植物激素的作用機理課件

植物激素的作用機理激素是植物體內(nèi)合成的一系列天然化合物，以極微量的濃度引發(fā)生理反應(yīng)，在植物的生長發(fā)育等多種生理過程以及器官發(fā)育、形態(tài)建成等方面起重要調(diào)節(jié)作用，也影響農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等重要性狀。第一次綠色革命、雜交稻生產(chǎn)赤霉素(GA)產(chǎn)量提高(抗倒伏)

細胞分裂素穗粒數(shù)顯著增多油菜素內(nèi)酯株型結(jié)構(gòu)，光合能力蔬菜、瓜果的產(chǎn)量、抗性油菜素內(nèi)酯株型、根

生長素植物激素的種類植物激素的合成部位吲哚乙酸

分生組織、種子細胞分裂素

根尖赤霉素

生長的種子脫落酸、乙烯

成熟、衰老和環(huán)境條件油菜素內(nèi)酯

花粉，整株水平生長素脫落酸細胞分裂素促進細胞體積擴大乙烯赤霉素莖伸長生長促進細胞分裂促進休眠促進果實成熟油菜素內(nèi)酯促進細胞延伸生長素生長素的生理功能吲哚乙酸(IAA)的合成部位及含量細胞迅速分裂的部位,以嫩葉、莖端的分生組織及正在成長的種子為主（在未成熟時最高，隨成熟進度而逐漸減少）。含量視植物種類、器官及生長發(fā)育階段而異。AuxinTryptophan-dependantbiosynthesisTryptophan-independentbiosynthesisPolartransportConjugationSignalingTropismsCelldivisionRootinitiation

Apicaldominance

Leafsenescence

Fruitsettingandgrowth

FloweringVasculardevelopmentFertility

Chenetal.,2006Linetal.,2005生理作用多種激素的相互作用

赤霉素、乙烯、油菜素內(nèi)酯Differentialeffectsofvariousauxinmolecules

IAA2,4-DNAAIBA10nM100nM100nM10mMWoodwardetal.,2005作用機理（一）酸生長理論（二）基因活化學(xué)說（三）激素受體（hormonereceptor）（一）酸生長理論

質(zhì)膜—H+-ATPase(質(zhì)子泵)生長素→質(zhì)子泵活化Ⅰ細胞質(zhì)內(nèi)的（H+）→細胞壁→酸化→鍵（如H鍵）斷裂。Ⅱ細胞壁水解酶→活化，多糖→單糖，纖維素交織點斷裂、松馳、細胞壁變軟、可塑性增加。

細胞水勢下降蛋白質(zhì)合成細胞吸水細胞質(zhì)中受體質(zhì)膜上的受體H+分泌到細胞壁中信使物進入核內(nèi)使某些基因解阻遏，與生物有關(guān)的mRNA被轉(zhuǎn)錄細胞壁軟化快速反應(yīng)長期效應(yīng)IAA細胞生長（二）基因活化學(xué)說Auxin-bindingprotein1(ABP1)ABP1,firstdescribedfrommaize.ThefirstdetectionofABP1auxinbindingactivityincrudemembranepreparationsofetiolatedcoleoptiles.In1985,thebindingproteinwaspurifiedforthefirsttimeleadingtofunctionalstudiesofABP1,examinationofitscellbiologyanditsstructure.A2,4-Dmatrixwasalsousedtopurifypeachauxinbindingproteins,latershowntobemembersoftheproteinsuperfamilyknownasthegermins.Herteletal.,1972Rayetal.,1977Ray,1977Battetal.,1976Rayetal.,1977LoeblerandKlaembt,1985Ohmiyaetal.,1993Dunwelletal.,2000The

conserveddomainsofABP1Richardetal.,2003;Wooetal.,2001ABP1inorganizedcellelongationanddivisioninembryogenesisChenetal.,2001ABP1/ABP1abp1/abp1abp1/abp1ABP1/ABP1ABP1/ABP1abp1/abp1abp1/abp1abp1/abp1abp1/abp1abp1/abp1controlAnti-ABP1BY-2cellDivisionstageBY-2cellelongationstagecontrolAnti-ABP1CrosslinkofABP1andTIR1signalingpathwaysATPaseisrapidlystimulatedbyauxinandthereisalotofevidencethatABP1isthereceptorrelevantforthisprocess.Auxininducedde-novosynthesisofATPase.Christianetal.,2006二、赤霉素作用機理1、GA與受體結(jié)合，激活G蛋白，誘發(fā)cGMP途徑和CaM及蛋白激酶途徑。激素控制植物伸長：GA促進伸長最明顯（增加細胞伸展性），IAA促進細胞壁松馳（增加細胞可塑性），從而提高了細胞壁的可塑性，乙烯、ABA抑制細胞伸長。GA提高木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)糖基酶活性，使伸展素穿入細胞壁，并使木葡糖切開，然后重新形成另一個木葡聚糖分子，再排列為木葡聚-纖維素網(wǎng)。IAA細胞壁酸化后活化擴展素（一種蛋白質(zhì)），打斷細胞壁多糖之間的H鍵，使細胞壁松馳，膨壓推動細胞伸長。三、細胞分裂素作用機理五、細胞分裂素的作用機理

DNA→→RNA→→→ProteinHPK組氨酸蛋白激酶（H）CRE細胞分裂素受體AHP組氨酸磷酸轉(zhuǎn)移ARR反應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白四、脫落酸作用機理1、對酶蛋白變構(gòu)調(diào)節(jié),改變酶分子結(jié)構(gòu)，使酶分子結(jié)構(gòu)不能與底物結(jié)合。

2、阻礙DNA聚合酶活性，使DNA轉(zhuǎn)錄不能進行，對基因表達起調(diào)控作用。

3、ABA誘導(dǎo)胞液Ca2+水平變化，使Ca2+成為第二信使。11質(zhì)膜上ABA受體與ABA相結(jié)合2誘導(dǎo)細胞內(nèi)產(chǎn)生活性氧ROS，它們作為第二信使激活質(zhì)膜的鈣離子通道，使胞外鈣離子流入胞內(nèi)3ABA還同時使細胞內(nèi)的cADPR(環(huán)化ADP核糖)和IP3(三磷酸肌醇水平升高，它們又激活液泡膜上鈣離子通道，使液泡向胞質(zhì)溶膠釋放鈣離子)4胞外鈣離子的流入還可以啟動胞內(nèi)胞內(nèi)發(fā)生鈣震蕩并促進鈣從液泡中釋放出來5鈣離子升高（增加10倍以上）會阻斷鉀離子流入通道6鈣離子升高促進質(zhì)膜氯離子通道開放7鈣離子濃度升高抑制質(zhì)膜質(zhì)子泵，細胞內(nèi)pH升高，進一步發(fā)生去極化作用8去極化導(dǎo)致向外流出的鉀離子通道活化9鉀離子氯離子先從液泡釋放到胞質(zhì)，進而又通過質(zhì)膜上的鉀離子和陰離子通道向胞外釋放，導(dǎo)致保衛(wèi)細胞水勢升高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉五、乙烯作用機理1、乙烯是附著在細胞某些金屬蛋白位置上，起著調(diào)節(jié)作用乙烯受體與乙烯結(jié)合后，受體蛋白二聚體化并通過自主磷酸化和磷酸轉(zhuǎn)移來啟動信號系統(tǒng)CTR1組成形三重反應(yīng)基因EIN乙烯不敏感基因，ERF乙烯反應(yīng)因子ETR乙烯敏感基因（乙烯受體）五、乙烯作用機理2、乙