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1、植物激素及其诱激分子的 生物合成授课时间：2014.12.9 授课人：导言n植物激素是植物体内的微量信号分子。 植物体内激素的浓度以及组织对激素敏 感性的变化控制了植物的整个发育过程 。导言n赤霉素n脱落酸n细胞分裂素n吲哚-3-乙酸n乙烯n油菜素类固醇n多胺n茉莉酮酸n水杨酸导言研究工具：n植物突变体n抑制剂n转基因技术1. 赤霉素（gibberellin, GA）GA的发现n1956年阐明了赤霉酸，即现在的赤霉素 GA3的结构。1.1 赤霉素类包含19或20个碳原子nC20-GA1.2 GA影响植物生长发育的诸多方面GA通常可以代替环境信号1.3 一些GA的生物活性较高，而另一些较低1.3
2、 一些GA的生物活性较高，而另一些较低1.4 GA是萜类合成途径的产物1.5 植物中内根贝壳杉烯的合成GA基因在组织中的表达真菌中内根贝壳杉烯的合成1.6 细胞色素P450加氧酶催化内根贝壳杉 烯向GA12-醛的转变单效唑 多效唑 泰克来 嘧啶醇豌豆lh-2 水稻 dx 拟南芥 ga31.7 GA12-醛C19-GA的两种途径1.8 GA20-氧化酶催化GA12转化成C19-GA1.9 3-羟羟化产产生有活性的赤霉素ga4菜豆中3-羟羟化酶1.10 2-羟羟化使有活 性的内源赤霉素失活n当这些赤霉素2-羟 化酶在不同物种中表 达时会产生矮化突 变体。1.11 一些参与赤霉素生物合成的酶 受到反
3、馈调节n与GA 20-氧化酶相似，3羟化酶也受到 反馈调节1.12 植物光敏色素可能介导 GA代谢中光诱导的改变红光及远红光对莴苣种子的影响1.14 冷处理才开花植物， GA也可诱导开花2. 脱落酸（abscisic acid, ABA ）ABA的发现n1965年美国弗雷德里克阿迪科特的研究组报 道了脱落素的结构，后来称为脱落酸。2.1 脱落酸的作用水逆境诱导气孔关闭ABA的合成2.2 真菌中脱落酸的生物合成2.3 植物经C40 前体合成ABA气相层析-质谱分析试验2.4 ABA合 成的调节ABCD2.5 ABA 代谢3. 细胞分裂素（cytokinin,CKT）CKT的发现n1963年从未成
4、熟的玉米种子中分离得到 植物细胞分裂的天然诱导物。 6-KT Z BACKT缩写萜类合成途径3.1 CKT的从头合成 3.2 细菌编码和表达 CKT合成相关基因3.3 CKT合成基因用于植物的转化 CKT作用部位3.4 tRNA核苷酸的碱基修饰产生CKT3.5 细胞分类素的互相转化3.6 细胞分裂素氧化酶 可以去除许多细胞分裂素异戊烯基的侧链3.7 侧链羟基的葡糖基化 可能使细胞分裂素可逆地失活3.8 嘌呤部分N-葡糖基化 使游离碱基细胞分裂素不可逆地失活3.9 和Ala的结合 产生出极稳定的没有活性的CKT4. 吲哚-3-乙酸（IAA）IAA的发现n1926年，弗里茨温特从燕麦胚芽鞘中分离出
5、一 种可扩散的促进生长的因子，后来命名为生长素 。4.1 IAA可以 由L-trp合成4.3 不依赖trp的IAA生物合成orp准确的合成路径还未揭示4.4 IAA的轭合途径和分解代谢途径去羧基途径不去羧基途径不去羧基途径4.5 IAA酯轭合物 是IAA的贮藏产物玉米中IAA酯轭合物 的生物合成和水解4.7 细菌病原编码新的 IAA合成及共轭途径4.8 用IAA合成基因的转基因植物 研究过量內源IAA的影响4.9 GA可以增加IAA的储备， 而CTK可以减少IAA的合成，反之亦然5.乙烯（ethylene,ETH）ETH的发现ETH的生物实验豌豆绿豆5.1 EHT由SAM合成， 中间产物是ACC5.2 ACC合酶调节ETH合成过程ACCIAAETH5.3 ACC氧化酶及其基因的克隆5.4 SAM量低时， ETH和多胺合成途径竞争这一底物5.5 ETH代谢n植物组织中，向周围大气中扩散可能是 乙烯丢失的主要途径。5.6 ETH合成受抑制会延迟果实成熟
