第七章植物生长物质

第七章植物生长物质

一、概念 1. 植物生长物质：在低浓度下能够调节植物生长发育的微量有机物。植物生长物质包括： • 植物激素 • 其它内源生理活性物质 • 植物生长调节剂

植物激素: 在植物体内合成的，可以从产生部位运往作用部位，对生长发育具有显著生理效应的微量有机物质。

特点：①内源性； ②可运性； ③微量调节性 ④双重效应种类：生长素（IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素（CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯（ETH)

3. 植物生长调节剂:人工合成的具有类似激素效应的化合物。

二、植物生长物质测定方法 1、生物测定法 ●燕麦测试法——IAA ●α－淀粉酶诱导——GA ●萝卜子叶扩大法——CTK

2、理化测定法 ●薄层层析法（TLC) ●气相色谱法(GC) ●高效液相色谱法(HPLC) ●质谱法(MS) ●气－质联用法(GC-MS)

3、免疫分析法 ●放射免疫检测法（RIA) ●酶联免疫吸附检测法(ELISA)

第二节生长素 一、发现历史 1880年：达尔文父子的胚芽鞘向光性试验 1928年：Went建立燕麦试法 1934年：Kogl等分离出刺激生长物质，确定为吲哚乙酸（IAA) 后来发现其他具有类似结构的物质，也具有生长素的功能：如吲哚乙醛、吲哚乙腈

二、生长素在植物体内的分布与运输 （一）分布：广泛存在，不均匀分布（二）运输： 1、极性运输（只能从形态学上端运往形态下）。 2、非极性运输

供体 B A 或 A B 上端受体 A B 受体下端 A B 或 B A 供体 IAA的极性运输 A.胚芽鞘形态学上端向上 B.形态学下端向下

三、生长素的代谢 1、生长素的生物合成前体物：色氨酸(Trp) 部位：幼叶、发育中的种子

合成途径： ① 吲哚丙酮酸途径——先脱氨，后脱羧 ② 色胺途径——先脱羧，后脱氨 ③ 吲哚乙腈途径 ④ 吲哚乙酰胺途径

（二）生长素的存在形式 ◎游离型： ◎束缚型：IAA 与葡萄糖、氨基酸、肌醇等物质结合

（三）生长素的降解 （1）酶促氧化（2）光氧化

四、生长素的生理效应 （一）促进伸长生长 1. 具有浓度效应（双重作用） 2. 不同器官间敏感性不同（根＞芽＞茎） 3.生长素对离体器官的生长有明显的促进作用，但是对整株植物生长的促进往往并不明显。

（二）促进插条不定根的形成 □诱导愈伤组织产生根 □促进插条生根（三）对养分的调运作用

（四）生长素的其他效应 1、促进座果 10mg/L 2,4-D促进番茄结果，并可形成无籽果实。 2、防止器官脱落（10ppm萘乙酸用于棉花保蕾保铃） 3、影响性别分化促进黄瓜多开雌花 4、维持顶端优势 5、促进菠萝开花和橡胶泌乳 6、促进插条生根

五、生长素作用机理 1、酸生长学说（Acid-growth theory) 2、基因活化学说

第三节赤霉素 一、GA的发现 1938：薮田贞次郎等从水稻恶苗病的赤霉菌中分离出一种生理活性物质； 1959：确定了GA的化学结构

二、GA的分布与运输 1、分布广泛存在，不均匀分布。 2、运输非极性运输

三、GA存在形式与生物合成 1、存在形式 ①游离态 ②结合态（与糖、AA等结合） 2、合成前提物：甲羟戊酸（甲瓦龙酸）部位：幼芽、幼根、幼果、幼嫩种子

四、赤霉素的生理效应 1、促进茎的伸长生长 2、诱导开花 3、打破休眠 4、促进雄花分化 5、其他生理效应防止脱落和促进单性结实

五、GA的作用机理 1、诱导α-淀粉酶合成 2、促进茎间细胞分裂 3、增加细胞壁的可塑型

第四节细胞分裂素 一、发现 1955：Skoog等，分离出活性物质N6-呋喃甲基腺嘌呤，称为激动素。 1963年，分离玉米素。二、CTK化学结构腺嘌呤衍生物

三、细胞分裂素的生物合成与运输 1、分布：幼嫩部位，尤其进行细胞分裂部位 2、合成部位：根尖 ◆伤流液中含有CTK ◆水稻根可向培养液中分泌CTK 3、合成前体：甲瓦龙酸

4、合成途径 ★通过异戊烯基焦磷酸和AMP ★由细胞分裂素合成酶催化 5、运输非极性运输

四、细胞分裂素的生理效应 1、促进细胞分裂与扩大 2、诱导芽的分化高CTK/IAA 分化芽愈伤组织低CTK/IAA 分化根 3、打破顶端优势

4、促进细胞扩大 5、延迟叶片衰老机理：①抑制核酸酶、蛋白酶活性 ②吸引营养物质 6、打破种子休眠

五、细胞分裂素的作用机理 特点：结合在tRNA反密码子附近。作用：●识别mRNA上的密码子； ● 保持tRNA活性

第五节脱落酸 一、发现脱落酸：引起芽休眠，叶子脱落和抑制生长等生理作用植物激素

二、ABA的分布与代谢 1、分布：衰老组织较多 2、合成部位：根尖、叶绿体 3、合成前提：甲瓦龙酸 4、合成途径： • ABA的从头合成 • 类胡罗卜素途径

三、ABA的生理作用 1、促进休眠 2、提高抗性（促进气孔关闭） 3、抑制生长 4、促进脱落和衰老 5、增加抗逆性

四、ABA作用机理 1、脱落酸结合蛋白 2、诱导气孔关闭机理 3 、ABA与基因表达的调控

第五节乙烯 一、发现二、分布与合成 1、分布广泛分布，衰老脱落器官较多逆境乙烯：逆境诱导的乙烯合成。 2、生物合成前体：Met(蛋氨酸）

三、乙烯的生理效应 1. 改变生长习性三重反应：抑制伸长生长促进增粗生长引起横向生长偏上生长：叶柄上方生长快于下方，叶柄向下弯曲。

0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 8 0 . 1 6 0 . 3 2 0 . 6 4 0 . 0 0 . - 1 乙烯浓度 ( μ l L ) 最初大小 ( 三日龄苗 ) A B 不同乙烯浓度对黄花豌豆幼苗的三重反应

2、促进果实成熟 3、促进衰老与脱落 4、影响性别分化（促进黄瓜多开雌花） 5、乙烯的其他效应

四、作用机理 1、提高酶活性（水解酶类） 2、增加膜透性

第七节其它植物生长物质（自学）

第八节植物生长物质在农业生产上的应用 一、植物激素间的相互关系（一）生长素与赤霉素 ★对促进生长有相互增效作用 ★对性别分化：作用相反

GA对IAA水平的调节

二、生长素与细胞分裂素 1、CTK加强IAA的极性运输，增强其效应 2、对顶端优势表现出相反效应

（三）生长素与乙烯 1、IAA对ETH的影响（1）对性别分化，作用相同（2）IAA促进ACC合成酶活性，从而促进乙烯合成，故高浓度IAA抑制生长

2、乙烯对生长素影响 （1）乙烯抑制IAA极性运输（2）乙烯抑制IAA生物合成（3）乙烯促进IAA氧化酶活性

四、赤霉素与脱落酸 1、萌发与休眠 2、α-淀粉酶合成诱导 3、二者合成前体一样，条件不同

二、激素间的比值对生理效应的影晌 • 组织培养：CTK/IAA比值影响根芽的分化。 • 2. GA/IAA比例---控制形成层分化, • 高---韧皮部分化 • 低---木质部分化

3. 植物激素影响性别分化 GA--可诱导黄瓜雄花分化(被ABA抑制) 黄瓜茎端ABA和GA4含量与花芽性别分化有关 ABA/GA4 高---雌花较低---雄花

三、生长调节剂及其应用 一、生长促进剂 1、生长素类 2、细胞分裂素类激动素、6-BA等，主要用于组织培养、保鲜、延衰等方面。

二、生长抑制剂 特点：抑制顶端分生组织，使茎丧失顶端优势，外施GA不能逆转。天然：ABA、香豆素、茉莉酸等；合成：三碘苯甲酸（TIBA)、整形素、马来酰肼等。

第七章 植物生长物质