植物生理课件:第十一章植物生长物质第一、二节.ppt
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1、,主讲教师 吴晓岚,Tel:62731034(O),Cell phone,生物学院教学中心(原同位素楼)313,QQ:29570014,E-mail:,第十一 章 植物生长物质Plant Growth Substances,膨大剂名为氯吡苯脲,别名为KT30或者CPPU,第一节 植物生长物质的概念第二节 生长素 第二节 赤霉素第四节 细胞分裂素第五节 脱落酸第六节 乙烯第七节 油菜素内酯第八节 其他植物生长物质,一、植物生长物质,小分子化合物,在极低的浓度下便可以显著地影响植物的生长发育和生理功能。包括植物激素和植物生长调节剂,也包括那些虽然对植物生长发育具有重要调节作用,但尚未被认定是激素的
2、内源物质。,第一节 植物生长物质的概念,植物激素plant hormones:是植物内源产生的有机化合物,在极低浓度的条件下,对植物的生理过程发生显著的影响。,美国植物生长物质学会命名委员会,1、该物质在植物中广泛分布,而不仅仅为 特定植物所具备,2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需,并且不能被其他物 质所替代,3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用,还应满足:,Starling认为激素还应该满足以下三个条件:,1、应该在特定的器官或组织内合成;,2、通过运输系统运输到特定的靶组织;,3、诱导产生的生理调节作用的强度与其 浓度相关。,不完全适用于植物激素,植物激素包括生
3、长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素内酯六大类。,植物激素的特点:内源;微量;可移动;多种生理效应,促进或抑制双重效应。,植物生长调节剂Plant Growth Regulator,农业和园艺生产中使用的一些人工合成的有机化合物,这些化合物在微量使用的情况下,对植物生理过程具有显著的调节作用。,如:2,4D;萘乙酸;乙烯利,特点:人工合成,外源;微量;可从施用部位移动到作用部位;种类多,作用各不相同。,植物激素的分析方法,生物测定(Bioassy)燕麦胚芽鞘法等仪器分析(instrumental assay)气相色谱、液相色谱、质谱等免疫分析(immunoassay)酶联免疫分析、免
4、疫组织化学分析,不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉淀量的关系式 样品的激素含量,一、生长素的发现和种类,第二节 生长素(Auxin),燕麦胚芽鞘的向光性生长,Went(1926),燕麦胚芽鞘生物测定法,Went 燕麦胚芽鞘试验,只有幼苗顶端才是受光刺激的部分,照光下某些生长信号在尖端产生并传向生长区,引起胚芽鞘背光面生长快于向光面,产生向光弯曲现象。,胚芽鞘尖端产生的生长信号为生长素(auxins),F.Kgl和Thimann等(1934年),证实生长素物质是吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)。,其他几种天然化合物,它们在结构上与IAA相似,具有许多与IAA相同的生理作
5、用,统称为生长素类。IAA是生长素类中最重要的。,吲哚-3-乙酸 4-氯吲哚-3-乙酸,吲哚-3-丁酸,天然生长素类,(具生物活性),二、生长素的结构特征,1、具有一个芳香环;2、具有一个羧基侧链;3、芳香环和羧基侧链之间有一个芳香环或氧原子间隔。,人工合成生长素类,Naphthalene acetic acid 2-methoxy-3,6-dichlorobennozicNAA acid(dicamba)萘乙酸 2-甲基氧-3,6-苯甲酸,2,4-dichlorophenoxyacetic acid 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid2,4-D 2,4,5-T
6、2,4-二氯苯氧乙酸 2,4,5-三氯苯氧乙酸,三、生长素的生物合成、代谢和运输,(一)IAA的生物合成,合成部位 快速分裂的组织,例如茎尖分生组织,幼嫩叶片,发育中的果实合成前体 色氨酸或者吲哚合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径,生长素的生物合成途径 色氨酸依赖途径,吲哚3丙酮酸途径(IPA pathway)色胺途径(TAM pathway)吲哚乙腈途径(IAN pathway)吲哚3乙酰胺途径(IAM pathway),(1)大多数,(2)高等植物,(3)根瘤和冠瘿组织,(4)十字花科禾本科芭蕉科,吲哚丙酮酸,色胺,吲哚乙腈,吲哚乙酰胺,细菌途径,吲哚乙醛,色氨酸,吲哚乙醛肟,脱氨
7、,脱羧,脱氢酶,脱羧,吲哚3丙酮酸途径,色胺途径,吲哚乙腈途径,吲哚3乙酰胺途径,生长素生物合成途径非色氨酸依赖途径,玉米橙色果皮突变体(orp)IAA生物合成两条途径的分歧点 吲哚或吲哚-3-甘油磷酸酯IAA多途径生物合成的意义,保证植物体内IAA的稳定来源;IAA作为调控植物生长发育的基本激素的重要地位,吲哚-3-甘油磷酸酯,吲哚乙腈,吲哚丙酮酸,吲哚,色氨酸,在几种植物中,IAA 的生物合成途径在不同组织、不同发育期都有很大变化。例如:在胡萝卜的胚胎发育中,依赖于色氨酸的途径在其早期的发育中非常重要;而在根茎建立起来后非色氨酸依赖途径很快变为主要途径。,吲哚-3-丁酸(IBA)的生物合成
8、,存在于玉米、豌豆和拟南芥等植物中IBA是通过IAA侧链延长合成的IBA合成酶需要CoA、ATP作为辅助因子植物体中IBA也可以逆转为IAA,(二)生长素的运输,1.生长素的极性运输(polar transport),单一方向的运输模式称为极性运输生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运输(向基性运输,basipetally transport)植物根中的生长素表现为由根基部向根尖方向的运输(向顶性运输,acropetally transport)生长素是唯一具有极性运输性质的植物激素,生长素极性运输的经典试验,供体受体琼脂块方法 donor-receiver agar block method,
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