植物生长发育的调控

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1、第四章植物生长发育的调控一、植物激素对生长发育的调节二、环境因子对生长发育的调节一、植物激素对生长发育的调节（一）植物激素的概念1.植物激素(planthormones)植物体合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育具有显著调节作用的微量有机物。2.植物激素的特点内生的:植物生命过程中正常代谢产物能运转的:由产生部位转移到其它部位发生作用低浓度下（通常小于1µmol/L)起作用植物生长调节剂(plantgrowthregulators)：即人工合成的具有植物激素生理活性的化合物，包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂，如矮壮素

2、，等。植物生长物质(plantgrowthsubstances)：植物激素、植物生长调节剂和植物体内其它能调节植物生长发育的微量有机物。激素对植物的调节作用分正面和负面两种作用生长素(auxin)类细胞分裂素(cytokinin,CTK)赤霉素(gibberellin,GA)脱落酸(abscisicacid,ABA)乙烯(ethylene,ETH)抑制生长发育促进器官成熟3.植物激素的分类促进生长发育（二）激素在种子萌发过程中的调节作用1．打破种子休眠，促进萌发在种子萌发过程中,内源激素起到重要作用束缚生长素（boundauxin）(无活

3、性)水解自由生长素（freeauxin）(有活性)细胞分裂素增多赤霉素含量也增加脱落酸:在种子形成过程中增多,抑制种子萌发;在种子萌发时减少,促进种子萌发.调节胚芽胚根细胞分裂与生长,共同促进种子萌发胚赤霉素2．赤霉素诱导水解酶的生成淀粉酶蛋白酶核糖核酸酶磷酸化酶、酯酶淀粉水解使贮藏物质小分子3．促进细胞分裂、伸长和扩大细胞分裂素促进细胞质的分裂促进细胞分裂生长素促进核的有丝分裂赤霉素促进DNA的合成,缩短细胞周期生长素:增加细胞壁的可塑性促进细胞细胞分裂素:使细胞体积增大,不是伸长生长扩大赤霉素:有促进细胞生长的作用.（三）激素在植物营

4、养生长过程中的调节作用*1．促进茎的伸长生长素:茎尖合成生长素向下运输,促进节间伸长。赤霉素：外施赤霉素促使体内生长素增加，使前质体色氨酸进一步合成IAA（吲哚乙酸）；矮壮素（CCC）、多效唑（PP333）、缩节安（Pix）抑制GA的合成（三）激素在植物营养生长过程中的调节作用*2．顶端优势（apicaldominance）顶端优势：主茎顶端生长抑制侧芽生长的现象。原因：顶芽合成生长素，向下运输，侧芽生长抑制，距离顶芽越近浓度越高，作用越明显。细胞分裂素：促进侧芽生长，消除顶端优势。赤霉素：有加强顶端优势的作用。3．维管组织的分化生长素：

5、可诱导薄壁细胞分化出维管组织；细胞分裂素：与木质部的发生有关；赤霉素/生长素比值高时，有利于韧皮部分化，反之有利于木质部分化。（三）激素在植物营养生长过程中的调节作用*4．根和芽的分化生长素能诱导不定根的形成；细胞分裂素（CTK）有利于形成芽。IAA/KT(激动素)=高易生根IAA/KT=低易生芽5．乙烯对生长的影响（三）激素在植物营养生长过程中的调节作用*乙烯对植物有抑制或促进生长的作用，均属非正常现象。（四）激素在植物生殖生长过程中的调节作用*1.植物激素与开花的关系赤霉素、生长素、细胞分裂素参与许多植物的成花过程，乙烯、脱落酸与成花

6、诱导的研究较少。在不同植物性别分化时起作用的激素不同，外源激素影响植物的性别表达，甚至发生性别逆转。2.植物激素对性别分化的作用3.乙烯对果实成熟的调节呼吸跃变（respiratoryclimacteric）—许多果实成熟过程中，体积生长到最大时，呼吸作用降到最低点，进入晚熟期呼吸强度又突然升高，出现一个高峰后又下降的现象。（四）激素在植物生殖生长过程中的调节作用*在成熟期表现呼吸跃变现象的果实称为跃变型果实；如：苹果、梨、杏、无花果、香蕉、白兰瓜、番茄，等。非跃变型果实：柑橘、葡萄、樱桃、草莓、菠萝，等。（五）植物衰老与激素调节1．概念

7、衰老（senescence）：生物体或其一部分的机能衰退并逐渐趋向死亡的现象。2．衰老时的生理生化变化光合色素丧失呼吸作用核酸、蛋白质被降解细胞结构的变化3．衰老的激素调节生长素、细胞分裂素（CTK）和赤霉素（GA）可以延缓衰老，脱落酸（ABA）、乙烯（Eth）则促进衰老。（六）激素的作用机理**激素与转录因子（transcriptionfactor）结合，影响基因的表达。激素与受体（receptor）结合构象改变产生第二信使激发一系列生理生化反应二、环境因子对植物生长发育的调节（一）环境条件对种子萌发的影响1．水分吸胀作用种皮软化，种胚

8、突破种皮细胞质由凝胶变为溶胶，酶由钝化变活跃，生长激素由结合态变为游离态水分参与贮藏物质的降解，促进可溶性物质运输有利于细胞分裂和细胞的扩大2．温度3．氧气4．光照温度三基点有氧呼吸需光种子如