与Asp以及Glu的结合物同样可被不可逆转地降解为OxIAA结合物。吲哚-3 -丁酸（IBA）经-氧化形成IAA的过程发生在过氧化物酶体中。羽暇扶匣忧铜卧匈丝遮算针阻纂巾兔帜酚番沃浚琐审帖澄倾斜硬浴侥扎炸第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 酶氧化降解是 IAA的主要降解过程。过氧化物酶过氧化物酶是催化IAA氧化降解的主要酶类。 (B)生长素不可逆降解形式及其结合物。IAA可以被不可逆转地氧化

17、为氧化IAA（OxIAA），OxIAA可与己糖结合。IAA与Asp以及Glu的结合物同样可被不可逆转地降解为 OxIAA结合物。吲哚-3-丁酸（IBA ）经-氧化形成IAA的过程发生在过氧化物酶体中。寺赌净雷颇罐雹但矗悟福齐宁缺吓缮迟够炭请并等斩饿掖乎法肄厦用史媳第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s IAA是植物体内广泛存在的生长素,但为什么生根粉的主要成分是IBA和NAA,而不是IAA? 植物体内存在吲哚乙酸氧化酶。当施用IAA后,吲

18、哚乙酸氧化酶会氧化分解进入植物体内的IAA。 IAA在体内还会被光解。所以,在农业生产上一般不用IAA,吲哚乙酸氧化酶具有较强的专一性,只能催化IAA的氧化分解,不能催化其他生长素类调节剂的氧化分解,IBA（吲哚丁酸）和NAA（萘乙酸）不易被氧化分解。挽粕像狸聋洗赢液雁甲寸耿妥昧露碉果谁输耽邢路惠无馁柠粘昌圃顺晶酱第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 生长素的光氧化暴露在光下可在无酶的条件下发生光氧化反应，而且这种光氧化降解反应可以被一

19、些植物色素如核黄素促进。在配制IAA水溶液或从植物体提取IAA时要注意光氧化问题。在对植物施用IAA时，上述两种降解类型都可能同时发生邀左落痊墙羡弧酮酗佯贪裕逾偏兵涉陡谰曙鸽啄扣浪讨凶恳雇绵产辩断齿第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 三、生长素的生理效应三、生长素的生理效应 (一)促进伸长生长最显著的效应就是在外用时可促进茎切段和胚芽鞘切段的伸长生长，主要是促进了细胞的伸长。对生长的作用有三个特点：胜沥侨笼嗓揖位人座

20、妓片拟五恒兴上兼帜总制灯映炔雨阶伟奋秤盆或跺恫第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 1.双重作用在较低浓度下促进生长，较高浓度时抑制生长(诱导了ETH的产生)。图8-9 植物不同器官对生长素的反应 2.不同器官对生长素的敏感性不同烂挨级吕宾集附沧淹径送秽墒逊开谷逛细夫矛等导靳挤算贬菌螟怖框看征第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2

21、0 0 9 1 s 生长素对离体器官的生长具有明显的促进作用，而对整株植物外用生长素时往往效果不太明显。 3.对离体器官和整株植物效应有别属孕念奎胺澈健姐蒂漆苍不蛤佛泌枉麓人办婉姬爽业千纵碗珊椰演惠烧门第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (二)促进细胞分裂和分化植物组织培养中能促进根的分化；在苗木的无性繁殖中促进插条不定根形成谋协眶丝毅傀淫痢韩鸯御淮轿饶抹哥羌柔捞霜着赠域呼富恳提淖迂

22、硝壕嘘第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 图黄瓜茎组织中IAA诱导的伤口周围木质部的再生作用（A）进行伤口再生实验的方法。（B）荧光显微照片显示了伤口周围再生的维管组织。生长素能显著促进植物维管组织的分化-木质部密乐界琼伶刑袄嘉规斗提濒希项碎燕犬凉菱仆酥滁鹰普患擞墩察且辖珠颠第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (三)对养分的调运作用天竺葵叶片进行

23、的试验，14C标记的葡萄糖向着IAA浓度高的地方移动。图8-10 生长素调运养分的作用 A.天竺葵的叶片不同部位滴上IAA、H2O和14C-葡萄糖 B.48小时后同一叶片的放射性自显影。原来滴加14C-葡萄糖的部位已被切除，以免放射自显影时模糊原洋应币丰飘千板露排辰摩草述愿镊寥叉羔识巩就傍敢摩彦规瀑入懈凯萨第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 对养分的调运可促使子房及其周围组织膨大而获得无籽果实（A）草莓“果实”实际是一个膨胀的花柱，其生长

24、是内“种子”生成的生长素调节的，这些“种子”其实是瘦果-真正的果实。（B）当将瘦果去除时，花柱就不能正常发育（C）用IAA喷放没有瘦果的花柱恢复了其正常的生长发育。盾瘫肮抨凭碟证杯镰狂离蒜姨辞忧熏纳寄工殴磨饿融勺袜泄烷哪铡加惮辕第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (四)生长素的其它效应引起顶端优势；促进菠萝(凤梨)开花；诱导雌花分化(效果不如乙烯) 图生长素抑制了菜豆植株中腋芽的生长。（A）完整植株中的腋芽由于顶端优势的影响而被

25、抑制（B）去除顶芽使得腋芽免疫顶端优势的影响（箭头）（C）对切面用含IAA的羊毛脂凝胶处理（包含在明胶胶囊中）从而抑制了腋芽的生长。茫烈瓦耘拳矫申撤杏食侵跨曾炼烃雌怠磷番舀紊寿镰童渊藤裸砌舌入灌授第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 2008年考研试题简述生长素的主要生理作用傍观狙测俗涟蚤缄芳驾貉丈裂招魔血违切袁夏埃贼黄最绢腮荆叫诅凤窃粉第八章植物生长物

26、质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 四、生长素的作用机理四、生长素的作用机理屠狂缝姚鸣筛钎顶魔滇脉玩台墨蛀咸呀耳爱苏衷燎卡赠森家老额沁但荤从第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (一)酸生长理论 Rayle and Cleland于1970年酸生长理论。 (1)膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶)，生长素与泵蛋白结合后使其活化。 (2)活化了的质子泵消耗能量(ATP)将细胞内的H+泵到细

27、胞壁中，导致细胞壁基质溶液的pH下降。 (3)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。 (4)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，体积增大而发生不可逆增长。蛋澜映蹦孔亡吕杰吨妙珊绷道玖自撼瘤憾授笔躇碉胃靖夹珍换芋揣墩雁快第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 2009年考研题

28、简述生长素促进细胞伸长生长的酸生长学说。（每小题8分）加略铂种膜外荡酋转蔽烧辕芭促挛饶评诺响烦琶阜懦亡霉清缩剁染裴懊搐第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 酸生长理论酸生长理论(Acid-growth theory):(Acid-growth theory): Rayle B脱落酸; C乙烯 D6-苄基腺嘌呤厚衙骆奈君晓让楔朵摆宽蠕桌鹅度购扭售峰宠介棚搅起迸煞半八韩开卿鉴第八

29、章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s (五)其它生理效应可促进一些双子叶植物如萝卜的子叶或叶圆片扩大图细胞分裂素对萝卜子叶膨大的作用左边的子叶细胞分裂素(6-苄基嘌呤100mgL-1)处理(叶面涂施)，右边的是对照脱轮瞬邮雀黑洪寇暇侮稀虹钡鲸浸粉邻愁誉恶貌辱徘吠顽己衷靛衡磐徐驰第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 2010年考研题实验题(10分）现有生长素、

30、细胞分裂素和脱落酸3种植物激素，请用生物鉴定法区分出这3种激素。要求写出所用方法的简要操作过程。答案要点：用胚芽鞘伸长法可区分出生长素，其操作过程为取燕麦胚芽鞘切段，分别放在适宜浓度的待鉴定激素溶液中，一定时间后测量胚芽鞘的长度，能引起胚芽鞘明显伸长的即为生长素；让萝卜子叶增重法可鉴定出细胞分裂素，其操作过程为取萝卜子叶，分别放在适宜浓度的待鉴定激素溶液中，一定时间后称量子叶的重要，能引起子叶明显增重的即为细胞分裂素；用棉花叶柄脱落法可鉴定出脱落酸，其操作过程为从棉花幼苗切取带叶柄的茎段，将适宜浓度的待鉴定激素溶液涂于叶柄切口上，一定时间后，叶柄易脱落的即为脱落酸。草掇苏碗鄂悔肯观濒劫琐述妹撇锣扁场梭挂媳紫揣貉介瞒流孪寨追毒滓轿第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s 第八章植物生长物质 2 0 0 9 1 s

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