普通生物学19植物的调控系统幻灯片.ppt

十九、植物的调控系统 植物激素 植物的生长响应和生物节律 植物对植食动物和病菌的防御 （一）植物激素 动物的调控系统：神经系统、激素 植物：激素（没有神经系统） 1. 向光性的研究导致植物激素的发现 （1） Charles Darwin 和 Francis Darwin 实验 （2） Paal 和 Boysen-Jensen实验 （3） Frits Went实验 2. 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用 （1）生长素(auxins)(IAA, indole acetic acid) 1）生长素在植物体内的分布和作用 ★IAA的合成：主要在顶端分生组织 ?IAA的运输：单方向，极性运输——从上往下；机理为：细胞底部细胞膜上有携带IAA的载体蛋白，顶部细胞膜上没有。 ?IAA的作用： 生长素刺激植物生长： 一定浓度的生长素 刺激细胞伸长生长； 刺激细胞分裂—愈伤组织 (callus) 不定根 扦插 超过一定浓度的生长素（根≈10-10 mol/L,茎≈10-5 mol/L）反而抑制细胞延长。 生长素和向性： 向光性(phototropism): 生长素在光下的不对称运输，近光面含量低。 向地性(geotropism): 根对IAA的敏感性高于茎。 高浓度IAA抑制细胞延长的作用可能来自乙烯——植物的生长不是简单地取决于一种激素，而有多种因素调节控制。 生长素和顶端优势 生长素和果实发育 生长素的其他生物学效应： 促进植物休眠，抑制块茎、块根和鳞茎的发芽，增加坐果率，诱导开花，促进形成层细胞的分裂，并调节其分化。 2）生长素作用的机制 激素作用于细胞的首要条件是能够为细胞所识别和接受。靶细胞具有能与激素分子结合的特定受体蛋白是激素特异性的根源。 酸生长假说 3）人工合成的生长素 萘乙酸（NAA），2,4-D（2，4-二氯苯氧乙酸） （2）细胞分裂素(cytokinins) 1）细胞分裂素的合成 生长旺盛的部分（根尖、胚、果实等） 2）细胞分裂素的作用 促进细胞分裂 与生长素共同作用诱导愈伤组织生根和出芽，两者比例不同，结果不一样 促进种子萌发、果实发育、开花等 防止和延缓器官衰老 参与顶端优势的产生 促进蛋白质的合成 （3）赤霉素(gibberellins) 1）赤霉素的性质 60 ~ 70种类似化合物的总称。普遍存在于植物各种器官和组织中，未成熟种子中含量最高。 2）赤霉素的合成 胚、顶端分生组织、幼叶等。 3）赤霉素的作用 刺激细胞延长 刺激酶的合成 促进花粉萌发和花粉管的生长 可形成无子果实 3. 脱落酸和乙烯起抑制作用 （1）脱落酸(abscisic acid, ABA) 1）脱落酸的合成：叶绿体和其他 质体(成熟叶片内) 2）脱落酸的作用 ◆ 促进离层产生而与花、果实和叶的脱落有关，但外施效果差 ◆ 抑制生长，促进休眠 ◆ 促进气孔关闭 （2）乙烯(ethylene) 1）合成 在果实中形成（为气体） 2）生理作用 ◆促进成熟 ◆促进组织和器官老化，促进脱落 ◆抑制生长，抑制茎的延长 ◆影响开花 4. 植物激素在农业上有许多用途 果实成熟 无籽果实的生产 疏果：用大剂量的生长素促 使未成熟的果实脱落 除草（除草剂：2，4-D） （二）植物的生长响应和生物节律 1. 向性改变植物生长的方向 向性有3种： （1）向光性 （2）向重力性 芽朝上，根朝下生长 （3）向触性 豌豆卷须：一接触到支持物，相对 一面的生长就加快，于是卷曲起来。 2. 植物有生物钟 昼夜节律：