《植物生長調(diào)節(jié)劑》PPT課件

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1、第九章植物生長調(diào)節(jié)劑緒論第一節(jié)植物生長促進(jìn)劑第二節(jié)植物生長延緩劑第三節(jié)植物生長抑制劑緒論植物的生長發(fā)育除需要水分、二氧化碳和各種營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要植物的生理活性物質(zhì)――植物激素的調(diào)節(jié)和控制，同時(shí)，還受到外界條件的影響，如溫度、光照、濕度等變化的影響。植物激素是植物體內(nèi)代謝產(chǎn)生的有機(jī)化合物，在低濃度下就能產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)，使植物產(chǎn)生明顯的生理生化和形態(tài)反應(yīng)。目前已發(fā)現(xiàn)并公認(rèn)的植物激素有五大類，即生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯。植物生長調(diào)節(jié)劑（Plantgrowthregulators,簡寫為PGR）是人工合成的、具有植物激素活

2、性的一類有機(jī)物質(zhì)，它們在較低的濃度下即可對植物的生長發(fā)育表現(xiàn)出促進(jìn)或抑制作用。植物生長調(diào)節(jié)劑的研究及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用，是近代植物生理學(xué)及農(nóng)業(yè)科學(xué)的重大進(jìn)展之一。1928年荷蘭植物學(xué)家溫特（P.W.Went）發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)存在著生長活性物質(zhì)，1934年柯格爾(F.Kogl)和哈根一史密特(A.T.Haagen-Smit)、1939年西曼(K.V.Thimann)分別從人尿和根霉菌培養(yǎng)基中提取出吲哚乙酸(IAA),后不久又人工合成了吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國“波爾斯－湯姆生植物研究所”的科學(xué)家從大量的苯氧

3、類化合物中篩選出了2，4-D，它具有比IAA、萘乙酸的生理活性大許多倍的效應(yīng)。后來相繼發(fā)現(xiàn)了其它內(nèi)源植物激素：乙烯（1962年），細(xì)胞分裂素（1964年），脫落酸（1965年）。20世紀(jì)末，新發(fā)現(xiàn)了很多種植物生長物質(zhì)，其中主要的有多胺（polyamine）、蕓苔素內(nèi)酯（brassinolide）、茉莉酸（jasmonicacid）等，均具有很強(qiáng)的生理活性及應(yīng)用前景。Moore已把蕓苔素內(nèi)酯列為第六類激素。在此期間，也相繼人工合成了具有相同活性的植物生長調(diào)節(jié)劑，并且在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝上廣泛應(yīng)用。第一節(jié)植物生長促進(jìn)劑（Growthstim

4、ulators）植物生長促進(jìn)劑是指能促進(jìn)植物細(xì)胞分裂、分化和伸長的化合物。根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)或活性的不同，又可分為生長素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、乙烯類和油菜素甾醇類等。（一）概述植物激素中最古老的是生長素。在達(dá)爾文等對燕麥胚芽鞘彎曲生長研究的基礎(chǔ)上，荷蘭科學(xué)家F.W.Went于1928年首次分離出生長素。后來科學(xué)家從孕婦的尿中提純出生長素，并經(jīng)檢定出化學(xué)結(jié)構(gòu)為3-吲哚乙酸（IAA）。同時(shí)在酵母提取物和根霉（Rhizopussuinus）培養(yǎng)物中也提純了IAA。此后大量的實(shí)驗(yàn)證明IAA是植物體內(nèi)廣泛存在的生長素。后來IAA已被人工合成。一

5、、生長素類（Auxins）3-吲哚乙酸（indole-3-aceticacid,IAA）隨著IAA的發(fā)現(xiàn)，人們從植物體內(nèi)還發(fā)現(xiàn)了與IAA結(jié)構(gòu)相似的生長素類物質(zhì)，這些物質(zhì)多為IAA生物合成的前體或代謝中間物，其在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)镮AA而表現(xiàn)為生長素活性。如，吲哚-3-丁酸（IBA，存在于玉米葉片和種子中）、吲哚-3-乙醇、吲哚-3-乙醛、吲哚-3-乙腈、4-氯-吲哚-3-乙酸（4-chloroIAA，存在于萵苣種子中）。另外，Leuba等于1990年發(fā)現(xiàn)了苯乙酸（PAA），證明同樣具有生長素活性。這些天然存在的生長素類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如下：吲哚-3-

6、丁酸（indole-3-butyricacid,IBA）4-氯-吲哚-3-乙酸（4-chloro-indole-3-aceticacid,4-CI-IAA）吲哚-3-乙醇（indole-3-alcohol）苯乙酸（phenylaceticacid,PAA）隨著天然生長素的人工合成與應(yīng)用，導(dǎo)致了后來大量非天然生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑的合成與發(fā)展，它們與吲哚乙酸具有相似的活性和相同的生長調(diào)劑功能。（二）生長素類的結(jié)構(gòu)與活性從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，具有生長素生物活性化合物的分子結(jié)構(gòu)特征為：①具有一個(gè)芳香環(huán)（吲哚環(huán)、萘環(huán)、苯環(huán)）；②具有一個(gè)羧基側(cè)鏈（乙酸、

7、丁酸、丙酸、羧酸酯、酰胺等）；③有些物質(zhì)在芳香環(huán)與羧基側(cè)鏈之間有一個(gè)氧原子間隔。生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑可概括為三類：一是芳香環(huán)為吲哚環(huán)，主要品種為：吲哚乙酸、吲哚丁酸、4-氯-吲哚-3-乙酸、吲哚-3-乙醇、吲熟酯；二是芳香環(huán)為萘環(huán)，主要品種為：萘乙酸、萘乙酰胺、萘氧乙酸；三是芳香環(huán)為苯環(huán)，該類品種也稱為苯氧羧酸類植物生長調(diào)節(jié)劑，其占有重要的地位。主要結(jié)構(gòu)為在苯環(huán)上連接氧基羧酸，品種之間的差異主要在苯環(huán)上取代基團(tuán)和羧酸不同。典型代表為2，4-D。苯氧羧酸類植物生長調(diào)節(jié)劑在高濃度下對闊葉類植物有明顯的抑制作用，甚至可導(dǎo)致植物死亡，因此，一

8、些品種可作為除草劑應(yīng)用。如2，4-D衍生物2，4-D丁酯等就是常用的除草劑。通過合成IAA與IAA受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)一步揭示了IAA類化合物結(jié)構(gòu)特征的化學(xué)和生物學(xué)本質(zhì)。在中性pH條件下，IAA類化合物