植物激素及其诱激分子的生物合成

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1、植物激素及其诱激分子的生物合成授课时间：2014.12.9授课人：导言植物激素是植物体内的微量信号分子。植物体内激素的浓度以及组织对激素敏感性的变化控制了植物的整个发育过程。导言赤霉素脱落酸细胞分裂素吲哚-3-乙酸乙烯油菜素类固醇多胺茉莉酮酸水杨酸导言研究工具：植物突变体抑制剂转基因技术1.赤霉素（gibberellin,GA）GA的发现1956年阐明了赤霉酸，即现在的赤霉素GA3的结构。1.1赤霉素类包含19或20个碳原子C20-GA1.2GA影响植物生长发育的诸多方面GA通常可以代替环境信号1.3

2、一些GA的生物活性较高，而另一些较低1.3一些GA的生物活性较高，而另一些较低1.4GA是萜类合成途径的产物1.5植物中内根贝壳杉烯的合成GAⅠ基因在组织中的表达真菌中内根贝壳杉烯的合成1.6细胞色素P450加氧酶催化内根贝壳杉烯向GA12-醛的转变单效唑多效唑泰克来嘧啶醇豌豆lh-2水稻dx拟南芥ga31.7GA12-醛C19-GA的两种途径1.8GA20-氧化酶催化GA12转化成C19-GA1.93β-羟化产生有活性的赤霉素ga4菜豆中3β-羟化酶1.102β-羟化使有活性的内源赤霉素失活当这些赤

3、霉素2β-羟化酶在不同物种中表达时会产生矮化突变体。1.11一些参与赤霉素生物合成的酶受到反馈调节与GA20-氧化酶相似，3β羟化酶也受到反馈调节1.12植物光敏色素可能介导GA代谢中光诱导的改变红光及远红光对莴苣种子的影响1.14冷处理才开花植物，GA也可诱导开花2.脱落酸（abscisicacid,ABA）ABA的发现1965年美国弗雷德里克﹒阿迪科特的研究组报道了脱落素Ⅱ的结构，后来称为脱落酸。2.1脱落酸的作用水逆境诱导气孔关闭ABA的合成2.2真菌中脱落酸的生物合成2.3植物经C40前体合成

4、ABA气相层析-质谱分析试验2.4ABA合成的调节ABCD2.5ABA代谢3.细胞分裂素（cytokinin,CKT）CKT的发现1963年从未成熟的玉米种子中分离得到植物细胞分裂的天然诱导物。6-KTZBACKT缩写萜类合成途径3.1CKT的从头合成3.2细菌编码和表达CKT合成相关基因3.3CKT合成基因用于植物的转化CKT作用部位3.4tRNA核苷酸的碱基修饰产生CKT3.5细胞分类素的互相转化3.6细胞分裂素氧化酶可以去除许多细胞分裂素异戊烯基的侧链3.7侧链羟基的葡糖基化可能使细胞分裂素

5、可逆地失活3.8嘌呤部分N-葡糖基化使游离碱基细胞分裂素不可逆地失活3.9和Ala的结合产生出极稳定的没有活性的CKT4.吲哚-3-乙酸（IAA）IAA的发现1926年，弗里茨﹒温特从燕麦胚芽鞘中分离出一种可扩散的促进生长的因子，后来命名为生长素。4.1IAA可以由L-trp合成4.3不依赖trp的IAA生物合成orp准确的合成路径还未揭示4.4IAA的轭合途径和分解代谢途径去羧基途径不去羧基途径不去羧基途径4.5IAA酯轭合物是IAA的贮藏产物玉米中IAA酯轭合物的生物合成和水解4.7细菌病原

6、编码新的IAA合成及共轭途径4.8用IAA合成基因的转基因植物研究过量內源IAA的影响4.9GA可以增加IAA的储备，而CTK可以减少IAA的合成，反之亦然5.乙烯（ethylene,ETH）ETH的发现ETH的生物实验豌豆绿豆5.1EHT由SAM合成，中间产物是ACC5.2ACC合酶调节ETH合成过程ACCIAAETH5.3ACC氧化酶及其基因的克隆5.4SAM量低时，ETH和多胺合成途径竞争这一底物5.5ETH代谢植物组织中，向周围大气中扩散可能是乙烯丢失的主要途径。5.6ETH合成受抑制会延

7、迟果实成熟