01植物激素王.ppt

/ 77 第一讲 植物激素（王学奎） 1.1 植物激素与植物生长物质的概念和类型 1.2 植物激素研究方法 1.3 植物激素的生理作用 1.4 植物激素的作用机理 1.1 植物激素与植物生长物质的概念和类型1.1.1 植物激素的概念及其代谢概述 目前公认的植物激素： 1.2 植物激素研究的技术方法 1.2.1 内源激素的提取与分离 1.2.2 植物激素的测定方法（1）生物试法 植物激素的生物试法图解： （2）化学分析法 （3）免疫检测技术 （4）基因表达法 基因法检测过程: 1.2.3 与激素有关突变体的利用 （1）利用激素缺陷型突变体揭示激素生物合成途径 GA突变体 玉米、豌豆、拟南芥等 （2）激素突变体在其它方面的研究利用 ①揭示激素的生理功能：通过比较激素缺陷型与正常型植株在形态、生理上的差异; ②激素不敏感型突变体：揭示激素吸收、运输、代谢过程，受体及信号传递途径等； ③克隆激素相关基因：利用激素有关的突变体与野生型之间的性状差异。 1.2.4 基因工程技术的应用 利用基因工程技术导入外源控制激素生物合成或代谢的基因来改变植物内源激素水平，一方面是激素研究的重要手段，同时也是改良作物品种的有效途径。 目前基因工程技术的应用: 1.3 植物激素的生理作用 激素在个体和器官水平上的生理作用 激素在细胞和分子水平上的生理作用 1.3.1 在个体和器官水平上的生理作用 （1）对萌发和休眠的调节 ★ GA、CTK和Eth 解除休眠，促进萌发； ★ ABA 促进休眠，抑制萌发； ★ IAA 无直接相关。 2 对根、茎、叶生长的调节 IAA：对生长的影响与浓度有关，通常为低浓度促进， 高浓度抑制； GA：促进茎、叶伸长生长； CTK：促进扩大生长，打破顶端优势； ABA：抑制生长，但低浓度可促进不定根的发生； Eth：促进扩大生长，抑制延长生长。 扦插生根与激素的关系： （3）对花芽分化和性别分化的调节 ①花芽分化 · 高等植物的成花控制: 同源异型基因与花器官发育: 植物成花的4条途径： 植物激素对成花的调节作用： 植物激素对成花的具体影响： ②性别分化 表3 植物激素对性别分化的调节 4 植物激素与雄性不育 植物激素对花器官的发育起着重要调节作用，激素含量及比例的改变可影响育性。 应用：通过转外源激素基因创造条件型雄性不育系 利用一种或几种激素含量的改变导致雄性不育： Peng等（1997）应用参与GA信号转导的负向调控半显性基因gai在花粉和花药中的特异性表达，获得了烟草和拟南芥的转基因雄性不育植株，当外施KT时，转基因不育植株的育性可恢复正常； Huang等（2003）用花粉和花药启动子特异表达CKX1（细胞分裂素氧化的一个关键酶）转化玉米，获得了雄性不育植株，外源喷施KT和TDZ（塞苯隆）时，转基因植株的育性得到了恢复。 5 对果实发育的调节 6 对抗逆性的调节 1.3.2 在细胞和分子水平上的生理作用 ② G1→S调控点的反馈调节回路：Cyclins-CDKs-CKIs ③ Cyclins的激活与基因转录： ④ 植物激素与Cyclin蛋白的表达： ⑤ 植物激素与CDK的诱导表达： ⑥ 植物激素对细胞周期的调控机制: 2 对细胞分化的调节 IAA和GA--控制维管系统分化的重要因子: 高浓度IAA促进木质部分化，低浓度促进韧皮部分化; 木质素长纤维受高浓度GA+低浓度IAA的促进; 短纤维受IAA及高浓度IAA+低浓度GA的促进。 IAA/CTK浓度之比控制愈伤组织根、芽分化。 适宜浓度ABA可提高某些体细胞胚状体的发生频率和质量。 GA对胚状体的形成具抑制作用。 3 对光合作用的调节 ① 对光合速率的影响 CTK：诱导Chl合成、延缓降解，促进叶绿体基粒形成 和类囊体数目增加，提高RuBPC和PEPC活性。 ABA、Eth：降低光合速率。 GA、IAA：对光合速率无明显影响，但IAA可促进光合产物的运输。 ② 对光合产物运转的影响 源端：IAA、GA、CTK促进光合产物往筛管的装载； IAA还可促进蔗糖的运输； ABA抑制装载。 库端：IAA、GA、CTK提高库活力、吸引光合产物； CTK、ABA促进蔗糖自筛管的卸载。 1.3.3 植物激素的相互作用 1 相互作用类型 相加相互作用：A+B A和B单用之和； 相乘相互作用：A+B A和B单用之和； 拮抗相互作用：A+B A或B单独使用。 （2）相互作用可能机理 1.3.4 植物对激素反应的敏感性 植物对激素的生理反应受激素浓度和细胞敏感性的双重控制。 1.4 植物激素的作用机理 指激素分子通过何种方式或途径引发生物效应。 1.4.1 激素受体和信号传导 目前分离得到的激素受体：