《植物生長物質》PPT課件.ppt

第6章 植物生長物質,第四節(jié) 細胞分裂素,第一節(jié) 植物生長物質的概念用種類 植物生長物質（plant growth substance）是指一些能夠調節(jié)和控制植物生長發(fā)育的物質。,植物激素 (plant hormones) ：在植物體內合成，并從合成部位運往作用部位，對植物生長發(fā)育起顯著調節(jié)作用的微量生理活性物質。(天然的、內源的、 含量低、作用明顯),植物生長調節(jié)劑 (plant growth regulators) ： 人工合成的、外源的、分子結構多樣，其中 一部分是模擬植 物激素的結構而合成的。,植物激素特點： 1)內生的； 2)能從合成部位運往作用部位； 3)在極低濃度(1mol/kg)下可調節(jié)植物的生理過程。 植物生長調節(jié)劑： 是人工合成的有機物或被提取出來并施用于其它植物的天然植物激素。,萘乙酸(NAA) 吲哚丁酸（IBA） 萘氧乙酸（NOA） 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D） 二氫玉米素,植物生長調節(jié)劑種類：,生長促進劑、生長抑制劑、生長延緩劑。,6-芐基腺膘呤（6-BA，BAP） 矮壯素(CCC) 三碘苯甲酸(TIBA) 比久（B9） 馬來酰肼（MH 青鮮素） 整形素（形態(tài)素） 烯效唑（S3307 ） 乙烯利（CEPA）,第三節(jié) 生長素 一、生長素的發(fā)現(xiàn)和化學結構 二、生長素的代謝和運輸 (一)生長素的生物合成 (二) 生長素的氧化 (三) 結合態(tài)IAA (四) IAA的運輸 1.極性運輸 2.非極性運輸 三、生長素類的生理作用 四、生長素的作用機理,二、生長素的代謝和運輸 (一)生長素的生物合成 合成部位: 旺盛分裂和生長的部位(嫩葉、莖端及 生長的種子為主)。 合成途徑： 吲哚丙酮酸途徑；色胺途徑；吲哚乙醇途徑； 吲哚乙腈途徑(十字花科等)。 合成前體:色氨酸。,(三) 生長素在植物中的存在形式 1、自由生長素：易于被提取，具有生物活性， 為生長素的作用形式。 2、束縛生長素：常與一些小分子結合，不易于被提取，無生物活性。其功能有： A. 貯存形式: 如IAA與葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖； B. 運輸形式：如IAA與肌醇形成吲哚乙酰肌醇 C.解毒作用：如IAA與天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸。 D.防止氧化 E.調節(jié)自由生長素含量,(四) IAA的運輸 1.極性運輸:形態(tài)學上端的IAA(游離態(tài)) 只能運向形態(tài)學下端。 如胚芽鞘、幼莖及幼根中的IAA，運輸距離短。 引起IAA的梯度分布，導致極性發(fā)育現(xiàn)象(向 性、頂端優(yōu)勢和不定根形成等)。 2.非極性運輸：被動的，通過韌皮部的長距離運輸。 主要以IAA-肌醇等結合態(tài)IAA的形式運輸，再由酶水解后釋放出游離態(tài)IAA。,三、生長素類的生理作用 1、促進生長 低濃度IAA可誘導離體莖段伸長；高濃度IAA則抑制其生長。,生長素對生長的作用有三個特點： 1）雙重作用生長素在較低濃度下促進生長，高濃度時則抑制生長。 2）不同器官對生長素的敏感程度不同 根對生長素最為敏感，其最適濃度大約為10-10mol/L，莖最不敏感，其最適濃度高達210-5mol/L，而芽則處于根與莖之間，其最適濃度約為10-8mol/L。由于根對生長素十分敏感，所以濃度稍高就超最適濃度而起抑制作用。 3）生長素對離體器官的生長具有明顯的促進作用，而對整株植株效果不太好。,2、促進細胞分裂和分化 如組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中加入生長素時才能促進細胞分裂，形成愈傷組織，要使愈傷組織進一步分化形成芽或根，則除IAA外，還需加入細胞分裂素。當IAA/CTK比值高時促進根的分化，IAA/CTK比值低時誘導芽的分化。,3促進插條生根。對于果樹，茶樹，林木及花卉等進行扦插繁殖的種類，其插條經(jīng)一定濃度IAA處理后可促進根的形成，有提高成活率的作用。,4促進頂端優(yōu)勢。 生長素莖尖合成后向下作極性運輸，生長素被運送到側枝(或側芽)，而側枝(或側芽)對生長素比較敏感，超過10-8mol.L-1濃度時，就會受抑制，使生長緩慢或不生長。而頂端的生長要快于下部，這種植株頂端生長比下部快，頂端生長占優(yōu)勢的現(xiàn)象稱為頂端優(yōu)勢。,概念？,5促進果實發(fā)育 外施AUXs可以誘導少數(shù)植物的單性結實，起到?；ū９饔?。 促進瓜類(黃瓜、南瓜毛等)多開雌花。 正在發(fā)育的種子中AUXs的含量很高，子房受精后IAA含量大增。 6、增加庫的競爭能力 IAA促進光合產(chǎn)物向發(fā)育中果實的運輸。,五、人工合成的類生長素及其應用 人工化學合成類似生長素的化合物按分子結構可分為三類： 吲哚類化合物:吲哚丙酸（IPA）和吲哚丁酸（IBA） 苯氧酸類化合物: 2、4二氯苯氧乙酸（2，4D） 萘類化合物。,類生長素的應用： 1促進插條生根。 2.防止器官脫落。特別是用于防止果蔬子房、果實的脫落，并由此形成無籽果實。,3.促進菠蘿開花。如NAA、2，4D處理生長14個月后的菠蘿，經(jīng)2個月后即可開花。,4.除草。 如2，4D,2，4-D丁酯，2甲4氯，2，4，5T等，防除雙子葉雜草，此外MENA還有防止馬鈴薯發(fā)芽，NAA還可用以疏花疏果保花保果等作用。,一、赤霉素的發(fā)現(xiàn)和化學結構 二、赤霉素類的代謝和運輸 (一)赤霉素的生物合成 (二)赤霉素的結合物和運輸 三、赤霉素的生理作用 四、赤霉素的作用機理,第三節(jié) 赤霉素類,二、赤霉素類的代謝和運輸,木質部,韌皮部,1 合成 生物合成前體：甲羥戊酸（甲瓦龍酸）MVA 植物體內合成部位：頂端幼嫩部分，如根尖和莖尖 生長中的種子和果實 2 運輸 無極性 通過木質部和韌皮部運輸,三、赤霉素的生理作用,GA促進生長的特點： 1) 促進整株植物生長, 離體器官作用不大. 2) 促進節(jié)間的伸長,不 是促進節(jié)數(shù)的增加。 3)無高濃度的抑制,1、促進莖的伸長生長,GAs對矮生豌豆苗莖干伸長進程的影響,2促進種子萌發(fā)、打破休眠 誘導淀粉酶 (糊粉層細胞)產(chǎn)生， 促進種子萌發(fā)，打破 馬鈴薯的休眠。 GAs在種子萌發(fā)中 的主要作用是動員貯 藏物質。,3促進開花、結實 GAs促進瓜類雄花發(fā)育； GAs促進多種長日照植物或需低溫植物在不適宜的環(huán)境下開花，但對短日照及日中性植物一般沒有效果。,4防止脫落、誘導單性結實 GA能阻止花果離層的形成，從而防止了花果脫落，在棉花生產(chǎn)上可用于防止棉鈴的脫落，提高棉花產(chǎn)量。也可用于葡萄和枇杷，既減少脫落又能形成無籽果實。,GA可使內源IAA的水平增高而促進 生長。原因： 1、GA降低了IAA氧化酶的活性； 2、GA促進蛋白酶的活性，使蛋白質水解， 從而IAA的合成前體(色氨酸)增多。 3、GA還促進束縛型的IAA釋放出游離的IAA。,GA是通過影響體內IAA的含量，而IAA則是直接調節(jié)著植物的生長。,GA調節(jié)IAA水平,1.GA可促進整株植物生長，尤其是對矮生 突變品種的效果特別明顯。 2.GA一般促進節(jié)間的伸長，不是促進節(jié)數(shù) 增加。 3.GA對生長的促進作用不存在超最適濃度 的抑制作用。 4.不同植物種和品種對GA的反應也有很大 的差異。,GA促進生長具有以下特點：,第四節(jié) 細胞分裂素（CTK）,細胞分裂素（cytokinin） 是一類促進細胞分裂、誘導芽的形成并促進其生長的植物激素。,二、細胞分裂素類的代謝和運輸 (一)細胞分裂素類的生物合成 合成部位：根尖及生長中的種子和果實細胞內的微粒體。 合成前體物質：甲瓦龍酸,四、細胞分裂素的生理作用,1 促進細胞分裂與擴大 A.促進質分裂 B.促進葉片擴大 2 促進芽分化 3 延遲葉片衰老 4 促進側芽發(fā)育 5 促進雌花分化 6 打破種子休眠,第五節(jié) 脫落酸 脫落酸(abscisic acid，ABA)是指能引起芽休眠、葉子脫落和抑制生長等生理作用的植物激素。,ABA為白色結晶，不溶于水，易溶于弱堿溶液及丙酮、乙醇等有機溶劑中。,二、ABA的代謝和運輸,（一）生物合成 合成部位：根、莖、葉、果實、種子。由細胞質中合成運輸至葉綠體基質保存（葉綠體基質中PH8，ABA上羧基以離子態(tài)存在，無法跨膜流出，積累）。 合成前體：甲瓦龍酸（MVA） 合成途徑： 直接途徑由MVA合成而來 間接途徑由葉黃素裂解而來,分布：成熟、衰老或休眠組織,第六節(jié) 乙烯 乙烯(Eth)是植物激素中分子結構最簡單的一種激素，在正常生理條件下呈氣態(tài)。,三、乙烯的生理效應 1、改變生長習性 2、催熟果實 3、促進脫落 4、促進開花和增多雌花 5、乙烯的其它效應,在植物激素中，誘導黃瓜分化雌花的有（ ）和 （ ），誘