植物生理学 植物生长物质创新.ppt

第八章 植物生长物质 植物生长调节剂：一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。萘乙酸、矮壮素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效唑、烯效唑等。 第一节 生长素类（IAA） 一、生长素的发现和种类 分子式：C10H9O2N 结构式： 高等植物体内的生长素：IAA，IBA（吲哚丁酸），4-Cl-IAA（4-氯吲哚乙酸），PAA（苯乙酸）等。 二、生长素的分布与运输 生长素主要集中在生长旺盛的部分（如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等）。 自由生长素：游离 ，具有生物活性。 束缚生长素：常与一些小分子结合，无生物活性。 作用：贮藏 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖； 运输形式：如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇 解毒：吲哚乙酰天门冬氨酸 调节自由生长素含量 极性运输生长素只能从植物的形态学上端向下端运输，而不能向相反的方向运输，局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间进行的短距离运输。 非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向无明显关系的运输方式。 极性运输为主动运输过程，与呼吸作用有关，速度比物理扩散快10倍，可以进行逆浓度梯度运输。 极性运输的化学渗透模型。 三、生长素的生物合成和降解  合成部位 胚芽鞘、叶原基、营养芽、嫩叶和发育中的种子 前体：色氨酸Trp 缺Zn影响Trp的合成，进而影响IAA合成 生长素的降解 酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解 光氧化途径在强光下体外的IAA在核黄素催化下，可被光氧化 四 生长素的作用 1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎芽根; 器官对IAA的敏感性，根芽茎。 促进效应以伸长区最为明显。 促进插条不定根的形成 3 促进单性结实 生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。利用这一特性，用IAA处理，可促使子房及其周围组织膨大而获得无籽果实。 4 维持顶端优势抑制侧芽生长 5 促进菠萝开花，控制性别分化 14个月大小菠萝植株--30ml 50-100ppm的2.4─D或15─20ppmNAA。黄瓜多开雌花。抑制作用 抑制花朵脱落、侧枝生长、叶片衰老和块根形成等。  1% NAA抑制马铃薯发芽 五 人工合成的生长素及应用 吲哚丙酸（IPA） 吲哚丁酸（IBA）（8元/g) α-萘乙酸（NAA）(0.2元/g) 2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）等 有些人工合成的生长素，如：NAA，2,4-D等，由于原料丰富，生产过程简单，而且效果稳定，便宜，所以得到广泛的推广应用。 复习 五大类激素、 生长调节剂、极性运输、极性运输机制 植物体中是怎样合成生长素的？ 生长素的分解分哪两种形式？ 贴类物质合成走什么途径？ 生长素的生理作用？ 举几个人工合成的生长素类物质？ 第二节 赤霉素类（GA） 1926，黑泽英一，水稻恶苗病 1938，薮田等，水稻赤霉菌→赤霉素结晶 1959，确定化学结构,GA是化学结构非常近似的一类物质，现有126种基本结构是赤霉烷(gibberellane)--双萜 一 赤霉素的种类和化学结构 GA有126种，分C20赤霉素和C19赤霉素两类。C19赤霉素在数量上多于C20赤霉素，且活性也高。 市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得的。 自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运输形式。 二 赤霉素的分布与运输 分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、细菌。 分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。 运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。 GA表达的荧光染色，在根尖，茎尖，花等部位含量多 三 赤霉素的生物合成 合成部位： 根伸长区（3-4mm）、营养芽、幼叶、未成熟的种子、萌发的胚等幼嫩组织。 萜类合成走什么途径？IPP为活化的异戊二烯 生物合成前体： 甲羟戊酸（甲瓦龙酸） 细胞中的合成部位：质体、内质网和细胞质溶胶。 五 赤霉素的生理效应 1 促进细胞分裂和茎的伸长 2 诱导α-淀粉酶的形成 3 促进抽薹开花 4 促进坐果 5 打破休眠 GA主要作用于已有节间伸长，而不是促进节数的增加。 应用：啤酒生产工业上的糖化。无需大麦种子萌发 二年生冬性作物开花要求低温和长日照条件，GA能代替低温春化作用使作物当年抽薹开花 第三节细胞分裂素类（CTK） 发现： 1941，椰子乳汁刺激曼陀罗胚囊卵细胞发育 1955，美国斯库格发现酵母提取液中有DNA降解物