第七章-植物生长物质.ppt

第七章 植物生长物质;植物生长物质(plant growth substances)是调节植物生长发育的微量化学物质。它可分为两类：植物激素和植物生长调节剂。 植物激素(plant hormones，phytohormones)是指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机质。 有五大类植物激素得到大家公认，它们是: 生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)。 ;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。如油菜花粉中的油菜素内酯，苜蓿中的三十烷醇，菊芋叶中的菊芋素，半支莲叶中的半支莲醛(potulai)，罗汉松中的罗汉松内酯(podolactone)，月光花叶中的月光花素(colonyctin)，还有广泛存在的多胺类化合物等都能调节植物的生长发育。 此外，还有一些天然的生长抑制物质，如植物各器官中都存在的茉莉酸、茉莉酸甲酯、酚类物质中的酚酸和肉桂酸族以及苯醌中的胡桃醌等。 已有人建议将油菜素甾体类和茉莉酸类也归到植物激素中。随着研究的深入，人们将更深刻地了解这些物质在植物生命活动中所起的生理作用。;9大类植物激素;第一节 生长素类（IAA）; ;荷兰的温特(F.W.Went，1926)把燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼胶薄片上，约1 h后，移去芽鞘尖端，将琼胶切成小块，然后把这些琼胶小块放在去顶胚芽鞘一侧，置于暗中，胚芽鞘就会向放琼胶的对侧弯曲(图7-2D)。 这证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶，再传到去顶胚芽鞘，这种影响与某种促进生长的化学物质有关，温特将这种物质称为生长素。;根据这个原理，温特创立了植物激素的一种生物鉴定法——燕麦试法(avena test)，即用低浓度的生长素处理燕麦芽鞘的一侧，引起这一侧的生长速度加快，而向另一侧弯曲，其弯曲度与所用的生长素浓度在一定范围内成正比，以此定量测定生长素含量，推动了植物激素的研究。 1934年，荷兰的科戈(F.Kogl)等人从人尿、根霉、麦芽中分离和纯化了一种刺激生长的物质，经鉴定为吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)，C10H9O2N，分子量为175.19。从此，IAA就成了生长素的代号。;图7-3 的生长物质(A)和抗生长素类物质(B);二、生长素的代谢; ;生长素极性运输部位： 在茎中： 上端?下端 在根中： 根基?根尖（中柱中） 根尖?根基（皮层中）;即使将竹子切段倒置，根也会从其形态学基部长出来，在基部形成根的原因是茎中生长素的极性运输与重力无关。;(二)生长素的代谢; ;三、生长素的生理效应;0; (二)促进插条不定根的形成; ; (四) 生长素的其它效应;图19.40黄瓜茎组织中IAA诱导的伤口周围木质部的再生作用 （A）进行伤口再生实验的方法。 （B）荧光显微照片显示了伤口周围再生的维管组织。;四、生长素的作用机理; ; 酸生长理论(Acid-growth theory):;（二）基因活化学说;;（三）生长素受体;第二节 赤霉素类（GA）; ;（二）赤霉素的种类和化学结构; ;二、赤霉素的生物合成与运输;生物合成前体： 甲羟戊酸（甲瓦龙酸） 植物体内合成部位： 顶端幼嫩部分，如根尖和茎尖， 生长中的种子和果实，其中正在发育的种子是GA的丰富来源。;（二）运输;三、赤霉素的生理效应;17.7 GA3处理后三天Tanginbozu矮生稻叶鞘伸长的提高：（左）对照；（中）每株苗施100pgGA3；（右）每株苗施1ngGA3。;2.促进节间的伸长 GA主要作用于已有节间伸长，而不是促进节数的增加。 3.不存在超最适浓度的抑制作用 即使GA浓度很高，仍可表现出最大的促进效应，这与生长素促进植物生长具有最适浓度的情况显著不同。;（二）诱导开花（代替低温、长日照）;需寒胡萝卜品种开花时间GA处理后的效果。 （左）对照：不施GA，不冷处理； （中）不进行冷处理，但每天施10μgGA3为期一周； （右）六周冷处理。;（三）打破休眠，促进萌发;图20.33 萌芽过程中大麦籽粒的结构与各种的功能（A）。大麦未萌芽糊粉层的显微照片（B）淀粉酶产生的早期阶段（C）与晚期阶段（D）大麦糊粉层前质体的显微照片。蛋白质存储泡囊（psv）在每个细胞中可见。;（四）促进雄花分化;四、赤霉素的作用机理; ;图20.38 大麦湖粉层中由赤霉素诱导的合成的结构模型。一个诱导2—淀粉酶基因转录的无Ca2+的途径；包含2—淀粉酶分泌作用的包含Ca2+的途径。;（二）GA调节IAA水平;（二）赤霉素结合蛋白;第三节细胞分裂素类（CTK）;(一) 细胞分裂素的发现 斯库格(F.Skoog)和崔 (1948)等在寻