植物生理学―植物的生长物质(上课版)课件.ppt

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1、第八章植物的生长物质植物生理学有收无收在于水有收无收在于水收多收少在于肥植物生长物质概述植物生长物质：是指一些能够调节和控制植物生长发育的物质。分类：主要有植物激素、植物生长调节剂（1）植物激素植物体一定部位合成，并常从产生处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。分类:20世纪30年代至今，被国际植物生长物质大会公布的仍为5大类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。（2）植物生长调节剂概念:是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。特点：很经济、不易受植物体酶的分解种类：萘乙酸(NAA)、2.4-D、IBA、6-BA（6

2、-苄基腺嘌呤）一、生长素的种类和化学结构第一节生长素类IAA是生长素类最主要的一种植物激素。现已证明植物体内还存在其他生长素类物质：苯乙酸（PAA）;4-氯-3-吲哚乙酸（4-Cl-IAA）；吲哚丁酸（IBA）。二、生长素在植物体内的分布和传导（一）分布：所有器官中，生长旺盛部位含量高（胚芽鞘、芽尖和根尖的分生区、形成层、受精后的子房）（二）生长素存在状态自由型生长素（游离型生长素）：能自由移动的，能扩散的生长素称为自由生长素。具有生理活性。束缚型生长素（结合型生长素）：与细胞内化合物结合着，通过酶解、水解或自溶作用将它提取出来的那部分

3、生长素。无生理活性。自由生长素和束缚生长素可相互转变。束缚型生长素在植物体内的作用：1、作为贮藏形式：与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖,种子和贮藏器官中特多。2、作为运输形式：与肌醇形成吲哚乙酰肌醇，贮存与种子种，发芽时，易于运输到地上部分。3、解毒作用：与天冬氨酸结合成吲哚乙酰天冬氨酸，具有解毒功能。4、调节自由生长素含量：（三）运输1、运输途径在高等植物中，生长素运输方式有2种：①韧皮部运输：其他同化产物一样，通过韧皮部运输，运输动力为两端有机物浓度差。运输方向决定于两端有机物浓度差等因素。②极性运输：部位：仅局限于胚芽鞘、幼根、幼茎的薄壁

4、细胞之间的短距离单方向运输。概念：是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。性质：是一种主动运输的过程A.速度比扩散大10倍;B.缺氧,呼吸受阻时运输也受阻;C.可逆浓度运输。即使将竹子切段倒置，根也会从其形态学下端长出来，原因是茎中生长素的极性运输。3、极性运输机理：1977年，Goldsmith提出的化学渗透极性扩散假说。要点：由于韧皮部筛管细胞形态学上下两端膜上的组成不同（下端膜上有生长素阴离子运输蛋白，而上端无），以及细胞内外pH值的不同（pH外低内高），从而引起了IAA在筛管中的极性运输。三、生长素的生物合成和降解（一）吲

5、哚-3-乙酸的生物合成合成部位：主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子。而成熟叶片和根尖生长素产生数量很微。合成前体：主要是：色氨酸合成途径：主要有4条1.色胺途径：色氨酸脱羧形成色胺，然后氧化脱氨形成吲哚乙醛再氧化为吲哚乙酸。2.吲哚丙酮酸途径：色氨酸氧化脱氨形成吲哚丙酮酸，然后脱羧形成吲哚乙醛再氧化为吲哚乙酸。3.吲哚乙腈途径：许多植物，特别是十字花科植物中存在着吲哚乙腈。吲哚乙腈也由色氨酸转化而来，在腈水解酶的作用下吲哚乙腈转变成IAA。4.吲哚乙酰胺途径：水解反应生成IAA，此途径主要存在于形成根瘤和冠瘿瘤的植物组织中。冠瘿瘤：由冠瘿

6、瘤细菌引起的一种肿瘤。（二）吲哚-3-乙酸的降解吲哚-3-乙酸的降解主要有两方面：酶促降解和光氧化。（1）酶促降解脱羧降解IAA氧化酶是一种起着氧化酶作用的过氧化物酶，其氧化产物除CO2外，还有其它产物，如3-亚甲基羟吲哚等。不脱羧降解不脱羧的降解物仍然保留IAA侧链的两个碳原子，如，羟-3-吲哚乙酸和二羟吲哚-3-乙酰天冬氨酸等。(2)光氧化降解在强光下体外的吲哚乙酸在核黄素催化下，可被光氧化，产物是吲哚醛和亚甲基羟吲哚。四、生长素的生理作用(一)促进生长原因:促进了细胞的伸长。特点（1）两重性低浓度——促进高浓度——抑制（2）不同器

7、官对IAA的敏感性不同根＞芽＞茎(二)促进根的形成生长素可以有效促进插条不定根的形成，这主要是剌激了插条基部切口处细胞的分裂与分化，诱导了根原基的形成。(三)生长素的其它效应维持顶端优势(即顶芽对侧芽生长的抑制)促进果实发育及单性结实--生产无籽果实应用：IAA类喷或涂于柱头上,不经授粉最终也能发育成单性果实。无子番茄诱导菠萝开花和瓜类植物开雌花用生长素处理，可使菠萝在一年的任何月份开花；生长素处理可使瓜类植物多开雌花，提高产量。第二节赤霉素类（GA）一、赤霉素的发现1926年，黑泽英一在水稻恶苗病菌（赤霉菌）的培养液中发现能引起水稻徒

8、长的物质但没有命名，更没有确定其化学结构。1938年，薮田贞次郎和住木谕介（日本）首次从赤霉菌中提取结晶出这种强烈刺激植物生长的物质，并命名为赤霉素（GA），但没有分析和证明其化学结构。1959年，确定化学