植物生理学第八章生长物质激素1.ppt

植物生长物质 第一节 生长素类（IAA） 1.分布 各种器官中都有生长素的分布，但较集中在生长旺盛的部位 如正在生长的茎尖和根尖(图7-4)，正在展开的叶片、胚、幼嫩的果实和种子，禾谷类的居间分生组织等，衰老的组织或器官中生长素的含量则很少。 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。 四、吲哚-3-乙酸的生物合成和降解 （二）吲哚-3-乙酸的降解 五、生长素的信号转导途径 （一）植物激素的信号转导 植物激素深刻地影响植物的生长发育，但植物激素并不直接掺入酶和辅酶的组分之中，而必须与激素受体结合，才能发挥其生理、生化作用。所谓激素受体（hormone receptor），是指那些特异地识别激素,能与激素高度结合，并进一步引起一系列生理、生化变化的蛋白质。受体感知激素信号后，激活信号从植物体中的激素信号传递网络，把信号转导下去，最后引起基因表达，导致一系列的生理、生化变化。不同激素各有其受体。生长素受体（auxin receptor）是激素受体的一种。 目前，位于内质网和质膜外侧的生长素结合蛋白1（ABP1）和位于细胞中的运输抑制剂响应1（TIR1）被确认为生长素受体，它们分别介导生长素早期反应与晚期反应。 第二节 赤霉素类（GA）  发现 赤霉素（gibberellin）是日本人黑泽英一（Kurosawa E.）1926年从水稻恶苗病的研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是由病菌分泌出来的物质引起的。这种病菌称为赤霉菌(Gibberella fujikuroi),赤霉素的名称由此而来。1959年确定其化学结构。现已知，植物体内普遍存在赤霉素。它是调节植株高度的激素。 一. 赤霉素类的结构和种类 三、赤霉素的生物合成与代谢 生物合成 生物合成前体：甲羟戊酸（甲瓦龙酸）（MVA）以及乙酰CoA。 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。 赤霉素在细胞中的合成部位是质体、内质网和细胞质溶胶等处。 赤霉素的生物合成可分为3个步骤： 步骤1在质体进行，由牻牛儿牻牛儿焦磷酸（GGPP），通过内根—古巴焦磷酸转变为内根—贝壳杉烯。 步骤2在内质网中进行。内根—贝壳杉烯转变为GA12-醛，接着转变为GA12或GA53，依赖于GA的C-13是否羟基化。 步骤3在胞质溶胶中进行。GA12和GA53转变为其他GA。。 调节赤霉素生物合成的酶主要有两种：一是GA20-氧化酶，它不断氧化GA53和GA12的C-20，把C-20以CO2形式除去；二是GA3-氧化酶是3β-羟化酶，把OH基加到C-3形成活化的GA1。调节赤霉素代谢的酶有1种，即GA2-氧化酶，它把OH基加到C-2上，使GA1不活化。从1968年始就能人工合成赤霉素，现已合成GA3、GA1、GA19等，但成本较高，目前生产上使用的GA3等仍然是从赤霉菌的培养液中提取出来的，价格较低。 第三节、细胞分裂素类（CTK） 生长素和赤霉素的主要作用都是促进细胞的伸长，虽然它们也能促进细胞分裂，但是次要的，而细胞分裂素类则是以促进细胞分裂为主的一类植物激素。 一、细胞分裂素类的种类和化学结构 五、细胞分裂素的生理作用和应用 （一）促进作用 1、细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分裂。生长素和赤霉素也能促进细胞的分裂，但是它们的区别是：细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用，生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成) ，细胞分裂素促进细胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表现出来。 而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了细胞周期中的G1期(DNA合成准备期)和S期(DNA合成期)的时间，从而加速了细胞的分裂。 2、促进芽的分化：当培养基中［CTK］/［IAA］的比值高时，愈伤组织形成芽；当［CTK］/［IAA］的比值低时，愈伤组织形成根；如二者的浓度相等，则愈伤组织保持生长而不分化；所以，通过调整二者的比值，可诱导愈伤组织形成完整的植株。 3、促进侧芽生长发育，消除顶端优势：CTK能解除由生长素所引起的顶端优势。 4、由于CTK有保绿、调动多种养分及延缓衰老等作用，故可用来处理水果和鲜花等以保鲜、保绿，防止落果。 5、细胞分裂素可促进一些双子叶植物如萝卜的子叶或叶圆片扩大，细胞分裂素可代替光照打破需光种子的休眠，促进萌发；此外，细胞分裂素在果实及种子发育中的作用主要有促进座果、影响果实种子中同化物的积累及胚乳发育等；细胞分裂素还表现出增强植物抗性、促进气孔开放等效应。 （二）抑制作用 ： 抑制不定根、侧根形成。延缓叶片衰老。 图21.13 烟草在不同浓度生长素与激幼素的培养下器官的形成的调整与生长。在