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1、第八章第八章 植物生长物质植物生长物质教学目标教学目标1.1.掌握掌握植物激素植物激素和和植物生长调节剂植物生长调节剂的概念；的概念；2.2.掌掌握握生生长长素素的的极极性性运运输输、生生物物合合成成与与降降解解、主要生理作用及机理；主要生理作用及机理；3.3.了解了解赤霉素赤霉素的结构、生物合成及生理作用；的结构、生物合成及生理作用；4.4.了解了解细胞分裂素细胞分裂素的结构和生理作用；的结构和生理作用；5.5.了解了解脱落酸脱落酸的生物合成和生理作用；的生物合成和生理作用；6.6.弄清弄清乙烯乙烯的生物合成及其调控；的生物合成及其调控；7.7.了解主要了解主要生长调节剂生长调节剂在农业生产
2、上的应用。在农业生产上的应用。第一节第一节 植物生长物质概述植物生长物质概述1 1 植物生长物质的概念植物生长物质的概念 植植物物生生长长物物质质：是是指指调调节节植植物物生生长长发发育育的的物物质质，包括包括植物激素植物激素和和植物生长调节剂植物生长调节剂。1 1）植植物物激激素素：指指一一些些在在植植物物体体内内合合成成，并并从从产产生生之之处处运运送送到到别别处处，对对生生长长发发育育起起显显著著作作用用的的微微量有机物。量有机物。2 2）植物生长调节剂植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。人工合成的物质。2 2 植物激素的种类植物激素的种类1
3、 1）目目前前公公认认的的植植物物激激素素：生生长长素素、赤赤霉霉素素、细胞分裂素细胞分裂素、脱落酸脱落酸、乙烯乙烯共共5 5种。种。 2 2）部部分分新新型型的的植植物物激激素素：茉茉莉莉酸酸、多多胺胺类类、水杨酸水杨酸、油菜素甾醇类油菜素甾醇类共共4 4种种。第二节第二节 生长素（生长素（IAAIAA）1 1 生长素的发现生长素的发现1 1）植物向光性试验植物向光性试验2 2）燕麦试验法燕麦试验法2 2 生长素的分布与运输生长素的分布与运输2.1 2.1 生长素在植物中的分布生长素在植物中的分布 生长素主要集中在生长素主要集中在生长旺盛生长旺盛的部分的部分（如（如胚芽鞘胚芽鞘、芽和根尖端的
4、、芽和根尖端的分生组织分生组织、形成层形成层、受精后的受精后的子房子房、幼嫩种子幼嫩种子等）等）2. 2 2. 2 生长素在植物中的存在形式生长素在植物中的存在形式1 1）自自由由生生长长素素：易易于于被被提提取取，具具有有生生物物活活性性，为生长素的为生长素的作用形式作用形式。2 2）束束缚缚生生长长素素：常常与与一一些些小小分分子子结结合合，不不易易于被提取，无生物活性。其功能有：于被提取，无生物活性。其功能有： A.A. 贮存形式贮存形式: : 如如IAAIAA与与葡萄糖葡萄糖形成形成吲哚乙酰葡糖吲哚乙酰葡糖； B.B. 运输形式：运输形式：如如IAAIAA与与肌醇肌醇形成形成吲哚乙酰肌
5、醇吲哚乙酰肌醇 C.C. 解解毒毒作作用用：如如IAAIAA与与天天冬冬氨氨酸酸形形成成吲吲哚哚乙乙酰酰天天冬氨酸冬氨酸。2.3 2.3 生长素在植物中的运输方式生长素在植物中的运输方式1 1）非非极极性性运运输输：通通过过韧韧皮皮部部进进行行的的、与与植植物物形形态态学方向无明显关系的运输方式。学方向无明显关系的运输方式。2 2）极极性性运运输输：局局限限于于胚胚芽芽鞘鞘、幼幼茎茎、幼幼根根的的薄薄壁壁细细胞胞之之间间进进行行的的短短距距离离、仅仅能能从从植植物物体体形形态态学学上上端端运运输输到到下端下端的方式。的方式。主要特点主要特点： A.A.A.A. 为为主动运输主动运输过程过程(
6、(与呼吸作用有关，速度快与呼吸作用有关，速度快) )； B.B.B.B. 可以进行可以进行逆浓度梯度运输逆浓度梯度运输。 C.C.C.C. 受受到到2 2，3 3，5-5-三三碘碘苯苯甲甲酸酸（TIBATIBA）、萘萘基基邻邻氨氨甲甲酰酰苯苯甲甲酸酸（NPANPA）等等物物质质的的抑抑制制。上上述述物物质质又又被被称称为为生生长抑制剂长抑制剂（参见参见P201P201) )3 3 生长素的生物合成和降解生长素的生物合成和降解3. 1 3. 1 生长素的生物合成生长素的生物合成1 1）前体物质前体物质：色氨酸：色氨酸2 2）合成途径合成途径： A.A.吲哚丙酮酸途径吲哚丙酮酸途径（主要途径）（主
7、要途径）B.B.色胺途径色胺途径（常与（常与吲哚丙酮酸途径吲哚丙酮酸途径同时进行）同时进行）C.C.吲哚乙醇途径（吲哚乙醇途径（黄瓜黄瓜等）等）D.D.吲哚乙腈途径（某些吲哚乙腈途径（某些十字花科植物十字花科植物）3. 2 3. 2 生长素的降解（自学生长素的降解（自学P174P174）1 1）酶促降解酶促降解 A.A. 脱羧降解脱羧降解 B.B. 不脱羧降解不脱羧降解2 2）光氧化途径光氧化途径3. 3 3. 3 生长素水平的调节（小结生长素水平的调节（小结） 自由生长素水平自由生长素水平运输运输生物合成生物合成生物降解生物降解结合态结合态区域化区域化生理作用生理作用4 4 生长素的作用机理
8、生长素的作用机理1 1）细胞壁酸化作用细胞壁酸化作用-酸酸- -生长学说生长学说2 2）促进核酸和蛋白质的合成促进核酸和蛋白质的合成 基基本本论论点点：生生长长素素一一方方面面活活化化质质膜膜上上的的ATPATP酶酶，促促使使细细胞胞壁壁酸酸化化，增增加加可可塑塑性性，使使细细胞胞体体积积变变大大；另另一一方方面面，生生长长素素促促进进核核酸酸和和蛋蛋白白质质的的合合成成，为为原原生生质质体体和和细细胞胞壁壁的的合合成成提提供供原原料料，保保持持持持久久性性生生长。长。5 5 生长素的生理作用与应用生长素的生理作用与应用5.1 5.1 生长素的生理作用生长素的生理作用1 1）促进作用促进作用2
9、 2）抑制作用抑制作用 5.5.2 2 人工合成的生长素与应用人工合成的生长素与应用1 1）促进插枝生根促进插枝生根2 2）阻止器官脱落阻止器官脱落3 3）促进结实促进结实4 4）促进菠萝开花促进菠萝开花 第三节第三节 赤霉素赤霉素（GAGA）1 1 赤霉素的结构与分类赤霉素的结构与分类1 1 1 1）基本结构：基本结构：基本结构：基本结构：赤霉素烷赤霉素烷2 2 2 2）命名与分类：命名与分类：命名与分类：命名与分类： A.A.A.A. 按发现顺序：按发现顺序：GAGA1 1、GAGA2 2、GAGA3 3、GAGA4 4等等 B.B.B.B. 按碳原子数：按碳原子数：C C1919（活性高
10、，种类多）和（活性高，种类多）和C C2020两大两大类类2 2 赤霉素的分布与运输赤霉素的分布与运输1 1 1 1）赤霉素的分布：赤霉素的分布：赤霉素的分布：赤霉素的分布：主要集中在主要集中在生长旺盛生长旺盛生长旺盛生长旺盛的部分的部分2 2 2 2）存在形式：存在形式：存在形式：存在形式：有有自由赤霉素自由赤霉素自由赤霉素自由赤霉素和和结合赤霉素结合赤霉素结合赤霉素结合赤霉素 3 3 3 3）运输特点：运输特点：运输特点：运输特点：无无极性极性极性极性 3 3 赤霉素的生物合成赤霉素的生物合成1 1）前体物质前体物质：甲瓦龙酸（又叫甲瓦龙酸（又叫甲羟戊酸甲羟戊酸）2 2）合成途径合成途径：
11、 GAGA1212是各类赤霉素的前身是各类赤霉素的前身3 3）合成抑制剂合成抑制剂： 又叫生长延缓剂。又叫生长延缓剂。4 4 赤霉素的生理作用与应用赤霉素的生理作用与应用1 1）促进麦芽糖化（诱导促进麦芽糖化（诱导 - -淀粉酶淀粉酶形成）形成）2 2）促进营养生长（促进营养生长（茎叶伸长茎叶伸长）3 3）防止脱落（防止脱落（提高座果率提高座果率）4 4）打破休眠（打破休眠（促进种子和芽的萌发促进种子和芽的萌发） 第四节第四节 细胞分裂素（细胞分裂素（CTKCTK）1 1 细胞分裂素概述细胞分裂素概述1 1）细胞分裂素的结构：细胞分裂素的结构：为腺嘌呤的衍生物为腺嘌呤的衍生物2 2）细胞分裂素
12、的分布细胞分裂素的分布： 主要集中在主要集中在生长旺盛生长旺盛的部分的部分3 3）存在形式：存在形式： 有有自由细胞分裂素自由细胞分裂素和和结合细胞分裂素结合细胞分裂素 4 4）运输特点：运输特点：无无极性极性 5 5）生物合成：生物合成：前体物质为前体物质为甲瓦龙酸甲瓦龙酸2 2 CTKCTK的生理作用与应用的生理作用与应用1 1）促进细胞分裂和扩大（促进细胞分裂和扩大（不促进细胞伸长不促进细胞伸长）2 2）诱导芽的分化（诱导芽的分化（组织培养上的应用组织培养上的应用）3 3）延缓叶片衰老（延缓叶片衰老（保鲜应用保鲜应用） 第五节第五节 乙烯（乙烯（ETHETH）1 1 乙烯概述乙烯概述1
13、1 1 1）乙烯的结构：乙烯的结构：C C2 2H H2 22 2 2 2）乙烯的分布乙烯的分布： 在在分生组织分生组织、种子萌发种子萌发、花刚凋谢花刚凋谢和和果实成熟果实成熟时形成乙烯最多。时形成乙烯最多。3 3）生物合成：生物合成：前体物为前体物为甲硫氨酸（甲硫氨酸（Met, Met, 蛋氨酸）蛋氨酸） ATP ATP ACCACC合合 成成 酶酶 ACCACC氧化酶氧化酶 Met Met Met Met SAM SAM SAM SAM ACC ETHACC ETHACC ETHACC ETH MACCMACCMACCMACC 2 2 乙烯的生理作用与应用乙烯的生理作用与应用2.1 2.1
14、 乙烯的生理作用乙烯的生理作用1 1）促进细胞扩大促进细胞扩大 抑制伸长生长（抑制伸长生长（矮化矮化） “三重反应三重反应” 促进横向生长（促进横向生长（加粗加粗） 地地上上部部失失去去负负向向重重力力生长（生长（变弯变弯）2 2）促进果实成熟促进果实成熟3 3）促进器官脱落促进器官脱落2.2 2.2 乙烯释放剂乙烯释放剂-乙烯利的应用乙烯利的应用1 1）果实催熟和改善品质（果实催熟和改善品质（果实催熟剂果实催熟剂）2 2）促进次生物质排出（促进次生物质排出（增加橡胶、增加橡胶、 漆树和松树等次生物质的产量漆树和松树等次生物质的产量）3 3）促进开花（促进开花（使菠萝提早开花使菠萝提早开花 和
15、加快成熟和加快成熟） 第六节第六节 脱落酸（脱落酸（ABAABA）1 1 脱落酸概述脱落酸概述1 1） ABAABA的结构的结构：为含为含1515个碳的倍半萜羧酸个碳的倍半萜羧酸2 2） ABAABA的分布的分布： 在在将要脱落将要脱落或或进入休眠进入休眠的的 器官和组织中含量高。器官和组织中含量高。3 3）存在形式：存在形式： 有有自由自由ABAABA和和结合结合ABAABA 4 4）运输特点：运输特点：无无极性极性 5 5）生物合成：生物合成：前体物质为前体物质为甲瓦龙酸甲瓦龙酸2 2 ABAABA 的生理作用与应用的生理作用与应用1 1）促进叶、果和花蕾的脱落促进叶、果和花蕾的脱落2 2）促进芽和种子的休眠促进芽和种子的休眠3 3）促进气孔关闭促进气孔关闭4 4）提高植物抗逆性提高植物抗逆性第七节第七节 其他天然的植物生长物质其他天然的植物生长物质（自学（自学P197-200P197-200）第八节第八节 植物生长其他抑制物质植物生长其他抑制物质（自学（自学P201-204P201-204）
