植物激素在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

1、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)及其在植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)定義定義: 植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量化學(xué)物質(zhì)的微量化學(xué)物質(zhì) 植物激素植物激素植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì) 植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑 植物激素植物激素w概念概念:植物激素是指植物體內(nèi)合成，并從植物激素是指植物體內(nèi)合成，并從產(chǎn)生的部位或組織運送到其他器官，在極產(chǎn)生的部位或組織運送到其他器官，在極低濃度下就對生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的生理效低濃度下就對生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)的有機物應(yīng)的有機物 w特點特點:含量極微但對植物的生長發(fā)育起重含量極

2、微但對植物的生長發(fā)育起重要的調(diào)控作用要的調(diào)控作用w具多種生理作用具多種生理作用w w五大類型激素五大類型激素:w 生長素類生長素類w 赤霉素類赤霉素類w分類分類 細(xì)胞分裂素類細(xì)胞分裂素類w 脫落酸脫落酸w 乙烯乙烯 w分布特點分布特點:w 不同發(fā)育時期、不同的植物器官，激素的含量和不同發(fā)育時期、不同的植物器官，激素的含量和種類也不同種類也不同 生長素產(chǎn)生的部位產(chǎn)生的部位：主要有葉原基、嫩葉、發(fā)育中的種子。主要有葉原基、嫩葉、發(fā)育中的種子。作用作用:促進細(xì)胞和器官的伸長促進細(xì)胞和器官的伸長,保持頂端優(yōu)勢保持頂端優(yōu)勢生長素的生物合成生長素的生物合成 合成的前體主要是合成的前體主要是色氨酸色氨酸 Z

3、nZn是色氨酸合成酶是色氨酸合成酶的主要組分的主要組分 色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯L色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素時，其側(cè)鏈要經(jīng)素時，其側(cè)鏈要經(jīng)過轉(zhuǎn)氨作用、脫羧過轉(zhuǎn)氨作用、脫羧作用和兩個氧化步作用和兩個氧化步驟驟 生長素生長素4 4條生物合條生物合成途徑成途徑生長素作用機理生長素作用機理 信號活化結(jié)果信號活化結(jié)果 活化質(zhì)膜上的活化質(zhì)膜上的ATP酶，促使細(xì)胞壁環(huán)酶，促使細(xì)胞壁環(huán)境酸化，增加可塑境酸化，增加可塑性性 . 促進促進RNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)的合成，為原生質(zhì)的合成，為原生質(zhì)體和細(xì)胞壁的合成體和細(xì)胞壁的合成提供原料提供原料. 酸生長學(xué)說酸生長學(xué)說 生長素誘導(dǎo)細(xì)胞壁酸生長素誘導(dǎo)細(xì)胞壁酸化并使其可塑性增大化并使其可塑性

4、增大而導(dǎo)致細(xì)胞伸長而導(dǎo)致細(xì)胞伸長 生物素與受體結(jié)合導(dǎo)生物素與受體結(jié)合導(dǎo)致質(zhì)子的排出致質(zhì)子的排出 生長素和酸性溶液都生長素和酸性溶液都可同樣促進細(xì)胞伸長可同樣促進細(xì)胞伸長 生長素促使質(zhì)子分泌生長素促使質(zhì)子分泌速度和細(xì)胞伸長速度速度和細(xì)胞伸長速度一致一致 生長素濃度效應(yīng)生長素濃度效應(yīng)-低濃度促進生長低濃度促進生長,高濃度抑制生長高濃度抑制生長不同的生長素不同的生長素濃度對根的調(diào)濃度對根的調(diào)節(jié)作用圖。節(jié)作用圖。合成部位：未成熟的種子、幼根、幼芽。合成部位：未成熟的種子、幼根、幼芽。主要作用：促進主要作用：促進細(xì)胞伸長細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；促進從而引起植株增高；促進種種子萌發(fā)和果實成熟子萌發(fā)和果

5、實成熟。合成部位合成部位:微粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、微粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞質(zhì)可溶性部分細(xì)胞質(zhì)可溶性部分 GA的作用機制的作用機制n非極性運輸方式非極性運輸方式n由根尖合成的赤霉素由根尖合成的赤霉素沿導(dǎo)管向上運輸沿導(dǎo)管向上運輸n嫩葉產(chǎn)生的赤霉素則嫩葉產(chǎn)生的赤霉素則沿篩管向下運輸沿篩管向下運輸n植物體內(nèi)可上下左右植物體內(nèi)可上下左右運輸運輸 n信號作用途徑信號作用途徑n赤霉素的受體位于質(zhì)赤霉素的受體位于質(zhì)膜的外表面膜的外表面n信號通過信號傳遞傳信號通過信號傳遞傳遞途徑傳到細(xì)胞核遞途徑傳到細(xì)胞核n促進促進RNA和蛋白質(zhì)合和蛋白質(zhì)合成成 合成部位：主要是根尖。合成部位：主要是根尖。主要作用：促進細(xì)胞分裂。主要作用：

6、促進細(xì)胞分裂。運輸運輸:通過木質(zhì)部從根部運到通過木質(zhì)部從根部運到地上部，少數(shù)在葉片合成的地上部，少數(shù)在葉片合成的細(xì)胞分裂素也可能從韌皮部細(xì)胞分裂素也可能從韌皮部運輸?shù)狡渌课?。運輸?shù)狡渌课?。生長素促進細(xì)胞核的有絲分裂，生長素促進細(xì)胞核的有絲分裂，而細(xì)胞分裂素調(diào)控細(xì)胞質(zhì)分裂而細(xì)胞分裂素調(diào)控細(xì)胞質(zhì)分裂 作用機理：促進轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的生物合成。作用機理：促進轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的生物合成。細(xì)胞分裂素刺激側(cè)枝的形成生長素和細(xì)胞分裂素相拮抗激素不是單一發(fā)生效應(yīng)的，一種激素的作用可受其他激素的制約生長素與細(xì)胞分裂素共同作用誘導(dǎo)愈傷組織生根和出芽激動素生長素的比值低激動素生長素的比值低誘導(dǎo)根的分化；誘導(dǎo)根的分化；激

7、動素生長素的比值中等激動素生長素的比值中等只生長不分化；只生長不分化；激動素生長素的比值高激動素生長素的比值高誘導(dǎo)芽的分化；誘導(dǎo)芽的分化；通過調(diào)整生長素和細(xì)胞分裂素之間的平衡關(guān)系，可以在一定程度上誘導(dǎo)根和芽的分化。生長素有利于愈傷組織中根的分化，細(xì)胞分裂素則有利于形成芽。合成部位合成部位：根冠、萎焉的：根冠、萎焉的葉片等。葉片等。主要作用主要作用：抑制細(xì)胞分裂，：抑制細(xì)胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫促進葉和果實的衰老和脫落落, ,引起芽休眠。引起芽休眠。分布分布：將要脫落的器官和：將要脫落的器官和組織中含量多組織中含量多作用機理作用機理：抑制蛋白質(zhì)與核酸的合成。：抑制蛋白質(zhì)與核酸的合成。脫落酸

8、的生物合成脫落酸的生物合成 類萜途徑類萜途徑 14C甲瓦龍酸甲瓦龍酸(MVA)為起始物，合成為起始物，合成ABA,在番茄等果實和根系在番茄等果實和根系中證實中證實. 類胡蘿卜素途徑類胡蘿卜素途徑 紫黃質(zhì)經(jīng)光解或脂氧紫黃質(zhì)經(jīng)光解或脂氧合酶作用轉(zhuǎn)變?yōu)楹厦缸饔棉D(zhuǎn)變?yōu)锳BA醛醛,最后再轉(zhuǎn)變成最后再轉(zhuǎn)變成ABA。 脫落酸的結(jié)合位點和脫落酸的結(jié)合位點和信號傳導(dǎo)信號傳導(dǎo) ABA與質(zhì)膜上的受體與質(zhì)膜上的受體結(jié)合后，激活結(jié)合后，激活G蛋白，蛋白，隨后釋放隨后釋放IP3，IP3便便啟動啟動CA2從液泡和從液泡和或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到細(xì)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中胞質(zhì)中 脫落酸抑制核酸和蛋脫落酸抑制核酸和蛋白質(zhì)合成白質(zhì)合成 合成

9、部位：植物體各個合成部位：植物體各個部位。部位。主要作用：主要作用：促進細(xì)胞擴大，促促進細(xì)胞擴大，促進果實成熟，促進器官脫落。進果實成熟，促進器官脫落。乙烯可抑制細(xì)胞伸長而使細(xì)胞橫向生長乙烯可抑制細(xì)胞伸長而使細(xì)胞橫向生長 應(yīng)用：應(yīng)用： 果實催熟，促進次生物質(zhì)（橡膠樹果實催熟，促進次生物質(zhì)（橡膠樹中乳膠）排出，促進開花中乳膠）排出，促進開花乙烯的生物合成乙烯的生物合成v乙烯合成的前體是蛋乙烯合成的前體是蛋氨酸氨酸v乙烯是氣體，在合成乙烯是氣體，在合成部位起作用，不被運部位起作用，不被運輸。輸。v乙烯形成以后，還需乙烯形成以后，還需要與金屬蛋白質(zhì)結(jié)合，要與金屬蛋白質(zhì)結(jié)合，進一步通過代謝后才進一步通

10、過代謝后才能起生理作用。能起生理作用。拮抗拮抗: : 一類激素的作用可抵消另一類激素的作用一類激素的作用可抵消另一類激素的作用 生長素與細(xì)胞分裂素對植物頂端優(yōu)勢的影響；赤霉素促進種子萌發(fā)被脫落酸抑制。反饋：反饋：一類激素影響到另一類激素的水平后，又反之影響原激素的一類激素影響到另一類激素的水平后，又反之影響原激素的作用。作用。 超適濃度的生長素可以促進乙烯的形成。而乙烯產(chǎn)生一定數(shù)量后，又反而抑制生長素的合成和運輸，使生長素濃度下降，兩者呈負(fù)反饋系統(tǒng)。連鎖連鎖：即幾類激素在植物生長發(fā)育過程中相繼起著特定的作用，共：即幾類激素在植物生長發(fā)育過程中相繼起著特定的作用，共同調(diào)節(jié)植物性狀的表現(xiàn)。同調(diào)節(jié)植物性狀的表現(xiàn)。植物激素之間對植物生長的影響存在相互影響，其互動關(guān)系包括多