植物生長(zhǎng)物質(zhì)課課件

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1、第八章植物生長(zhǎng)物質(zhì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育本章內(nèi)容生長(zhǎng)：是植物體積的增大，它是通過(guò)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大來(lái)完成的。發(fā)育：是在整個(gè)生活史上，植物體的構(gòu)造和機(jī)能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的變化過(guò)程。其變現(xiàn)是細(xì)胞、組織和器官的分化。本章內(nèi)容第一節(jié)生長(zhǎng)素類(auxin,IAA)第二節(jié)赤霉素類(gibberellin,GA)第三節(jié)細(xì)胞分裂素類(cytokinin，CTK)第四節(jié)脫落酸(abscisicacid，ABA)第五節(jié)乙烯(ethylene,ETH)第六節(jié)其他天然的植物生長(zhǎng)物質(zhì)第七節(jié)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑本章重點(diǎn)1.激素的生理作用及作用機(jī)理；2.激素的生物合成；3.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)

2、用。植物生長(zhǎng)物質(zhì)的概念和種類植物生長(zhǎng)物質(zhì)(Plantgrowthsubstances)：指具有調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的一些生理活性物質(zhì)，包括植物激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。植物激素(planthormones或phytohormones)：指在植物體內(nèi)合成的，可移動(dòng)的，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量(<1μmol/L)有機(jī)物。目前公認(rèn)的植物激素：生長(zhǎng)素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、脫落酸和乙烯。植物激素具有以下特點(diǎn)：第一，內(nèi)生性，是植物生命活動(dòng)中的正常代謝產(chǎn)物；第二，可運(yùn)性，由某些器官或組織產(chǎn)生后運(yùn)至其它部位而發(fā)揮調(diào)控作用，在特殊情況下植物激素在合成部位也有調(diào)控作

3、用；第三，調(diào)節(jié)性，植物激素不是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通常在極低濃度下產(chǎn)生生理效應(yīng)。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(plantgrowthregulators)：指人工合成的具有類似植物激素生理活性的化合物。種類：生長(zhǎng)促進(jìn)劑、生長(zhǎng)抑制劑、生長(zhǎng)延緩劑。其中有些分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似的有機(jī)化合物,如吲哚丙酸、吲哚丁酸等；另有一些結(jié)構(gòu)與植物激素完全不同,但具有類似生理效應(yīng)的有機(jī)化合物,如萘乙酸、矮壯素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效唑、烯效唑等。研究植物生長(zhǎng)物質(zhì)的方法(一)生物測(cè)定法通過(guò)測(cè)定激素作用于植株或離體器官后所產(chǎn)生的生理生化效應(yīng)的強(qiáng)度，從而推算植物激素含量的方法。生長(zhǎng)

4、素的生物測(cè)定，可用小麥胚芽鞘切段伸長(zhǎng)法。在一定范圍內(nèi)赤霉素誘導(dǎo)的α-淀粉酶活性的強(qiáng)弱與赤霉素濃度成正相關(guān)(二)物理和化學(xué)方法薄層層析(TLC)氣相色譜(GC)高效液相層析(HPLC)質(zhì)譜分析(MS)測(cè)定生長(zhǎng)素可達(dá)到10-12g的水平，并可正確分析生長(zhǎng)素的前體、生長(zhǎng)素的代謝以及生長(zhǎng)素在植物體中的分布等。(三)免疫分析法免疫分析測(cè)定生長(zhǎng)素的基本過(guò)程A.抗原生長(zhǎng)素B.對(duì)生長(zhǎng)素起反應(yīng)合成的抗體C.對(duì)非生長(zhǎng)素抗原起反應(yīng)中合成的抗體。第一節(jié)生長(zhǎng)素類一、生長(zhǎng)素類的發(fā)現(xiàn)和化學(xué)結(jié)構(gòu)CharlesDarwin(1880)父子通過(guò)虉草(Phalariscanar

5、iensis)向光彎曲生長(zhǎng)(向光性現(xiàn)象)實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致了植物生長(zhǎng)物質(zhì)-生長(zhǎng)素的最早發(fā)現(xiàn)。荷蘭的Went(1926)：來(lái)自燕麥胚芽鞘尖端輸出的“生長(zhǎng)物質(zhì)”的量與胚芽鞘的彎曲程度成正相關(guān)。生長(zhǎng)素“auxin”(希臘語(yǔ)，表示“增加”的意思)。燕麥試法(Avenatest)荷蘭的K.K?gl和Haagen-Smit(1934)：首先從人尿中提取出了吲哚乙酸(indole-3-aceticacid，IAA)。隨后從玉米油、根霉、麥芽等分離和純化出刺激生長(zhǎng)的物質(zhì)-IAA(C10H9O2N,Mr=175.19)。現(xiàn)已證明，IAA是普遍存在于植物體中的生長(zhǎng)素類物質(zhì)

6、。植物體內(nèi)的其他生長(zhǎng)素類：IBA(indolebutyricacid,吲哚丁酸)；4-Cl-IAA(4-chloro-3-indoleaceticacid,4-氯吲哚乙酸)；PAA(phenylaceticacid，苯乙酸)等。天然生長(zhǎng)素類人工合成生長(zhǎng)素類2,4-二氯苯氧乙酸2,4,5-三氯苯氧乙酸二、IAA在植物體內(nèi)的分布和運(yùn)輸1.分布每克鮮重為10～100ng集中在生長(zhǎng)旺盛的部位燕麥幼苗中生長(zhǎng)素的分布根芽鞘2.運(yùn)輸生長(zhǎng)素只能從植物的形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸，而不能向相反的方向運(yùn)輸，這稱為生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸。主動(dòng)過(guò)程缺氧2,3,5—三碘苯甲酸(TI

7、BA)抑制:三、IAA的代謝1.合成代謝合成部位：莖端分生組織、芽鞘尖端、胚和幼葉前體物質(zhì)：色氨酸四條途徑酸由色氨酸生物合成吲哚乙酸的途徑2.生長(zhǎng)素的結(jié)合與降解(1)束縛型和游離型生長(zhǎng)素IAA可與細(xì)胞內(nèi)的糖、氨基酸等結(jié)合而形成束縛型生長(zhǎng)素，約占組織中生長(zhǎng)素總量的50%～90%。沒(méi)有與其他分子以共價(jià)鍵結(jié)合的易從植物中提取的生長(zhǎng)素叫游離型生長(zhǎng)素(2)生長(zhǎng)素的降解兩條途徑：酶氧化降解和光氧化降解酶氧化降解：是IAA的主要降解過(guò)程，催化降解的酶是吲哚乙酸氧化酶，是一種含F(xiàn)e的血紅蛋白，需要兩個(gè)輔助因子，即Mn2+和一元酚化合物，鄰二酚則起抑制作用IAA

8、的光氧化降解：IAA的光氧化產(chǎn)物和酶氧化產(chǎn)物相同，為亞甲基氧代吲哚(及其衍生物)和吲哚醛。IAA的光氧化過(guò)程需要相對(duì)較大的光劑量3.生長(zhǎng)素代謝的調(diào)節(jié)(