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文檔簡介

1、其它植物激素 植物生長物質(zhì)植物生長物質(zhì)是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的生理活性物質(zhì)的生理活性物質(zhì) 植物激素植物激素(plant hormone)植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑(plant growth regulator) 植物激素植物激素是指在植物體內(nèi)合成,并從產(chǎn)生是指在植物體內(nèi)合成,并從產(chǎn)生之處運(yùn)送到別處,對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作之處運(yùn)送到別處,對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機(jī)物。用的微量有機(jī)物。 植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑是指具有植物激素活性是指具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。的人工合成的物質(zhì)。 植物激素有五大類,即生長素類、植物激素有五大類,即生長素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素

2、類、乙烯和脫赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、乙烯和脫落酸。此外,油菜素甾體類、茉莉酸落酸。此外,油菜素甾體類、茉莉酸類、水楊酸和多胺類等對植物的生長類、水楊酸和多胺類等對植物的生長發(fā)育具有多方面的調(diào)節(jié)作用。發(fā)育具有多方面的調(diào)節(jié)作用。第一,內(nèi)生性第一,內(nèi)生性,是植物生命活動中的正常,是植物生命活動中的正常代謝產(chǎn)物;代謝產(chǎn)物;第二,可運(yùn)性第二,可運(yùn)性,由某些器官或組織產(chǎn)生后,由某些器官或組織產(chǎn)生后運(yùn)至其它部位而發(fā)揮調(diào)控作用,在特殊情運(yùn)至其它部位而發(fā)揮調(diào)控作用,在特殊情況下植物激素在合成部位也有調(diào)控作用;況下植物激素在合成部位也有調(diào)控作用;第三,調(diào)節(jié)性第三,調(diào)節(jié)性,植物激素不是營養(yǎng)物質(zhì),植物激素不是營養(yǎng)物質(zhì)

3、,通常在極低濃度下產(chǎn)生生理效應(yīng)。通常在極低濃度下產(chǎn)生生理效應(yīng)。植物激素具有以下特點(diǎn):植物激素具有以下特點(diǎn):一一、植物激素的種類和作用植物激素的種類和作用()赤霉素()赤霉素(gibberellin, GA)合成場所:合成場所:發(fā)育中種子,幼葉,根發(fā)育中種子,幼葉,根發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn):1926,黑澤英一,水稻惡苗病,黑澤英一,水稻惡苗病1938,藪田等,水稻赤霉菌,藪田等,水稻赤霉菌赤霉素結(jié)晶赤霉素結(jié)晶 1959,確定化學(xué)結(jié)構(gòu),確定化學(xué)結(jié)構(gòu)生理作用:生理作用:1. 促進(jìn)莖的伸長生長促進(jìn)莖的伸長生長 促進(jìn)細(xì)胞伸長促進(jìn)細(xì)胞伸長 特點(diǎn)特點(diǎn) 促進(jìn)整株植物生長促進(jìn)整株植物生長 促進(jìn)節(jié)間的伸長促進(jìn)節(jié)間的伸長 不存

4、在超最適濃度的抑制作用不存在超最適濃度的抑制作用 2. 打破休眠打破休眠 0.5 1 mg L-1 馬鈴馬鈴薯薯矮生矮生 正常正常 GA3. 誘導(dǎo)開花誘導(dǎo)開花 GA能代替低溫和長日照誘導(dǎo)某能代替低溫和長日照誘導(dǎo)某些長日植物開花些長日植物開花4. 促進(jìn)某些植物座果促進(jìn)某些植物座果 5. 誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí) 6. 促進(jìn)雄花分化促進(jìn)雄花分化 葡萄花前葡萄花前10d,400 mg L-1 GA, 無核率無核率98%白菜、蘿卜等白菜、蘿卜等GA3 對矮對矮生型豌豆生型豌豆的效應(yīng)的效應(yīng)對照對照施用施用5g GA3后第后第7天天 GA3誘導(dǎo)甘誘導(dǎo)甘藍(lán)莖的伸長藍(lán)莖的伸長 ,誘導(dǎo)產(chǎn)生超誘導(dǎo)產(chǎn)生超長莖長莖G

5、A對胡蘿對胡蘿卜開花的卜開花的影響影響對照對照10 g GA/d處理處理4周周低溫處低溫處理理6周周()細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素(cytokinin,CTK) 、CTK的發(fā)現(xiàn)和種類的發(fā)現(xiàn)和種類 1963年,未成熟的玉米籽粒年,未成熟的玉米籽粒細(xì)胞分裂促進(jìn)物質(zhì),細(xì)胞分裂促進(jìn)物質(zhì),玉玉米素米素(zeatin,Z,ZT),是最早發(fā)現(xiàn)的植物天然細(xì)胞分裂,是最早發(fā)現(xiàn)的植物天然細(xì)胞分裂素素 天然天然CTK: 玉米素,玉米素核苷、二氫玉米素、異戊玉米素,玉米素核苷、二氫玉米素、異戊烯基腺嘌呤烯基腺嘌呤(iP), 異戊烯基腺苷異戊烯基腺苷(iPA)等。等。人工合成的人工合成的CTK:激動素:激動素(KT)、6-芐

6、基腺嘌呤芐基腺嘌呤(6-BA), 應(yīng)用最廣。應(yīng)用最廣。根尖、莖尖、未成熟的種子等根尖、莖尖、未成熟的種子等 合成部位合成部位: :()()CTKCTK的生理作用的生理作用 1. 促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大 IAA只促進(jìn)核的分裂而與細(xì)胞質(zhì)只促進(jìn)核的分裂而與細(xì)胞質(zhì)的分裂無關(guān)的分裂無關(guān) 。 CTK促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂。促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂。 GA縮短細(xì)胞周期縮短細(xì)胞周期中的G1期(DNA合成準(zhǔn)備期)和S期(DNA合成期)的時間,加速細(xì)胞的分裂加速細(xì)胞的分裂 橫向增粗橫向增粗 CTK對蘿卜子葉膨大的作用對蘿卜子葉膨大的作用葉面涂施葉面涂施CTK(100mgL-1)對照對照2. 促進(jìn)芽的分化促進(jìn)芽的分化

7、組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) CTK / IAA 高高形成芽形成芽CTK / IAA 低低形成根形成根CTK / IAA 中中保持生長而不分化保持生長而不分化愈傷組織愈傷組織CTK促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育,消除頂端優(yōu)勢促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育,消除頂端優(yōu)勢 (KT: 0.01-1mg/LNAA: 0.1-2mg/L)IBA, 0.5 g ml-1IBA, 0.5 g ml-1ZT, 2.0 g ml-1擬南芥(擬南芥(Arabidopsis)3延緩葉片衰老延緩葉片衰老 4. 其他生理作用其他生理作用 促進(jìn)氣孔開放;打破種子休眠;刺促進(jìn)氣孔開放;打破種子休眠;刺激塊莖形成;促進(jìn)果樹花芽分化激塊莖形成;促進(jìn)果樹花芽分化v清除活性氧清

8、除活性氧v阻止水解酶的產(chǎn)生,保護(hù)核酸、蛋白質(zhì)、阻止水解酶的產(chǎn)生,保護(hù)核酸、蛋白質(zhì)、葉綠素不被破壞葉綠素不被破壞v阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)外流阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)外流?CTK、ABA的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn) 1961年劉年劉(W.C.liu)等,在研究棉花幼鈴脫落等,在研究棉花幼鈴脫落時,從成熟的干棉殼時,從成熟的干棉殼促進(jìn)脫落的物質(zhì),促進(jìn)脫落的物質(zhì),脫落素脫落素1963年美國年美國 Addicott等,從等,從225kg 棉鈴棉鈴9mg 脫落素脫落素同時,英國同時,英國Wareing,樺樹葉,樺樹葉休眠素休眠素1967,定名為脫落酸,定名為脫落酸 ()() 脫落酸脫落酸(abscisic acid,ABA). ABA的分布與

9、代謝 脫落或休眠器官中較多,逆境下增多脫落或休眠器官中較多,逆境下增多 合成部位:合成部位:(主主)根冠、萎蔫葉片根冠、萎蔫葉片 、ABA的生理效應(yīng)的生理效應(yīng) 1. 抑制生長抑制生長 抑制整株植物或離體器官的生長,也能抑抑制整株植物或離體器官的生長,也能抑制種子的萌發(fā)??赡娴闹品N子的萌發(fā)。可逆的2. 促進(jìn)脫落促進(jìn)脫落3. 促進(jìn)休眠促進(jìn)休眠 4. 加速衰老加速衰老 與與CTK相反相反5. 促進(jìn)氣孔關(guān)閉促進(jìn)氣孔關(guān)閉 土壤干旱,根土壤干旱,根 葉葉, 氣孔關(guān)閉,氣孔關(guān)閉, 減少蒸騰減少蒸騰6. 提高抗性提高抗性 ABA誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉A: pH6.8, 50mmol L-1 KClB: 轉(zhuǎn)移

10、至添加10mol L-1 ABA的溶液中,1030min內(nèi)氣孔關(guān)閉鴨趾草鴨趾草、ETH的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn) 1901年俄國奈劉波年俄國奈劉波(Neljubow) 發(fā)現(xiàn)照明氣中發(fā)現(xiàn)照明氣中的乙烯能引起黃化豌豆苗的三重反應(yīng)。的乙烯能引起黃化豌豆苗的三重反應(yīng)。1934年甘恩年甘恩(Gane)證明乙烯是植物天然產(chǎn)物。證明乙烯是植物天然產(chǎn)物。1959年,伯格年,伯格(Burg)等等(氣相色譜氣相色譜)測出了未成測出了未成熟果實(shí)中有極少量的乙烯產(chǎn)生,隨著果實(shí)的熟果實(shí)中有極少量的乙烯產(chǎn)生,隨著果實(shí)的成熟不斷增加。成熟不斷增加。1965年,被公認(rèn)為是植物的天然激素。年,被公認(rèn)為是植物的天然激素。 ()乙烯()乙烯(e

11、thylene, ETH)ETH的生理效應(yīng)的生理效應(yīng) 1. 三重反應(yīng)與偏上性反應(yīng)三重反應(yīng)與偏上性反應(yīng) : 抑制莖的伸長生抑制莖的伸長生長;促進(jìn)莖或根的橫向增粗;促長;促進(jìn)莖或根的橫向增粗;促進(jìn)莖的橫向生長進(jìn)莖的橫向生長(即使莖失去負(fù)向即使莖失去負(fù)向重力性重力性)。偏上生長偏上生長: 是指器官的上部生長是指器官的上部生長速度快于下部的現(xiàn)象。速度快于下部的現(xiàn)象。ETH對黃化豌豆幼苗(苗齡對黃化豌豆幼苗(苗齡6d)的效應(yīng))的效應(yīng)三重反應(yīng)三重反應(yīng)處理處理2d用用10l L-1乙烯處理乙烯處理4h后番茄苗的形態(tài)后番茄苗的形態(tài)2. 促進(jìn)成熟促進(jìn)成熟(催熟激素催熟激素) 3. 促進(jìn)脫落與衰促進(jìn)脫落與衰老老4

12、. 促進(jìn)開花和雌花分化促進(jìn)開花和雌花分化5. 誘導(dǎo)次生物質(zhì)誘導(dǎo)次生物質(zhì)(橡膠樹的乳膠橡膠樹的乳膠)的的 分泌分泌 二二、 植物激素間的相互關(guān)系植物激素間的相互關(guān)系 、IAA與與GA 有增效作用。促進(jìn)伸長生長有增效作用。促進(jìn)伸長生長 GA/IAAGA/IAA比值比值高,韌皮部分化高,韌皮部分化低,木質(zhì)部分化低,木質(zhì)部分化增效作用增效作用: CTK加強(qiáng)加強(qiáng)IAA的極性運(yùn)輸,的極性運(yùn)輸,加強(qiáng)加強(qiáng)IAA效應(yīng)。效應(yīng)。對抗作用對抗作用: CTK促進(jìn)側(cè)芽生長,促進(jìn)側(cè)芽生長, 破壞頂端優(yōu)勢;破壞頂端優(yōu)勢; IAA抑制側(cè)芽生長,抑制側(cè)芽生長, 保持頂端優(yōu)勢。保持頂端優(yōu)勢。、IAA與與CTK1. IAA促進(jìn)促進(jìn)E

13、TH的生物合成的生物合成 2. ETH降低降低IAA的含量水平的含量水平 ETH抑制抑制IAA的生物合成;的生物合成; 提高提高IAA氧化酶的活性,氧化酶的活性, 加速加速IAA的破壞;的破壞; 阻礙阻礙IAA的極性運(yùn)輸。的極性運(yùn)輸。 . IAA與與ETH. GA與與ABA對抗:對抗:GA打破休眠,促進(jìn)萌發(fā);打破休眠,促進(jìn)萌發(fā); ABA促進(jìn)休眠,抑制萌發(fā)。促進(jìn)休眠,抑制萌發(fā)。ABA誘導(dǎo)休眠誘導(dǎo)休眠 GA促進(jìn)生長促進(jìn)生長短日照短日照長日照長日照三三、 植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑 . 植物生長促進(jìn)劑植物生長促進(jìn)劑 促進(jìn)細(xì)胞分裂、伸長和分化促進(jìn)細(xì)胞分裂、伸長和分化生長素類生長素類: NAA, IB

14、A, 2,4-D等等赤霉素類:赤霉素類:GA3細(xì)胞分裂素類細(xì)胞分裂素類: KT, 6-BA . 植物生長延緩劑植物生長延緩劑 是指抑制植物亞頂端分生組織生是指抑制植物亞頂端分生組織生長的生長調(diào)節(jié)劑。長的生長調(diào)節(jié)劑。 阻礙阻礙GA的生物合成的生物合成, 抗抗GA多效唑多效唑(PP333, MET) 烯效唑烯效唑(S-3307)矮壯素矮壯素(CCC) 比久比久 (B9) 縮節(jié)胺縮節(jié)胺(Pix, 助壯素助壯素) 植物生長抑制劑植物生長抑制劑 是指抑制植物莖頂端分生組織是指抑制植物莖頂端分生組織生長的生長調(diào)節(jié)劑生長的生長調(diào)節(jié)劑 促進(jìn)側(cè)枝生長,破壞頂端優(yōu)勢促進(jìn)側(cè)枝生長,破壞頂端優(yōu)勢 外施外施IAA可逆轉(zhuǎn)可逆轉(zhuǎn) 三碘苯甲酸三碘苯甲酸(TIBA), 整形素整形素,青鮮素青鮮素(馬來酰肼馬來酰肼) . 乙烯利乙烯利 pH4時,

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