6植物生長物質(zhì)(精)

1、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子途徑:I、2、胞外刺激信號傳遞膜上信號轉(zhuǎn)換1 1、G G 蛋白偶聯(lián)受體2 2、酶聯(lián)受體3 3、離子通道偶聯(lián)受體胞內(nèi)信號傳導(dǎo)蛋白質(zhì)可逆磷酸化1 1、鈣信號系統(tǒng)2 2、肌醇磷脂信號系統(tǒng)3 3、環(huán)核昔酸信號系統(tǒng)生長調(diào)節(jié)因于激素 未知發(fā)育信站膨壓 電信號多肽 糖、氨基酸 光、溫度 病原菌細(xì)胞壁碎片細(xì)胞核基因表達(dá)調(diào)控CaCaM跨膜離子流動(dòng)CDPK代謝途徑調(diào)控IP3細(xì)胞骨架變化DAG人CAMP /胞內(nèi)受體膜受體效應(yīng)器第二蛋白靶酶或生理 信使激酶靶蛋白效應(yīng)丿機(jī)械刺激礦質(zhì)元素?fù)p傷等第六章植物生長物質(zhì)生長素類:赤霉素類乙烯 1 1脫落酸其他天然的植物生長物質(zhì)“自學(xué) 植物生長調(diào)節(jié)劑自學(xué)植物激素(

2、plant(plant hormones)hormones)在植物體內(nèi)一定部位合成， 并經(jīng)常從產(chǎn)生 之處運(yùn)送到別處，對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著調(diào) 節(jié)作用的微量有機(jī)物。植物生長調(diào)節(jié)劑(plant(plant growthgrowth regulator)regulator) 一些具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)4L細(xì)胞分?第節(jié)生長素類auxin一、發(fā)現(xiàn)Copytight OTFw McGraw-Hill CompAmm inc. Permission r9Quird tor reproduction or dieployDARWIN AND DARWIN(1880)BOYSEN-JENSEN(1913)

3、Tip coveredby opaqueA capControl TipremovedTipseparatedby micaTipcoveredbytransparent capBasecoveredbyopaqueshieldTipseparatedby gelatinblockWenfs Experimentcut tip of .coleoptileagar blockA.B.has beenpulled alittle fromwithincoleoptileD.生長素的生物測定CopyiiQht OTFw McGraw-Hill CowpaniM. Inc. Porvneson ro

4、uird toror display.Bioassay of Auxinlndole-3-acetic acid (IAA)D.COOH結(jié)構(gòu)上具以下特征:都具一個(gè)不飽和的芳香族環(huán)。環(huán)上帶有一個(gè)適當(dāng)長度的有機(jī)酸側(cè)鏈，側(cè)鏈上 有一個(gè)竣基或很容易轉(zhuǎn)變成竣基的基團(tuán)。 環(huán)與竣基之間至少要有一個(gè)O CH7 COOHP168P168 P200P2002A5-Trichlorophenoxyaceticacid (2A5-T)2t4-Dichlorophenoxyaceticacid (2,4-D)C C 原子距離。-環(huán)與側(cè)鏈間要有一定的空間結(jié)構(gòu)（垂直）。廠二、IAA在植物體內(nèi)的分布和運(yùn)輸1、分布廣泛而不均勻

5、0.32 2、運(yùn)輸：途徑：韌皮部（結(jié)合態(tài)）薄壁組織（胚芽鞘、幼莖、幼根）（游離態(tài)） 方式：韌皮部：可上可下，可能被動(dòng)擴(kuò)散，取決于濃度差。薄壁組織：具極性：向基性（從形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸） 向頂性主動(dòng)運(yùn)輸：速度較簡單擴(kuò)散快 IAAIAA 在植物中的梯度分布()0102030405060從胚芽鞘至根尖距離（cm）2 J o.O.班如衩算VVI與呼吸有關(guān)能逆濃度運(yùn)輸CopyfightOThe McGraw*H：ll Companies. inc Pernnssion rwuird for reproduction or display.圖19. 11測定牛長素極性運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)方法匸運(yùn)輸?shù)臉O件與重力相關(guān)

6、的W有關(guān)。Poplar Experiment3 3、運(yùn)輸機(jī)理：化學(xué)滲透性擴(kuò)散假說倉仃放射性標(biāo)記生CopyfightOThe McGraw*H：ll Companies. inc Pernnssion rwuird for reproduction or display.圖19. 11測定牛長素極性運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)方法匸運(yùn)輸?shù)臉O件與重力相關(guān)的W有關(guān)。向嚨體的運(yùn)輸煙到抑制頂端甚端氏素的瓊脂供體塊IB（空體）向受體的運(yùn)輸發(fā)生了B（供體切段I A （受體生長素極性運(yùn)輸部位： 在莖中：上端 T 下端在根中：根基 T 根尖（中柱中）根尖 T 根基（皮層中）0lonUed loan ofauxinUncharg1

7、 form ofauxinProIon pumpAuxin carrierproteinPicks up a H+ at the acidwall environmentPasses across membrane asa neutral moleculeGives off the H+ into thecell which induces theproton pumpC1 1 1EAuxin can only exit the cellat its basal end where there三.生長素的代謝2 2、鈍化：束縛態(tài)：運(yùn)輸、貯藏、解毒、調(diào)節(jié)非生化途徑：酸、電離輻射、紫外光IAA極性

8、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制胞質(zhì)胞壁胞質(zhì)胞壁1 1、合成:U!條途徑（P172P172）3 3、分解:生化途徑：IAAIAA 氧化酶繼續(xù)下運(yùn)!1!生長素的生理作用1、促進(jìn)細(xì)胞伸長與濃度、年齡、組織器官有關(guān)。最適濃度根為 10-10-1010M(10M(104 4ppm)ppm)莖為 10105 5M(10ppm)M(10ppm)芽為 10108 8M(10M(102 2ppm)ppm)生長素最明顯的效應(yīng)就是在外用時(shí)可促進(jìn)莖切段 和胚芽鞘切段的伸長生長， 其原因主要是促進(jìn)了 細(xì)胞的伸長。 作用有三個(gè)特點(diǎn)：1 1 低濃度下促進(jìn)生長，高濃度下抑制生長。2 2不同器官對 IAAIAA 敏感性：根芽莖3 3離體器官效應(yīng)明

9、顯，對整株效果不明顯。!1!生長素的生理作用+相對伸長率!1!生長素的生理作用1 1 TheThe chemicalchemical maymay havehave differentdifferent effectseffects atatdifferentdifferent concentrationsconcentrations細(xì)胞壁具伸展性彈性一可逆的伸展能力?？伤苄砸徊豢赡娴纳煺鼓芰?O O生長素具有增加細(xì)胞壁可塑性的作用胚芽鞘保持水平IAA 促進(jìn)生長機(jī)理：1) : IAA 活化基因，促進(jìn) RNA 和蛋白質(zhì)的合成慢反應(yīng)口口口廠 由確碼造成的彈性和塑性變形的甬度二二:除去確碼后塑性變形

10、的角度。伸長與mRNA伸長與蛋白質(zhì)2)酸生長理論：IAA 活化質(zhì)膜 ATP 酶，細(xì)胞壁酶活化、 氫鍵斷裂.可溶性增加，細(xì)胞壁水解，松馳，吸水快反應(yīng) IAA 作為細(xì)胞壁上質(zhì)子泵效應(yīng)劑的示意圖The acid growth hypothesisAuxinstimulatesCELL WALLzPlasmaCYTOPLASM鄉(xiāng)Protein (H*pump)CellulosemoleculeActivatesCellulose loosens; cell can elongateELONGATIONIAAo鈍化ATP -H化活化ADP,PPi纖維素微纖絲木葡聚糖連接纖維素微纖絲與木葡聚糖的氫鍵理由Z

11、A/WZWWW7WVVH二一一:a_-一二.：一一AA/WW/WWA/WV（水解酶活化、氫彎斷裂部分可溶）、7 /CWCW 可塑性增加一 CWCW 擴(kuò)大H+-ATPH+-ATP 酶酶 CWCW 成分- 細(xì)胞增大生長素受體（質(zhì)膜上）2 頂端優(yōu)勢 ApicalApical DominanceDominanceLanolin羊毛脂controlreplacement五、人工合成的生長素及其應(yīng)用1 1、 人工合成的生長素2 2、 生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用(1)(1)促進(jìn)插枝生根(2)(2)增加棉花、果樹.蔬菜的座果率、疏花、疏果和形成無籽果實(shí)提高座果率一形成無籽果實(shí)胡椒、西瓜、蕃茄、茄子(10ppm2

12、,4(10ppm2,4 D)D)促進(jìn)脫 疏花疏果。5 520ppmNAA20ppmNAA 和 NADNAD(蔡 乙酰胺)25)2550ppm50ppm 對蘋果進(jìn)行疏花。(3)(3)誘導(dǎo)菠蘿開花控制性別分化。1414 個(gè)月大小菠蘿植株30ml30ml 50-50- 1 10Oppm0Oppm 的2.42.4D D 或 *15*1520ppmNAA20ppmNAA。黃瓜多開雌化。(4)(4)殺除雜草PR 7-7生長索調(diào)運(yùn)養(yǎng)分的作用A.複天竺M的葉片不罰謬位満h IAA.HJOIU|4CW原來満I加“C離的部位巳切除.収免枚射向亞。時(shí)鎮(zhèn)1N(M PenF1978) )IAA(A) 1E空的史實(shí)佗)占

13、除嗖果花柱(C)去際復(fù)衆(zhòng)開用*1廠B 48h協(xié)一葉片的故射性白H影。生長素最顯著的三個(gè)主要特征 生長效應(yīng)的多樣性： 根一形成和生長；莖-頂端優(yōu) 勢和伸長；花一促雌花和抑脫落并促花粉管生長 透瞬和促生長及無籽;種子（塊莖、鱗莖 在單獨(dú)的細(xì)胞中生長素影響細(xì)胞壁的塑性、原生 質(zhì)粘滯性、呼吸速度、代謝途徑、氧化狀態(tài)、核 酸含量以及許多酶的活性，促細(xì)胞伸長。引起生長素效應(yīng)物質(zhì)的多樣性：IAAIAA、IBAIBA、4 4氯 IAAIAA、PAAPAA（苯乙酸）、口引味乙膳、醛、醇、NAANAA、 2,2, 4 4 D D 等，參與調(diào)節(jié)作用的因素多樣性。第二節(jié)赤霉素類gibberellin（gibberel

14、lic acid）GA一、發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)、分布2結(jié)構(gòu)特征：活性強(qiáng)的都具有完整赤霉烷的環(huán)結(jié)構(gòu)。環(huán)系統(tǒng)上第七位碳原子上的竣基是必需具有的?；钚詮?qiáng)的 GAGA 在 A A 環(huán)上都具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，即 1919 碳。分布：普遍而不均勻。也分束縛型和自由型傳導(dǎo)：無極性，通過木質(zhì)部向上，通過韌皮部上下。產(chǎn)生部位:幼芽、幼根、未成熟種子、胚等幼嫩組織.二、生物合成人工合成的生長延緩劑，如 AMO-1618.AMO-1618. CCCCCC、福 斯方-D-D 都能抑制 GAGA 合成，表現(xiàn)出與 GAGA 相反的作用。乙酰 CoACoA甲輕戊酸(MVA)*異戊烯焦磷(IPP)犍牛兒犍牛兒焦磷酸( (GGPP)內(nèi)-貝殼杉

15、烯2三、GAGA 的生理作用和機(jī)理 1 1、促進(jìn)莖的伸長和細(xì)胞分裂促進(jìn)全株長高，尤其是能使矮生突變型或生理矮生植株的莖伸長。在葉莖類作物如芹菜.萬苣、韭菜、牧草、茶、 芒麻的生產(chǎn)上，可以使用 GAGA 促進(jìn)生長。()3CH2C-OCOACHrCOOHOH OHHOCH2CHJCH2OH甲瓦龍酸H3C-C=CH-CHrO P -O-P-OH ppCH2* *4分子縮合1H2* vnCOOHCOOH-Phosphor-AMO-1618,POPPTGGPP貝殼杉烯酸KaureneK 殼杉烯、cccGAEffect of GA3on stemelongation ofProgress NoH2I8O放

16、線菌素D、環(huán)己酰亞胺GA促胚生長應(yīng)用:啤酒生產(chǎn)工業(yè)上的糖化馬鈴薯休眠芽的萌發(fā)，可以用0. 5-1. Oppm GA3浸薯塊破除休眠，催芽供栽培所用。Amylase 科 ductiColeoptile丿不 忙煩端分牛.徂織Starchy endosperm存淀粉的丿MYLin Barley Seed 大麥種子中淀粉酶的誘導(dǎo)Aleurone layers粉肚RootEndospermsolutesFirst foliageleafAleuronecellsScutellum 盾片 鳥誌種皮Hydrolyticenzymes水解的Shoot apicalmeristem20052005 年浙江高考理綜選擇題將小麥種子分別置于 2(rc2(rc 和 3(rc3(rc 培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 4 4 天，