植物生長物質(zhì)

關(guān)于植物生長物質(zhì)第1頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物的生長指的是植物重量和體積的不可逆增加。主要靠細胞數(shù)目增多、細胞體積的增大和伸長來完成第2頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物的發(fā)育是指植物體的構(gòu)造和機能由簡單到復(fù)雜的變化過程。第3頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月各種外部信號影響植物的生長發(fā)育第5頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章植物生長物質(zhì)第8頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長物質(zhì)（plantgrowthsubstances）指調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的生理活性物質(zhì)，包括植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑。第9頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

低濃度（1μmol/L以下）有調(diào)節(jié)作用

生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、脫落酸、乙烯

內(nèi)生的能移動的植物激素（phytohormones）植物體內(nèi)產(chǎn)生的、能移動的、對生長發(fā)育起顯著作用的微量有機物。第10頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

植物生長調(diào)節(jié)劑（plantgrowthregulators）：人工合成的具有植物激素生理活性的化合物。

包括生長促進劑、生長抑制劑和生長延緩劑。第11頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長物質(zhì)分類

植物激素（planthormone）生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、乙烯、脫落酸

植物生長調(diào)節(jié)劑（plantgrowthregulator）吲哚丙酸、三碘苯甲酸等應(yīng)用：生根、生芽、促進生長、除草、催熟等第12頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)生長素(IAA)生長素的發(fā)現(xiàn)生長素的分布和傳導(dǎo)生長素合成與降解生長素作用機理生長素的生理作用與應(yīng)用第13頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素發(fā)現(xiàn)的早期實驗第14頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月Darwin父子的植物向光性試驗

1880年，CharlesDarwin（英國，達爾文）父子以金絲雀虉（yi）草胚芽鞘為材料，進行植物向光性研究。第15頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

論文發(fā)表于1880年，題目：“植物的運動本領(lǐng)”。

當(dāng)胚芽鞘暴露于單側(cè)光時，某種影響由上部傳到下部，引起后者發(fā)生向光彎曲。只有頂端能接受單側(cè)光的刺激，而引起胚芽鞘的向光運動。要點：第16頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1913年，Boysen-Jensen（丹麥，波耶森）

證明達爾文父子所說的“影響”不可透過云母片，但可透過明膠片。第17頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1918年，Paal（匈牙利，拜耳）

證明達爾文父子所說的“影響”可以傳遞，并具有促進生長的作用。第18頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

1928年，F(xiàn)．W．Went（荷蘭，溫特）的燕麥胚芽鞘彎曲生長試驗。

結(jié)論：胚芽鞘尖端的“影響”是一種促進細胞生長的物質(zhì)。

Went將其命名為“生長素”。第19頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月溫特的實驗第20頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月Went’sexperiment第21頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

1934年，K．K?gl（荷蘭，郭葛）等人從燕麥胚芽鞘中分離和純化出了生長素，經(jīng)鑒定為：吲哚乙酸（indoleaceticacid，IAA）

CHHCHCCH2COOHCCNHCHCHC第22頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、生長素的種類和化學(xué)結(jié)構(gòu)（一）種類第23頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）生長素的結(jié)構(gòu)K?gl的實驗（1934）：

生長素的本質(zhì)是：3-吲哚乙酸生長素的活性結(jié)構(gòu)

（1）必需具備一個環(huán)式結(jié)構(gòu)（2）必需具備一個羧基基團（3）二者之間必需相隔至少一個碳原子第24頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、生長素在植物體內(nèi)的分布和運輸（一）分布和含量根、莖、葉、花及種子、胚芽鞘中都有，在生長旺盛部分積累較多，如正在生長的莖尖和根尖，正在展開的葉片、胚、幼嫩的果實和種子、禾谷類的居間分生組織等。衰老的組織或器官中生長素的含量則較少。含量：10~100ng/g鮮重第25頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）存在形式自由生長素和束縛生長素自由生長素：是指能自由移動、能擴散的生長素。束縛生長素：是指與細胞內(nèi)化合物結(jié)合著，通過酶解、水解或自溶作用將它提取出來的那部分生長素。第27頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月束縛生長素的作用：貯存：吲哚乙酸與葡萄糖生成吲哚乙酰葡糖運輸：吲哚乙酸與肌醇形成吲哚乙酰肌醇解毒：吲哚乙酸和天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸防氧化、調(diào)節(jié)自由生長素含量第28頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素主要是在植物莖的頂端分生組織中合成。（三）生長素運輸－兩個運輸系統(tǒng)第29頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月極性運輸（僅IAA具有）

極性運輸（polartransport）：胚芽鞘合成的IAA只能從形態(tài)學(xué)的上端向形態(tài)學(xué)的下端運輸。局限在胚芽鞘、幼莖及幼根的薄壁細胞之間，距離短。（生長素在植物體內(nèi)的極性運輸通道主要是形成層。）非極性運輸：被動的，通過韌皮部的，長距離運輸

第30頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素的極性運輸?shù)?3頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素極性運輸特點運輸速度慢：5-20mm/h是一個與呼吸作用密切相關(guān)的主動過程可逆濃度梯度運輸受到某些抑制物抑制：

TIBA（三碘苯甲酸）

NPA（萘基鄰氨甲酰苯甲酸）第34頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素極性運輸?shù)臋C制：上世紀(jì)70年代中后期，有人提出了生長素極性運輸?shù)幕瘜W(xué)滲透偶聯(lián)學(xué)說，其基本觀點是：在酸性的細胞壁中，生長素以弱酸的形式經(jīng)載體協(xié)同運輸或自由擴散的方式進入細胞；一旦進入中性的細胞質(zhì)，生長素主要以離子的形式存在并在細胞中大量積累；離子形式的生長素通過分布于細胞基部的離子載體順濃度梯度輸出細胞。第35頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月正是由于輸出載體在細胞中的極性分布決定了生長素的極性運輸；生長素極性運輸所需的能量是由跨膜質(zhì)子電位提供的。第36頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素極性運輸機理－化學(xué)滲透極性擴散學(xué)說第37頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、生長素的代謝(一)生長素的生物合成

合成前體:生長素生物合成的前體是色氨酸。

第38頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月合成部位:植物的莖端分生組織、禾本科植物的芽鞘尖端、胚和正在擴展的葉等是IAA的主要合成部位。用離體根的組織培養(yǎng)證明根尖也能合成IAA。第39頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月吲哚丙酮酸途徑合成途徑:色胺途徑(大多數(shù)植物)

吲哚乙腈途徑(十字花科植物)

吲哚乙酰胺途徑

第40頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月色氨酸1/2O2NH3吲哚丙酮酸CO2吲哚乙醛H2O2H吲哚乙酸色胺CO21/2O2NH3吲哚乙腈H2ONH3①②③④吲哚乙酸合成途徑吲哚乙酰胺（細菌途徑）NH3H2O第41頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月色氨酸脫羧E色胺胺氧化E色胺途徑吲哚乙醛

色氨酸色氨酸轉(zhuǎn)氨E吲哚丙酮酸吲哚丙酮酸脫羧E吲哚乙醛脫氫E吲哚乙酸吲哚丙酮酸途徑合成前體直接前體第42頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月吲哚乙酸合成途徑第43頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）生長素的降解1、酶促降解：（1）脫羧降解：

IAA+IAA氧化酶CO2+3－亞甲基羥吲哚（2）不脫羧降解：

IAA羥－3－吲哚乙酸，二羥－3－吲哚乙酸2、光氧化：

IAA+核黃素→吲哚醛第44頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

運輸IAA束縛型生長素

生理效應(yīng)氧化脫羧

依賴色氨酸的生物合成不依賴色氨酸的生物合成第45頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月四、生長素的生理作用（一）促進作用1、促進莖的伸長生長

第47頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月影響生長素促進伸長生長作用的因素生長素濃度：

低濃度時促進生長，高濃度抑制生長細胞年齡：

幼嫩細胞對生長素敏感，老細胞較為遲鈍不同器官：根>芽>莖第48頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第49頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素促進生根2、促進側(cè)根、不定根和根瘤的形成第50頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月IAA促進細胞核的分裂；IAA對器官建成的作用主要表現(xiàn)在促進根原基的形成方面。第51頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

生長素抑制了菜豆植物株中腋芽的生長3、維持頂端優(yōu)勢A、完整植株中的腋芽由于頂端優(yōu)勢的影響而被抑制B、去除頂芽使得腋芽免疫頂端優(yōu)勢的影響（箭頭）C、對切面用含IAA

的羊毛脂凝膠處理（包含在明膠膠囊中）從而抑制了腋芽的生長第52頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月IAA對草莓“果實”的影響4、促進瓜類多開雌花，促進單性結(jié)實、種子和果實的生長。第53頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素促進結(jié)實—無籽果實第54頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月5、低濃度的IAA促進韌皮部的分化，高濃度的IAA促進木質(zhì)部的分化。第55頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）抑制作用抑制花朵的脫落、側(cè)枝的生長、塊根形成和葉片衰老。第56頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月噴灑生長素阻止器官脫落第57頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素的作用機理

生長素的主要作用是促進細胞體積的擴大，通過兩種方式實現(xiàn)：

酸化細胞壁增加細胞質(zhì)及壁物質(zhì)的含量第58頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月人工合成生長素類的農(nóng)業(yè)應(yīng)用促進插枝生根：IBA、NAA、2,4-DIBA誘導(dǎo)更多而長，NAA誘導(dǎo)根少而粗，一般兩者混合使用。阻止（花器）官脫落：NAA、2,4-D

棉花保蕾保鈴，防止離層形成。促進結(jié)實：2,4-D噴番茄花簇，促進座果（結(jié)實），并形成無籽果實。促進菠蘿開花：NAA、2,4-D

使結(jié)果和成熟期一致，利于管理和采收；周年供應(yīng)。第60頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)赤霉素（GA)

（gibberellin）發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分布和運輸生物合成作用及應(yīng)用第61頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月Foolishgrowth第62頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月赤霉素的發(fā)現(xiàn)

1926年，黑澤英一（日本）在水稻惡苗病菌（赤霉菌）的培養(yǎng)液中發(fā)現(xiàn)能引起水稻徒長的物質(zhì)。但沒有命名，更沒有確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。第63頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1938年，藪（sou)田貞次郎和住木諭介（日本）首次從赤霉菌中提取結(jié)晶出這種強烈刺激植物生長的物質(zhì)，并命名為赤霉素。但沒有分析和證明其化學(xué)結(jié)構(gòu)。

1959年，確定化學(xué)結(jié)構(gòu)。第64頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、赤霉素的結(jié)構(gòu)及種類1、化學(xué)結(jié)構(gòu)：雙萜，基本結(jié)構(gòu)為赤霉素烷。按發(fā)現(xiàn)順序：GA1、GA2、GA3、GA4等按碳原子數(shù)：C19（活性高，種類多）和C20兩大類目前，在高等植物體內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的赤霉素有100多（125）種。第65頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2、存在狀態(tài)：

（1）自由GA：

不與其他物質(zhì)結(jié)合，易提取，有生理活性。（2）結(jié)合GA：

與其他物質(zhì)結(jié)合，不易提取，需水解或酶解才釋放自由GA，無生理活性第66頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、GA的分布和運輸

1．分布：被子植物、裸子植物、蕨類植物、綠藻、褐藻、真菌和細菌中。

2．存在部位：

主要存在于生長旺盛的部位如莖端、嫩葉、根尖和果實種子中，其中果實、種子中含量極高。而合成的部位是芽、幼葉、幼根、正在發(fā)育的種子、萌發(fā)的胚等幼嫩組織。

第67頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月3、運輸

GA的運輸沒有極性。根系合成GA可通過木質(zhì)部向上運輸，莖枝頂端合成GA可通過韌皮部向下運輸，植株上部合成的GA可通過木質(zhì)部與韌皮部分別向上與向下運輸?shù)?8頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、赤霉素的生物合成1、前體物質(zhì)：甲瓦龍酸（又叫甲羥戊酸）2、合成途徑：GA12是各類赤霉素的前身第69頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月Gibberellinsynthesis第70頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

甲瓦龍酸異戊烯基焦磷酸（IPP）法呢基焦磷酸（FPP）牻牛兒牻牛兒焦磷酸（GGPP）內(nèi)-貝殼杉烯貝殼杉烯酸

GA12-7-醛

GA12GAS第71頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）促進作用1.促進莖的伸長

赤霉素最顯著的生理效應(yīng)是促進植物莖葉的生長，尤其對矮生突變品種的效果特別明顯。且無高濃度抑制問題（與IAA明顯不同）。如對芹菜、萵苣、韭菜、苧麻、茶葉等應(yīng)用，可提前收獲并增產(chǎn)。四、GA的生理作用第72頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月GA3對矮生玉米的影響GA3對正常植株效應(yīng)較小，但可促進矮生植株長高，達到正常植株的高度第73頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月GA對矮化豌豆幼苗莖伸長的作用第74頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2.打破休眠

對許多植物休眠的種子，使用GA可有效打破休眠，促進種子萌發(fā)。同時赤霉素也能促進樹木和馬鈴薯休眠芽的萌發(fā)。促進休眠馬鈴薯發(fā)芽（2-3μg/gGA）；萵苣、煙草、紫蘇（200mg/LGA，浸泡8h~10h）這是因為GA可誘導(dǎo)α-淀粉酶、蛋白酶和其它水解酶的合成，催化種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的降解，以供胚的生長發(fā)育所需。第75頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月3.促進抽薹開花赤霉素能代替某些植物對低溫和長日照的需要，誘導(dǎo)其抽薹和開花。第76頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月GA3對胡蘿卜開花的影響低溫處理6周10μgGA/d處理4周對照第77頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月4.促進雄花分化

對于雌雄同株異花植物，使用GA后雄花的比例增加。5.促進單性結(jié)實

赤霉素可以使未受精子房膨大，發(fā)育成為無籽果實。如葡萄花穗開花1周后噴GA，可使果實的無籽率達60%～90%，收割前1～2周處理，還可提高果粒甜度。6.促進座果

在開花期使用GA也可以減少脫落，提高坐果率。如10～20mg/L的赤霉素花期噴施蘋果、梨等果實，可以提高座果率。第78頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月麥芽糖化

啤酒生產(chǎn)中，用GA浸泡大麥種子直接誘導(dǎo)糊粉層細胞中α-淀粉酶的合成，不需要發(fā)芽過程?？晒?jié)約糧食10%，縮短生產(chǎn)周期1～2天，啤酒的質(zhì)量不受影響。第79頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）抑制作用抑制成熟抑制側(cè)芽休眠抑制衰老抑制塊莖形成第80頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月赤霉素促進罌粟生長第81頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第82頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

赤霉素處理提高座果率第83頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)細胞分裂素(CTK)1948年美國威斯康辛大學(xué)的F.S.Skoog（斯庫格）和中國的崔澂（中科院植物研究所）等，在煙草髓細胞培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn)：

腺嘌呤的衍生物對細胞分裂和芽的分化有促進作用。第84頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

1955年F.S.Skoog等人發(fā)現(xiàn)，DNA的降解物能促進細胞分裂；

培養(yǎng)基中加入放置很久的鯡魚精子DNA，細胞分裂加快；加入新鮮的DNA，則不能促進細胞分裂。將DNA進行高壓滅菌處理使其降解，提取分離純化后發(fā)現(xiàn)，促進細胞分裂的物質(zhì)是：

6-呋喃甲基氨基嘌呤，后命名為激動素（kinetin，KT）。第85頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1963年首次從未成熟的玉米種子中分離出天然的細胞分裂素，命名為玉米素。目前在高等植物中至少鑒定出了30多種細胞分裂素第86頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、細胞分裂素的種類及化學(xué)結(jié)構(gòu)細胞分裂素是腺嘌呤的衍生物。常見的細胞分裂素有：玉米素、玉米素核苷、二氫玉米素、異戊烯基腺苷。第87頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第88頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、細胞分裂素的分布、運輸細胞分裂素主要分布在莖尖分生組織、未成熟種子和膨大期的果實等部位。細胞分裂素在植物體內(nèi)合成部位是根部，主要通過木質(zhì)部運向地上部分。在植物體內(nèi)的運輸是非極性的。含量：1-1000ng/g鮮重第89頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、CTK的代謝

1、生物合成

合成部位：根尖、生長中的種子和果實,在細胞內(nèi)的合成部位是微粒體。CTK有兩類：游離的和結(jié)合在tRNA上的游離的CTK來源：

tRNA降解從頭合成：前體：甲瓦龍酸第90頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞分裂素的生物合成第91頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2、細胞分裂素的降解CTK降解的主要方式是通過細胞分裂素氧化酶氧化分解。第92頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月促進作用：細胞分裂、誘導(dǎo)芽分化、側(cè)芽生長、葉片擴大、氣孔開張、偏上性生長、傷口愈合、種子發(fā)芽、形成層活動、根瘤形成、果實生長、某些植物座果抑制作用：抑制不定根形成、側(cè)根形成、延緩葉片衰老四、CTK的生理作用第93頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1、促進細胞分裂與擴大

CTK的主要生理功能是促進細胞分裂。細胞分裂包括細胞核的分裂與胞質(zhì)的分裂。CTK主要調(diào)節(jié)細胞質(zhì)的分裂。CTK還能誘導(dǎo)細胞體積加大第94頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月CTK對蘿卜子葉膨大的作用葉面涂施CTK(100mg·L-1)對照第95頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月CKT促進細胞分裂的作用用帶有產(chǎn)生CTK類物質(zhì)的菌的針，對番茄莖刺傷后，產(chǎn)生惡性腫瘤。第96頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2、誘導(dǎo)器官分化

CTK能誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽，促進維管束發(fā)育.

IAA與CTK對愈傷組織的根或芽的分化起調(diào)控作用。CTK/IAA高時，愈傷組織分化芽；CTK/IAA低時，分化根；CTK/IAA比例適中維持愈傷組織不分化.第97頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第98頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第99頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第100頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月3、解除頂端優(yōu)勢，促進側(cè)芽生長

4、延緩葉片衰老

CTK阻止核酸酶、蛋白酶等水解酶類的形成；吸引營養(yǎng)物質(zhì)向CTK所在的部位運輸.第101頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月CKT延緩煙草葉片衰老左株通過基因工程改造后的能產(chǎn)生更多的CKT右株為對照左右株的株齡一致第102頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月KT的保綠作用及對物質(zhì)運輸?shù)挠绊懙?03頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月5.促進氣孔開放6.促進某些色素的生物合成7.促進果樹花芽分化8.刺激塊莖形成第104頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯的合成乙烯的應(yīng)用第四節(jié)乙烯（ETH）第105頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)現(xiàn)過程：20世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)煤氣中的乙烯有加快果實成熟的作用，1934年Gane證實乙烯是植物的天然產(chǎn)物，1935年Crocker認為乙烯是一種果實催熟激素，1965年Burge提出乙烯是一種植物激素，后得到公認。第106頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、乙烯在植物體內(nèi)的分布和運輸

1、化學(xué)本質(zhì)：不飽和碳氫化合物C2H42、分布：乙烯廣泛存在于植物的各種組織中，特別在逐漸成熟的果實或即將脫落器官中含量較多。第107頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月在植物正常發(fā)育的某一階段，如種子萌發(fā)、果實后熟、葉片脫落和花的衰老等階段都會誘導(dǎo)乙烯的產(chǎn)生。在逆境條件下，如干旱、水澇和機械損傷等不利因素，都能誘導(dǎo)乙烯的合成。乙烯在植物體內(nèi)含量非常少（0.01-10nl/g·h）。在植物體內(nèi)極易移動。一般情況下乙烯就在合成部位起作用。第108頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、乙烯的生物合成合成部位：各部分均可產(chǎn)生(特別在逆境條件下)，正在成熟的果實、萌發(fā)的種子及伸展的芽和葉片中含量高。前體：蛋氨酸直接前體：ACC

（1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸）第109頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

蛋氨酸乙烯生物合成的蛋氨酸循環(huán)及調(diào)節(jié)第110頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

蛋氨酸（Met）

蛋氨酸腺苷轉(zhuǎn)移ES-腺苷蛋氨酸（SAM）

ACC合成E1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（ACC）乙烯形成E

乙烯干旱、成熟、衰老、傷害IAA、水澇

AOA、AVG缺氧、解偶聯(lián)劑、自由基、Co2+成熟、乙烯MACCO2N-丙二酰-ACC第111頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月①ACC合成酶果實成熟、器官衰老、IAA、逆境等均能提高該酶的活力。乙烯的“自我催化”和“自我抑制”是該酶重要特征。該酶的反義基因?qū)牒笏D(zhuǎn)錄的RNA或直接導(dǎo)入反義RNA，可阻止酶的翻譯，抑制乙烯的合成，從而抑制器官的成熟和衰老。

乙烯合成的調(diào)節(jié)第112頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月②ACC氧化酶（乙烯形成酶）

在有氧條件下將ACC氧化為乙烯。有明顯的“自我催化”和“自我抑制”的特征。③ACC丙二酰基轉(zhuǎn)移酶

催化ACC形成N-丙二酰-ACC，使ACC用于合成乙烯的量減少。該酶的存在和活力的大小調(diào)節(jié)著植物體內(nèi)乙烯的生物合成。第113頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、乙烯的生理作用1．促進細胞擴大：豌豆幼苗對乙烯的三重反應(yīng)，

抑制伸長生長（矮化）促進橫向生長（加粗）地上部失去負向地性生長（偏上性生長）第114頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月ETH的“三重反應(yīng)”ETH對黃化豌豆幼苗（苗齡6d）的效應(yīng)處理2d第115頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月ETH的偏上生長用10μlL-1乙烯處理4h后番茄苗的形態(tài)，由于葉柄上側(cè)的細胞伸長大于下側(cè)，使葉片下垂第116頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2．促進果實成熟：乙烯→果實細胞膜透性↑，呼吸↑，有機物轉(zhuǎn)化↑→成熟↑3．促進器官脫落：乙烯→纖維素酶合成↑→胞壁纖維素分解→細胞分離第117頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月ETH促進番茄果實成熟轉(zhuǎn)ACC氧化酶基因的番茄（只有5％的正常乙烯含量）第118頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯對果實的催熟第119頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯的生理作用第120頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月4.促進開花和雌花分化

乙烯可促進菠蘿等鳳梨科植物開花，提早開花；可改變花的性別，促進黃瓜雌花分化。乙烯在這方面的效應(yīng)與IAA相似，而與GA相反，IAA增加雌花分化就是由于IAA誘導(dǎo)產(chǎn)生乙烯的結(jié)果。

此外乙烯還可誘導(dǎo)插枝不定根的形成，促進次生物質(zhì)（如橡膠樹的乳膠）的分泌。打破頂端優(yōu)勢等生理作用。第121頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)脫落酸(ABA)化學(xué)結(jié)構(gòu)和分布脫落酸的生物合成生理作用與應(yīng)用第122頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1963年，美國F.T.Addicot等人發(fā)現(xiàn)1963年，英國P.F.Wareing等人發(fā)現(xiàn)脫落素Ⅱ休眠素二者為同種物質(zhì)。1965年確定化學(xué)結(jié)構(gòu)，1967年命名為脫落酸。發(fā)現(xiàn)第123頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、化學(xué)結(jié)構(gòu)和分布1．化學(xué)結(jié)構(gòu)：ABA是以異戊二烯為基本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成的倍半萜類，含有15個C原子第124頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2．分布：（1）含ABA的植物：全部維管植物（被子、裸子、蕨類）（2）部位：休眠或?qū)⒚撀涞慕M織中多，正常器官中很少，逆境下組織ABA會升高。（3）含量：10-50ng/g鮮重第125頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月分布特點：

A.衰老的葉片及果實中含量最高；

B.休眠的器官的含量高于正在生長的器官；

C.遇逆境時，植物體內(nèi)的ABA含量迅速升高。

第126頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月3．運輸：

（1）無極性，但向基速度>向頂（2）形式：游離脫落酸（主要），脫落酸糖（3）速度：莖葉柄中約為20mm/h第127頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月已知大麥在萌芽過程中可以產(chǎn)生a-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生a-淀粉酶。為驗證這一結(jié)論，某同學(xué)做了如下實驗：注：實驗結(jié)果中“+”越多表示顏色越深。表中液體量的單位均為mL。第128頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月回答下列問題：（1）a-淀粉酶催化_____水解可生成二糖，該二糖是_______（2）綜合分析試管1和2的實驗結(jié)果，可以判斷反應(yīng)后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的_______，這兩只試管中淀粉量不同的原因是________.(3)綜合分析試管2、3和5的實驗結(jié)果，說明在該試驗中GA的作用是_____.（4）綜合分析試管2、3和4的實驗結(jié)果，說明_______.淀粉麥芽糖少帶胚種子保溫后能產(chǎn)生a-淀粉酶第129頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、ABA的代謝

（一）生物合成

合成部位：植物體重根、莖、葉果實和種子都可以合成脫落酸，主要在根尖和葉片細胞的質(zhì)體內(nèi)（葉中是葉綠體，根中是淀粉體）。

第130頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月前體：甲瓦龍酸

合成途徑：直接途徑—由MVA合成而來間接途徑—由葉黃素裂解而來第131頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月合成途徑主要有兩條：

A.類萜途徑－－直接

MVA→→IPP→→FPP→→ABA甲瓦龍酸在植物激素合成過程中的重要性：MVA——IPP（異戊烯基焦磷酸）→→細胞分裂素→→胡蘿卜素→→脫落酸→→赤霉酸

B.類胡蘿卜素途徑－－間接，主要途徑類胡蘿卜素（如紫黃質(zhì)、葉黃素等）→→黃質(zhì)醛→→ABA第132頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

甲瓦龍酸

C5

異戊烯基焦磷酸古巴焦磷酸C10

法呢焦磷酸C15ABA

直接途徑紫黃質(zhì)黃質(zhì)醛C15間接途徑第133頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）代謝

紅花菜豆酸二氫紅花菜豆酸

氧化

ABA

結(jié)合

脫落酸葡萄糖酯第134頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、ABA的生理作用促進脫落促進休眠：促進氣孔關(guān)閉提高抗逆性第135頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月1、促進休眠

ABA可使旺盛生長的枝條停止生長而進入休眠。在秋天里葉中合成的ABA量不斷增加，使芽進入休眠狀態(tài)以便越冬。種子（如桃、薔薇）的休眠與其外種皮中存在脫落酸有關(guān)，通過層積處理后種子就能發(fā)芽。

第136頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

長日照

GA

促進生長甲瓦龍酸

IPP

短日照

ABA

促進休眠異戊烯焦磷酸第137頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月2、促進脫落

ABA誘導(dǎo)離層的形成，促進器官脫落。ABA對去除葉片的棉花葉柄脫落效應(yīng)十分明顯。第138頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、促進氣孔關(guān)閉

ABA能引起氣孔關(guān)閉，降低蒸騰作用，減少水分散失?。因此ABA是植物體內(nèi)調(diào)節(jié)蒸騰的激素，也可作為抗蒸騰劑使用。原因：ABA使GC胞質(zhì)中IP3增加，打開Ca2+通道，胞質(zhì)中Ca2+濃度和pH↑，抑制質(zhì)膜上的K+內(nèi)向通道，激活K+、Cl-外向通道，K+、Cl-外流，GC水勢↑，水分外流，氣孔關(guān)閉。

第139頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月ABA誘導(dǎo)鴨趾草表皮氣孔關(guān)閉左圖:pH6.8,50mmolL-1KCl（ＣＫ）右圖:轉(zhuǎn)移至添加10μmolL-1ABA的溶液中，10～30min內(nèi)氣孔關(guān)閉（ABAtreatment）第140頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月4、提高抗逆性

ABA在逆境下迅速形成，使植物的生理發(fā)生變化以適應(yīng)環(huán)境，所以ABA又稱為“應(yīng)激激素”或“逆境激素”。第141頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月5、抑制生長

ABA能抑制整株植物或離體器官的生長，也能抑制種子的萌發(fā)?。ABA的抑制效應(yīng)可逆。第142頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長物質(zhì)的生理作用比較第143頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第144頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月激素間的相互作用協(xié)同：一類激素的存在可以增強另一類激素的生理效應(yīng)，如生長素和赤霉素對莖切段伸長生長的影響拮抗：一類激素的作用可抵消另一類激素的作用，如赤霉素促進種子發(fā)芽的作用可被脫落酸抑制反饋：一類激素影響到另一類激素的水平后，又反過來影響原激素的作用連鎖：幾類植物激素在植物生長發(fā)育過程中相繼起著特定的作用，共同地調(diào)節(jié)著植物性狀的表現(xiàn)第145頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素與赤霉素1.GA能夠使IAA處于較高的水平2.兩者比值控制形成層對木質(zhì)部和韌皮部的分化生長素與細胞分裂素1.CTK能夠加強IAA的極性運輸2.CTK促進側(cè)芽生長，而IAA保持頂端優(yōu)勢3.兩者比值控制愈傷組織對根和芽的分化第146頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯和生長素1.IAA誘導(dǎo)乙烯的生成2.乙烯對生長素的影響：

a、抑制生長素的生物合成

b、抑制生長素的極性運輸

c、促進生長素氧化酶活性

赤霉素與脫落酸1.在萌發(fā)與休眠關(guān)系中的相反作用2.CTK可使GA從自由型轉(zhuǎn)變?yōu)槭`型3.CTK/GA的比值影響雌雄異株的性別分化第147頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

GA3

抑制

結(jié)合態(tài)IAA促進生物合成

IAA

IAA氧化E生物合成

ETH

低濃度促進

CTKS

ABA

生物合成

GA束縛態(tài)GA植物激素代謝的相互關(guān)系高濃度抑制第148頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)其他天然的植物生長物質(zhì)油菜素內(nèi)酯

多胺

茉莉酸

水楊酸

玉米赤霉烯酮

系統(tǒng)素

第149頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、油菜素內(nèi)酯(BR)：種類和分布：

1．種類：油菜素甾體已發(fā)現(xiàn)15種

2．分布：各器官中均有BR生理作用：

1．促進細胞伸長和分裂

2．促進光合作用：提高葉綠素含量和RuBPCase活性。

3．抵抗低溫傷害BR應(yīng)用：

提高產(chǎn)量、提高抗逆性、抗病第150頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二．多胺1．多胺的種類和分布多胺是一類低分子量脂肪族含氮堿。高等植物含有的多胺主要有5種（尸胺、腐胺、亞精胺、精胺、鯡精胺），胺基數(shù)目越多，生物活性越強。一般來說，細胞分裂旺盛的地方，多胺含量較多。2．生理功能：（1）促進生長（2）調(diào)節(jié)與光敏素有關(guān)的生長和光形態(tài)建成（3）延緩衰老（4）適應(yīng)逆境條件第151頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月三、水楊酸（SA）主要存在于產(chǎn)熱植物（天南星科）花序中作用：

A．促進抗氰呼吸，刺激植物吸氧產(chǎn)熱。

B．增強植物抗病能力：誘導(dǎo)特異Pr產(chǎn)生。

C．誘導(dǎo)某些植物開花第152頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月四、茉莉酸類（JAS）抑制:種子及花粉萌發(fā)、花芽形成、光合作用、營養(yǎng)生長。另外JA還在植物對昆蟲和病害的抗性中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。生理作用:促進:乙烯合成、葉片衰老與脫落、呼吸作用、氣孔關(guān)閉、蛋白質(zhì)合成。第153頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月

第七節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑植物激素在體內(nèi)含量甚微。因此，在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用受到限制，生產(chǎn)上應(yīng)用的主要是人工合成的生長調(diào)節(jié)劑。第154頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長調(diào)節(jié)劑：指具有與植物激素類似的生理效應(yīng)，也能對植物的生長發(fā)育起重要調(diào)節(jié)作用，并施用于植物的外源化學(xué)物質(zhì)。

第155頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長調(diào)節(jié)劑有多種多樣的用途，可以說從種子發(fā)芽、生根、長葉到開花結(jié)果，再形成種子，以及采后的果蔬保鮮、種子貯藏都可以使用生長調(diào)節(jié)劑進行調(diào)控。第156頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月第157頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長調(diào)節(jié)劑的類型按作用方式不同可分為：植物生長延緩劑植物生長促進劑植物生長抑制劑第158頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月一、生長素類（一）種類1.與生長素結(jié)構(gòu)類似的吲哚衍生物，如吲哚丙酸(IPA)、吲哚丁酸(IBA)；2.萘酸衍生物，如α-萘乙酸(NAA)、萘乙酸鈉、萘乙酰胺；3.氯化苯的衍生物，如2，4—二氯苯氧乙酸(2，4—D)、2，4，5—三氯苯氧乙酸(2，4，5—T)、4—碘苯氧乙酸(增產(chǎn)靈)等。第159頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月插枝生根

防止器官脫落促進結(jié)實促進菠蘿開花促進黃瓜雌花發(fā)育

（二）、主要應(yīng)用第160頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月用較高濃度的生長素可抑制窯藏馬鈴薯的發(fā)芽；也可疏花疏果，代替人工和節(jié)省勞力，并能糾正水果的大小年現(xiàn)象，平衡年產(chǎn)量；還可殺除雜草。但是，在施用中要注意防止高濃度生長素殘留所帶來的副作用。第161頁，課件共176頁，創(chuàng)作于2023年2月二、赤霉素類：應(yīng)用