[商务科技]008-03第一节生长素类0905.ppt

第一节 生长素类 一、生长素的发现 二、生长素在植物体内的分布和运输 三、生长素的生物合成和降解 四、生长素的生理作用 五、人工合成的生长素类及其应用 一、生长素的发现 生长素（auxin）是最早被发现的一种植物激素。Darwin的工作标志着植物激素的实验开端，其成果记录在与其儿子 F.Darwin合著的“The Power of Movement In Plants”一书中 。 1880年，英国的 Charles Darwin父子在进行植物向光性实验时，发现： ★金丝雀虉草（Phalaris canariensis）胚芽鞘朝着从窗口进入房间的光线方向弯曲生长，即向光性现象 （在单方向光照射下，胚芽鞘向光弯曲）。 ★如果切去胚芽鞘的尖端或在尖端套以锡箔小帽，即使是单侧光照也不会使胚芽鞘向光弯曲 ★如果单侧光只照射胚芽鞘尖端而不照射胚芽鞘下部，胚芽鞘还是会向光弯曲（图8－l）。 Darwin父子的向光性实验 一、生长素的发现 1910年，Boysen－Jensen证明，上述刺激物能够透过琼脂块，其本质是某种化学物质。 1918年，Paal发现，切去顶芽并将其不对称地重新放回切口处，即便在黑暗下也会使胚芽鞘弯曲。 一、生长素的发现 1928年，荷兰的Went（当时他作为研究生在其父亲的实验室里工作）在前人工作的基础上，用琼脂收集自燕麦胚芽鞘尖端输出的生长物质，然后把琼脂切成小块，放在去顶胚芽鞘的一侧，该胚芽鞘即使在黑暗中也会向没有琼脂块的一侧弯曲，其弯曲程度在一定限度内与收集的生长物质的量呈正相关。当然如果放的是纯琼脂块，则不弯曲（图8－l）。 Went的实验（1928） 这证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼脂，再传到去顶胚芽鞘，这种影响确是化学物质，Went称之为生长素（auxin，该词源于希腊词，表示“增加”的意思）。 一、生长素的发现 Went的工作的重要性表现在两方面：一是证实了胚芽鞘顶端存在调节物质，二是建立了提取和定量分析活性物质的方法，即大家现在所熟知的“燕麦弯曲测试法”（Avena test），推动了植物激素的研究。 1934年，荷兰的F.Kogl等从玉米油、根霉、麦芽等分离和纯化刺激生长的物质，经鉴定是叫吲哚乙酸（indole acetic acid，IAA），其分子式为 C10H9O2N，相对分子质量为 175.19。这个工作大大推动了植物激素研究向前发展。 其它生长素类物质 现已证明，植物体中的生长素类物质以吲哚乙酸最普遍，细菌、真菌、藻类、蕨类和种子植物中都有。除了 IAA以外，植物体内还有其他生长素类物质。例如，苯乙酸（Phenylacetic acid，PAA）存在于一些作物（番茄、烟草等）中，4－氯－3－吲哚乙酸（4－chloro－3－indole acetic acid，4－Cl－IAA）存在于豌豆、山黧豆等未成熟种子中。近年发现吲哚丁酸（indole butyric acid，IBA）也是植物的内源生长素类物质（图8－2）。 几种内源生长素 二、生长素在植物体内的分布和运输 1. 分布 2. 存在状态 3. 运输 1. 分布 生长素在高等植物中分布很广，根、茎、叶、花、果实、种子及胚芽鞘中都有。它的含量甚微，1 g 鲜重植物材料一般含 10－100 ng 生长素。生长素大多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），而在趋向衰老的组织和器官中则甚少。 2. 存在状态 生长素在植物组织内呈不同化学状态。主要有两种 自由生长素（free auxin）：易于从各种溶剂中提取的生长素 束缚生长素（bound auxin）：通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素 自由生长素具有活性，而束缚生长素则没有活性。自由生长素和束缚生长素可相互转变。束缚生长素是生长素与其他化合物（糖、氨基酸）结合而形成的，类型不同，生理作用也有差异。 束缚生长素在植物体内的可能作用 l）作为贮藏形式。吲哚乙酸与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖（indole acetyl gluecosc），在种子和贮藏器官中特别多，是生长素的贮藏形式。 2）作为运输形式。吲哚乙酸与肌醇形成吲哚乙酰肌醇（indole acetyl inositol）贮存于种子中，发芽时，比吲哚乙酸更易于运输到地上部。 3）解毒作用。自由生长素过多时，往往对植物产生毒害。吲哚乙酸和天门冬氨酸结合形成的吲哚乙酰天冬氨酸（indole actylaspartic acid），具有解毒功能。 4）调节自由生长素含量。根据植物体对自由生长素的需要程度，束缚生长素会与束缚物分离或结合，使植物体内自由生长素呈稳衡状态，调节到一个适合生长的水平。 3. 生长素的运输 在高等植物中，生长素运输方式有2