多胺在高等植物个体发育中的生理作用.ppt

多胺在高等植物个体发育中的生理作用 一.多胺类化合物简介 1.多胺的种类和分布 2.多胺的生物合成和分解 二.多胺在植物生长中的生理作用 1 多胺与种子萌发 2 多胺与植物生长和分化 3 多胺与花的发育 4 多胺对植物结实的影响 5 多胺对植物衰老的影响 三.结语与展望 一.多胺类化合物简介 1.多胺的种类和分布 ⑴ 多胺（polyamines，PA）是一类脂肪族含氮化合物，包括二胺、三胺、 四胺及其他胺类，广泛存在于植物体内。高等植物的二胺有腐胺（putrescine，Put）和尸胺等，三胺有亚精胺（Spd），四胺有精胺（Spm），还有其他胺类。 ⑵ 通常氨基数目越多，生物活性越强。高等植物的多胺不但种类 多，而且分布广。多胺的含量在不同植物间及同一植物不同器官、不同发育状况下差异很大，可从每克鲜重数纳摩尔到数百纳摩尔。通常，细胞分裂旺盛的部位也是多胺合成最活跃的部位。 2.多胺的生物合成和分解 ⑴ 多胺的合成前体为三种氨基酸其合成途径大致如下： ①精氨酸转化为腐胺，并为其它多胺的合成提供碳架 ②蛋氨酸向腐胺提供丙氨基而逐步形成亚精胺与精胺 ③赖氨酸脱羧则形成尸胺。 ⑵ 多胺的氧化分解 ①豆科植物如豌豆、大豆、花生中的多胺氧化酶含Cu，催化含有-CH2NH2 基团(一级氨基)的胺类，如尸胺、腐胺、组胺、亚精胺、精胺、苯胺等。其氧化后的产物为醛、氨和H2O2等。 ②禾本科植物如燕麦、玉米中的多胺氧化酶含FAD，主要作用于二级和三级氨基，如亚精胺和精胺。其氧化后的产物为二氢吡咯、氨丙基二氢吡咯)、二氨丙烷和H2O2等 1 多胺与种子萌发 ⑴ 在种子萌发的早期多胺含量增加,但由于不同种类的多胺诱导不同的反应,因此不同部位增加的多胺种类不同。 ⑵在种子萌发过程中,不同多胺的合成过程与特定组织细胞分裂伸长和分化有关。 ⑶ 外源多胺在一定的浓度范围内对种子萌发有促进作用 2 多胺与植物生长和分化 ⑴通过对不同植物进行的试验表明,多胺在一定的浓度范围内能促进植物细胞和组织的生长。 ⑵ 组织中的多胺含量与DNA 的合成有关,不仅DNA 的代谢能影响多胺的合成,而且外源多胺也能影响DNA 的代谢和植物生长。 ⑶ 在植物组织培养中,加入一定的多胺物质,可以加速分化过程。 3 多胺与花的发育 ⑴大量研究表明,在植物花芽分化过程中,多胺及其前体物精氨酸水平会发生显著的变化,单独或混合外施Spm、Put 与Spd 能够促进花芽形成,增加花芽的数目。 ⑵研究发现,雌花与雄花所包含的多胺在种类及数量上均有差异。 4 　多胺对植物结实的影响 ⑴ 研究表明,多胺对高等植物坐果具有重要的调节作用。 ⑵ 多胺可能是通过促进核酸合成与蛋白质的翻译而加速细胞分裂速度,从而提高植物果实初期阶段的生长发育。 5 多胺对植物衰老的影响 ⑴多胺延缓衰老的作用在植物中普遍存在,已经发现多胺能延缓许多双子叶和单子叶植物如豌豆、菜豆、芜菁、烟草、大麦、小麦、玉米、水稻等离体叶片衰老。 ⑵在不同植物叶片衰老过程中,多胺的绝对含量与衰老程度的关系还需进一步研究。 多胺作为广泛分布于植物体内具有调控作用的生理活性物质,其代谢变化与高等植物的生长、发育密切相关,它在高等植物个体发育中的作用已引起人们的广泛重视。 近年来,有许多研究热点围绕外源多胺的使用与植物体内源多胺水平、植物激素、代谢酶以及蛋白质与核酸等生物大分子代谢关系而展开,也在许多植物上有过报道,但要真正搞清其作用机理及相互关系尚需做进一步深入的研究。