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1、第七章植物生長(zhǎng)物質(zhì)天然人工植物生長(zhǎng)物質(zhì)植物激素植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的生理活性物質(zhì)植物激素內(nèi)生性移動(dòng)性調(diào)節(jié)性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑外源性移動(dòng)性調(diào)節(jié)性生長(zhǎng)素類(IAA)赤霉素類(GA)細(xì)胞分裂素類(CTK)脫落酸(ABA)乙烯(ETH)特點(diǎn)種類生長(zhǎng)促進(jìn)劑生長(zhǎng)抑制劑生長(zhǎng)延緩劑本章要求:植物激素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的定義、種類植物激素的分布、運(yùn)輸、生理效應(yīng)及相互關(guān)系生長(zhǎng)素和赤霉素作用機(jī)制植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、作用及應(yīng)用種類IAAGACTKABAETH化學(xué)本質(zhì)運(yùn)輸存在形式合成前體作用機(jī)理生理作用√√※※※※※第一節(jié)生長(zhǎng)素類一、生長(zhǎng)素(IAA)的發(fā)現(xiàn)與化學(xué)本質(zhì)Darwin---向光性實(shí)驗(yàn)---某種影響向下傳
2、遞Went---化學(xué)物質(zhì)---生長(zhǎng)素(AUX)--定量分析K?gl---純化---鑒定---吲哚乙酸(IAA)化學(xué)本質(zhì)---含吲哚環(huán)分布---旺盛分裂和生長(zhǎng)的部位存在形式---自由態(tài)、結(jié)合態(tài)運(yùn)輸---極性與非極性二、生長(zhǎng)素的分布、存在形式與運(yùn)輸1.分布集中在旺盛分裂和生長(zhǎng)的部位2.存在形式自由型:結(jié)合型:有生理活性無生理活性自由型結(jié)合型3.運(yùn)輸(1)極性運(yùn)輸※運(yùn)輸距離短運(yùn)輸速率低消耗能量概念特點(diǎn)(2)非極性運(yùn)輸三、生長(zhǎng)素的代謝1.生物合成2.降解合成部位:合成前體:合成途徑:酶降解光降解---IAA氧化酶色氨酸吲哚丙酮酸為主(主要)高山植物四、IAA的生理效應(yīng)1.促進(jìn)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)(縱向)最顯著雙重
3、作用低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)高濃度抑制生長(zhǎng)器官的敏感性根>芽>莖幼嫩>衰老黃化>綠色離體>整株離體與整株的效應(yīng)有別2.促進(jìn)器官與組織的分化誘導(dǎo)不定根的形成木質(zhì)部韌皮部高濃度低濃度頂芽對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)的抑制現(xiàn)象3.保持頂端優(yōu)勢(shì)4.促進(jìn)果實(shí)發(fā)育5.其它效應(yīng)參與向性運(yùn)動(dòng)促進(jìn)菠蘿開花抑制花果脫落誘導(dǎo)雌花分化IAA溶液,伸長(zhǎng)同時(shí)外液pH下降pH3.0溶液,1分鐘伸長(zhǎng)1.酸生長(zhǎng)理論背景:(燕麥胚芽鞘)(雷利和克萊蘭)快速反應(yīng)五、IAA的作用機(jī)理IAA與H+-泵結(jié)合H+-泵活化細(xì)胞壁酸化氫鍵斷裂,酶激活細(xì)胞水勢(shì)下降細(xì)胞體積膨大內(nèi)容要點(diǎn):激素受體---能與激素特異結(jié)合并能引發(fā)特殊生理反應(yīng)的蛋白質(zhì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)---偶聯(lián)各種胞外
4、刺激信號(hào)與其相應(yīng)的生理反應(yīng)之間的一系列分子反應(yīng)機(jī)制。第二信使---響應(yīng)外部信號(hào)并引起細(xì)胞內(nèi)生理效應(yīng)的胞內(nèi)信號(hào)分子相關(guān)概念DGCa2+cAMPIP3細(xì)胞反應(yīng)質(zhì)膜細(xì)胞反應(yīng)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)胞間信號(hào)傳遞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換第一信使第二信使2.基因激活假說IAA與激素受體結(jié)合激活轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)合成蛋白質(zhì)IAA的作用機(jī)理第二節(jié)赤霉素類一、赤霉素(GA)的發(fā)現(xiàn)及化學(xué)本質(zhì)為雙萜目前超過136種GA3活性最強(qiáng)二、GA的生物合成與運(yùn)輸1.生物合成2.運(yùn)輸合成場(chǎng)所:發(fā)育中種子,幼莖,根合成前體:甲瓦龍酸(MVA)3.存在形式---木質(zhì)部韌皮部結(jié)合型游離型三、GA的生理效應(yīng)1.促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)促進(jìn)整株植物生長(zhǎng)促進(jìn)節(jié)間的伸長(zhǎng)無超
5、最適濃度的抑制作用芹菜、萵苣、牧草等特點(diǎn)2.誘導(dǎo)開花代替低溫代替長(zhǎng)日照3.打破休眠---誘導(dǎo)水解酶的合成4.促進(jìn)雄花分化5.促進(jìn)某些植物座果6.誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)7.促進(jìn)細(xì)胞的分裂與分化IAA/GA高促進(jìn)木質(zhì)部分化低促進(jìn)韌皮部分化四、赤霉素的作用機(jī)理1.GA與酶的合成GA的合成部位酶的合成部位---胚---糊粉層2.GA調(diào)節(jié)IAA水平---GA可提高IAA的水平降低IAA氧化酶活性提高蛋白酶活性促進(jìn)IAA結(jié)合型→自由型第三節(jié)細(xì)胞分裂類一、CTK的發(fā)現(xiàn)和本質(zhì)腺嘌呤具有促進(jìn)細(xì)胞分裂的活性細(xì)胞分裂DNA分解產(chǎn)物中純化激動(dòng)素---玉米素1948年Skoog和崔澄發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素存在時(shí)1955年Millu和Skoo
6、g等發(fā)現(xiàn)存放了4年的DNA也能誘導(dǎo)1956年,Millu等從高壓滅菌處理的1963年,未成熟的玉米籽粒促進(jìn)細(xì)胞分裂二、CTK的分布與代謝合成部位合成前體存在形式運(yùn)輸AMP和iPP細(xì)胞分裂旺盛的部位游離態(tài)結(jié)合態(tài)木質(zhì)部韌皮部1.促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大IAA---促進(jìn)細(xì)胞核分裂CTK---促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂GA---縮短細(xì)胞周期三、CTK的生理效應(yīng)2.促進(jìn)芽的分化IAA/CTK高---形成根IAA/CTK低---形成芽消除頂端優(yōu)勢(shì)3.延緩葉片衰老促進(jìn)氣孔開放打破需光種子休眠促進(jìn)雌花分化4.其它生理作用與GA相似與IAA相同第四節(jié)脫落酸類1961年---脫落素1963年---休眠素1967年---名為脫落酸一
7、、脫落酸(ABA)的發(fā)現(xiàn)與本質(zhì)脫落、休眠器官或逆境下較多合成部位合成前體甲瓦龍酸甲瓦龍酸→→FPP二、ABA的分布、代謝與運(yùn)輸分布根冠、萎蔫葉片(為主)合成途徑→→→GA長(zhǎng)日條件運(yùn)輸多以游離型短日條件→→→ABA三、ABA的生理效應(yīng)3.促進(jìn)氣孔關(guān)閉1.促進(jìn)休眠2.促進(jìn)脫落4.抑制生長(zhǎng)和萌發(fā)5.加速種子成熟6.提高抗性第五節(jié)乙烯1901年Neljubow發(fā)現(xiàn)乙烯能引起黃化豌豆苗的三重反應(yīng)1910年C