植物生长物质1汇编

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1、第七章第七章 植物的生长物质植物的生长物质 ( (Plant growth )Plant growth ) 植物代谢过程中产生的，并经常从产 生部位输送到其它部位，对生长发育 产生显著作用的一类微量有机物质。 植物生长调节剂植物生长调节剂 ： 激激 素素 的的 特特 点点 ： 1.内生性 2.可运性 3.调节性 植植 物物 激激 素：素： 人工合成的具有植物激素活性的一类 有机物质。 ( (plant hormones)plant hormones) ( (plant growth regulators)plant growth regulators) 激素的种类激素的种类 ： 生长素、赤霉素

2、、细胞分裂素、脱落酸、乙烯 第一节第一节 生长素类生长素类 生长素（生长素（auxinauxin）的发现与化学本质的发现与化学本质 发现：达尔文（1880） Went (温特,1928） Kogl (郭葛,1934 ） 化学本质：吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA） 生长素在植物体内的生长素在植物体内的分布分布与运输与运输 分布：集中与生长强烈、代谢旺盛的部位 运输：极性运输 生长素的存在形式与生长素的存在形式与代谢代谢 存在形式：游离型、结合型（IAA的贮藏和运输形式 ） 生长素的生长素的生物鉴定法生物鉴定法 CH2CHCOOH NH2 生长素的生长素的代谢代谢 ：生物合成生物合成 ： 合成部

3、位：代谢强烈、生长旺盛的部位 合成途径：色氨酸途径（主要） NH2CH2CH CO2 CH2CCOOH O CH2C O H CH2C O OH NH2 CO2 NH2 分解代谢分解代谢 ： IAAIAA氧化酶氧化酶：含铁血红素蛋白：含铁血红素蛋白 + + 辅基（辅基（MnMn2+ 2+ + +单元单元 酚）酚） 受光氧化受光氧化：蓝光作用最强：蓝光作用最强 IAA 吲哚醛 或 羟基吲哚的衍生物 IAAIAA氧化酶氧化酶 IAAIAA氧化酶的作用：调节植物体内氧化酶的作用：调节植物体内IAAIAA水平水平 生长素的生理效应生长素的生理效应 1 1 促进伸长促进伸长生长生长（纵向 ） - 4 4

4、 促进器官和组织促进器官和组织分化分化 2 2 促进细胞分裂促进细胞分裂（核分裂 ） 3 3 促进生根促进生根 5 形成无籽果实 7 影响性别分化（瓜类多开雌花） 6 促进菠萝开花 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 生长素的作用机理生长素的作用机理 酸生长学说酸生长学说( (Acid-growth theory):Acid-growth theory):Rayle 和 Cleland ( 1970 ) 质子泵 基因活化学说基因活化学说( (gene activation theory)gene activati

5、on theory) 组蛋白 DNA DNAmRNA蛋白质 生长素 受体学说受体学说( (acceptor theory)acceptor theory) 能与IAA（或其它激素）结合的特异性 物质（蛋白质）,叫IAA（或激素）受 体。 IAA（或激素）受体 ： 受 体 存 在 部 位 ： （1）质膜上；（2）细胞核；（3）内质 网、叶绿体、液泡膜 作用方式示意图作用方式示意图 IAA +IAA 壁 H+ 可 塑 性 增 强 伸 长 子 因 知 未 因子因子 RNARNA聚合酶聚合酶 mRNAmRNA合成合成 核核 新蛋白质新蛋白质 IAA H+ 0 10-11 10-9 10-7 10-5

6、10-3 10-1 + + 促促 进进抑制 抑制 根 芽茎 生长素浓度（M） 不同器官对生长素的敏感性 第二节第二节 赤霉素类赤霉素类（GAGA） GA GA 的发现的发现 化化 学学 本本 质质 共共 同同 结结 构构 水稻恶苗病 类萜 赤霉烷环 GAGA的分布与运输的分布与运输 生生 物物 鉴鉴 定定 法法 : : 大麦试验法大麦试验法 GA GA 的存的存 在形式在形式: : 游离型、结合型游离型、结合型 生生 物物 合合 成：成： 合成部位：幼叶、幼根、幼果、发育的种子 直接前体：贝壳杉烯 合成前体：甲瓦龙酸（甲羟戊酸）（MVA） GAGA的生理效应的生理效应 促进茎伸长 打破休眠 促

7、进抽薹开花 促进座果 促进单性结实 影响性别分化 促进组织分化 高 木质部 低 韧皮部 中 木质部 + 韧皮部 IAA/GAIAA/GA GAGA的作用机理的作用机理 调节调节IAAIAA水平水平 诱导酶的合成诱导酶的合成 促进IAA合成：促进色氨酸转变为IAA； 提高蛋白酶的活性 抑制IAA氧化酶和过氧化物酶活性 使束缚型IAA转变为自由型IAA 第三节第三节 细胞分裂素细胞分裂素 类类 细胞分裂素的发现细胞分裂素的发现 化学本质化学本质 分布分布 合成部位合成部位 合成前体合成前体 生物鉴定法生物鉴定法 存在形式存在形式 6 氨基腺嘌呤衍生物 处于细胞分裂的部位 根尖 A ； tRNA;

8、甲瓦龙酸 萝卜子叶增重法 游离型；束缚型 细胞分裂素的生理效应细胞分裂素的生理效应 促进细胞分裂（细胞质）与扩大（横向） 促进侧芽发育（消除顶端优势） 延迟叶片衰老（特有） 刺激块茎形成 促进叶绿素合成 促进组织、器官分化（IAA/CTK） 促进花芽分化（） 促进气孔开放 打破休眠，促进发芽（光种子） CTKCTK的作用机理的作用机理 CTKCTK的结合位点：的结合位点： CTKCTK对转录和翻译的控制：对转录和翻译的控制： CTKCTK能与豌豆染色体结合，调节基因活性，能与豌豆染色体结合，调节基因活性， 促进促进RNARNA合成；合成； CTKCTK是是tRANtRAN 的组成成分；的组成成

9、分； CTKCTK可以促进蛋白质的合成。可以促进蛋白质的合成。 CTKCTK与钙信使的关系：与钙信使的关系： CTKCTK与钙在分布上的相关性提示可能是细胞与钙在分布上的相关性提示可能是细胞 分裂素信息传递系统的一部分。分裂素信息传递系统的一部分。 第四节第四节 脱落酸（脱落酸（abscisicabscisic acid, ABA acid, ABA） ABAABA的发现：的发现： ABAABA的化学本质：的化学本质：萜类化合物 ABAABA的分布：的分布： 成熟、衰老、休眠器官 合成部位：合成部位： 根冠；叶绿体 ABAABA的合成前体：的合成前体：MVA 合成途径：合成途径： 生物鉴定法：

10、生物鉴定法： 气孔开度 脱落酸的生理效应脱落酸的生理效应 抑制生长（整株或离体器官） 促进脱落 促进休眠 加速衰老 促进气孔关闭 促进马铃薯块茎形成 脱落酸的作用机理脱落酸的作用机理 ABAABA结合蛋白：结合蛋白：气孔保卫细胞内有受体 阻止阻止RNARNA合成：合成：阻止RNA聚合酶活性 ABAABA改变某些酶的活性：改变某些酶的活性：RUBP羧化酶、 PEP羧化酶 ABAABA与与CaCa2+ 2+ CaM CaM系统的关系：系统的关系：如，气孔 关闭过程 机理 : 水分亏缺*细胞膨压下降叶肉细胞合成ABA 保卫细胞 对CO2敏感 PEP MAL K+不能进入保卫细胞气孔关闭 第五节第五节

11、 乙烯（乙烯（ethylene, ETHethylene, ETH） 乙烯的发现：乙烯的发现： 乙烯的分布：乙烯的分布： 生物鉴定法：生物鉴定法：三重反应三重反应 合合 成成 前前 体：体： 蛋氨酸蛋氨酸 直直 接接 前前 体：体：ACCACC（1-1-氨基环丙烷氨基环丙烷-1-1羧酸）羧酸） 合合 成成 途途 径径： 乙乙 烯烯 的的 生生 物物 合合 成成 乙烯的生理效应乙烯的生理效应 三重反应三重反应（抑制茎伸长，使茎加粗，失去负向地性 ） 促进果实成熟 促进脱落与衰老 促进菠萝开花 促进花芽分化（促进黄瓜多开雌花） 促进次生物排泌 乙烯的作用机理乙烯的作用机理 ETHETH调控着编码细

12、胞壁消化酶的基因转录调控着编码细胞壁消化酶的基因转录 提高许多酶的含量及活性（提高许多酶的含量及活性（POXPOX、纤维素酶、纤维素酶、 PGPG、磷酸脂酶等）磷酸脂酶等） ETHETH改变细胞膜的透性改变细胞膜的透性 分解细胞壁 离层 脱落 PG mRNA积累 ETH 新的纤维素酶 第六节第六节 植物激素间的相互关系植物激素间的相互关系 IAAIAA与与GAGA：IAA+GA IAA+GA 促进生长（增效）促进生长（增效） IAAIAA与与CTKCTK：协同：协同：CTKCTK加强加强IAAIAA的生理效应的生理效应 IAAIAA与与ETHETH： GAGA与与ABAABA： IAA促进ET

13、H生物合成 ETH降低IAA含量 GA 打破休眠，促进萌发 ABA促进休眠，抑制萌发 甲瓦龙酸 L S GA/ABA GA/ABA 上 升 下 降 生 长 休 眠 相 反： CTK 促进侧芽生长，消除顶端优势 IAA抑制侧芽生长，保持顶端优势 IAA/GAIAA/GA IAA/CTKIAA/CTK 第七节第七节 油菜素甾体类油菜素甾体类 促进生长 促进水稻第二叶片弯曲（生物鉴定法） 促进叶绿素形成 延缓衰老 生理效应生理效应 油菜素内酯（油菜素内酯（brassinosteroidsbrassinosteroids, BR, BR 1 1 ） 第八节第八节 多胺（多胺（ployaminesplo

14、yamines, PA, PA）类类 种种 类：类：（二胺、三胺、四胺） 合成前体：合成前体：精氨酸、蛋氨酸、赖氨酸 生理效应：生理效应： 促进生长 刺激不定根的产生 延缓衰老 提高抗性 调节开花 第九节第九节 水杨酸类水杨酸类 （salicylic acid, SAsalicylic acid, SA ） 发现 分布和代谢 生理效应和应用： 生热效应（佛焰花序） 诱导开花（抑制根发育CTK少） 增强抗性 （诱导抗病基因活化） 其他（抑制大豆顶端生长，切花 保鲜，水稻抗寒等） 第九章第九章 植物生长调节剂植物生长调节剂 生长刺激剂：生长刺激剂： 生长延缓剂：生长延缓剂： 生长抑制剂：生长抑制剂： 乙乙 烯烯 利：利： CCC（矮壮素）；PP333；B9 作用于亚顶端分生组织作用于亚顶端分生组织 TIBA（三碘苯甲酸）；整形素; 马莱酰肼（MH） 作用于顶端分生组织作用于顶端分生组织 22氯乙基膦酸（氯乙基膦酸（PH 4PH 4。1 1） IPA（丙）； IBA（丁）； NAA； 2，4 D GA3KT ； 6 BA; 2,4,5-三氯苯氧乙酸 吲吲 哚哚 乙乙 酸酸( (IAA)IAA) 生长素的发现及其生物鉴定法生长素的发现及其生物鉴定法 黄化麦苗中生长素的分布黄化麦苗中生长素的分布 IAA / GA IAA / GA 木质部 + 韧皮部 比值高 比值低 比值中等 比值适宜 木