植物生长物质

天然人工植物生长物质植物激素植物生长调节剂调节植物生长发育的生理活性物质植物激素内生性移动性调节性植物生长调节剂外源性移动性调节性生长素类（IAA）赤霉素类（GA）细胞分裂素类（CTK）脱落酸（ABA）乙烯（ETH）特点种类生长促进剂生长抑制剂生长延缓剂本章要求：植物激素和植物生长调节剂的定义、种类植物激素的分布、运输、生理效应及相互关系生长素和赤霉素作用机制植物生长调节剂的种类、作用及应用生理作用作用机理合成前体存在形式运输化学本质ETHABACTKGAIAA种类√√※※※※※第一节生长素类一、生长素（IAA）的发现与化学本质Darwin---向光性实验---某种影响向下传递Went---化学物质---生长素(AUX)--定量Kögl---纯化---鉴定---吲哚乙酸(IAA)化学本质---含吲哚环分布---旺盛分裂和生长的部位存在形式---自由态、结合态运输---极性与非极性二、生长素的分布、存在形式与运输1.分布集中在旺盛分裂和生长的部位2.存在形式自由型：结合型：有生理活性无生理活性自由型结合型3.运输(1)极性运输※运输距离短运输速率低消耗能量概念特点(2)非极性运输三、生长素的代谢1.生物合成2.降解合成部位：合成前体：合成途径：酶降解光降解---IAA氧化酶色氨酸吲哚丙酮酸为主（主要）高山植物四、IAA的生理效应1.促进伸长生长（纵向）最显著双重作用低浓度促进生长高浓度抑制生长器官的敏感性根＞芽＞茎幼嫩＞衰老黄化＞绿色离体＞整株离体与整株的效应有别2.促进器官与组织的分化诱导不定根的形成木质部韧皮部高浓度低浓度顶芽对侧芽生长的抑制现象3.保持顶端优势4.促进果实发育5.其它效应参与向性运动促进菠萝开花抑制花果脱落诱导雌花分化IAA溶液，伸长同时外液pH下降pH3.0溶液，1分钟伸长1.酸生长理论背景：（燕麦胚芽鞘）（雷利和克莱兰）快速反应五、IAA的作用机理IAA与H+-泵结合H+-泵活化细胞壁酸化氢键断裂，酶激活细胞水势下降细胞体积膨大内容要点：激素受体---能与激素特异结合并能引发特殊生理反应的蛋白质细胞信号转导---偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。第二信使---响应外部信号并引起细胞内生理效应的胞内信号分子DGCa2+cAMPIP3细胞反应质膜细胞反应胞内信号转导胞间信号传递跨膜信号转换第一信使第二信使2.基因激活假说IAA与激素受体结合激活转录因子基因表达合成蛋白质IAA的作用机理第二节赤霉素类一、赤霉素（GA）的发现及化学本质为双萜目前超过136种GA3活性最强二、GA的生物合成与运输1.生物合成2.运输合成场所：发育中种子，幼茎，根合成前体：甲瓦龙酸（MVA）3.存在形式---木质部韧皮部结合型游离型三、GA的生理效应1.促进茎的伸长生长促进整株植物生长促进节间的伸长无超最适浓度的抑制作用芹菜、莴苣、牧草等特点2.诱导开花代替低温代替长日照3.打破休眠---诱导水解酶的合成4.促进雄花分化5.促进某些植物座果6.诱导单性结实7.促进细胞的分裂与分化IAA/GA高促进木质部分化低促进韧皮部分化四、赤霉素的作用机理1.GA与酶的合成GA的合成部位酶的合成部位---胚---糊粉层2.GA调节IAA水平---GA可提高IAA的水平降低IAA氧化酶活性提高蛋白酶活性促进IAA结合型→自由型第三节细胞分裂类一、CTK的发现和本质腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性细胞分裂DNA分解产物中纯化激动素---玉米素1948年Skoog和崔澄发现生长素存在时1955年Millu和Skoog等发现存放了4年的DNA也能诱导1956年，Millu等从高压灭菌处理的1963年，未成熟的玉米籽粒促进细胞分裂二、CTK的分布与代谢合成部位合成前体存在形式运输AMP和iPP细胞分裂旺盛的部位游离态结合态木质部韧皮部1.促进细胞分裂和扩大IAA---促进细胞核分裂CTK---促进细胞质分裂GA---缩短细胞周期三、CTK的生理效应2.促进芽的分化IAA/CTK高---形成根IAA/CTK低---形成芽消除顶端优势3．延缓叶片衰老促进气孔开放打破需光种子休眠促进雌花分化4.其它生理作用与GA相似与IAA相同第四节脱落酸类1961年---脱落素1963年---休眠素1967年---名为脱落酸一、脱落酸（ABA）的发现与本质脱落、休眠器官或逆境下较多合成部位合成前体甲瓦龙酸甲瓦龙酸→→FPP二、ABA的分布、代谢与运输分布根冠、萎蔫叶片（为主）合成途径→→→GA长日条件运输多以游离型短日条件→→→ABA三、ABA的生理效应3.促进气孔关闭1.促进休眠2.促进脱落4.抑制生长和萌发5.加速种子成熟6.提高抗性第五节乙烯1901年Neljubow发现乙烯能引起黄化豌豆苗的三重反应1910年Cousins发现成熟苹果可催熟青香蕉1959年Burg测出未成熟果实中有乙烯产生1965年，被公认为是植物的天然激素一、乙烯（ETH）的发现甲硫氨酸（Met）二、ETH的分布与生物合成合成部位合成前体分布较多逐渐成熟的果实即将脱落器官成熟或老化的器官或组织1.改变生长习性乙烯三重反应偏上生长三、ETH的生理效应抑制茎的伸长生长促进茎或根的横向增粗促进茎的横向生长指器官的上部生长速度快于下部的现象2.促进成熟----最显著的效应3.促进脱落与衰老---加速水解酶的合成促进次生物质分泌促进菠萝开花诱导不定根形成诱导雌花分化4.其它效应第六节其它天然的植物生长物质油菜素甾醇类（BR）促进伸长生长促进光合作用提高抗性等第六类固醇多胺类（PA）促进生长延缓衰老提高抗性等脂肪族含氮碱茉莉酸类（JA）抑制生长与萌发促进衰老提高抗性等水杨酸类（SA）产热延缓花瓣衰老诱导开花提高抗性等玉米赤霉烯酮（ZL）参与春化作用调控营养生长提高抗性等二羟苯甲酸内酯第七节植物激素间的相互关系二、激素间的相互关系增效作用：一种激素可加强另一种激素的效应拮抗作用：一种激素可抑制另一种激素的效应1．增效作用：2．拮抗作用：3．协同作用：生长素与赤霉素比值低，诱导韧皮部的分化比值高，诱导木质部的分化IAA/GAIAA促进生根GA抑制生根促进生长、单性结实等1．协同作用：2．拮抗作用：生长素与细胞分裂素IAA维持顶端优势CTK消除顶端优势IAA---细胞核分裂CTK---细胞质分裂CTK/IAA比值高，诱导芽的分化比值低，诱导根的分化生长素与乙烯1．增效作用：2．拮抗作用：高浓度IAA促进ETH合成诱导不定根形成促进菠萝开花刺激雌花分化ETH降低IAA的含量提高IAA氧化酶的活性抑制生长素的合成阻碍生长素运输赤霉素与脱落酸拮抗作用：GA---打破休眠，促进萌发ABA---促进休眠，抑制萌发GA---促进长日照植物开花ABA---促进短日照植物开花GA---促进座果ABA---抑制座果GA---促进生长ABA---抑制生长细胞分裂素与脱落酸拮抗作用：CTK---延缓衰老ABA---加速衰老CTK---促进气孔开放ABA---抑制气孔开放CTK---打破休眠，促进萌发ABA---促进休眠，抑制萌发种子发育过程：CTKGAIAAABA三、植物激素在生长发育过程的顺序调节种子萌发过程：GAIAACTKABA第八节植物生长调节剂一、主要类型与应用生长促进剂生长素类赤霉素类细胞分裂素类GA3NAA,IBA,2,4-DKT,6-BA乙烯利释放剂强酸性液体pH＜3.0，稳定pH＞4.0，可分解释放出乙烯2.应用1.性质二、应用植物生长调节剂的注意事项配合肥水等栽培条件考虑环境气象因素药剂混用进行预备试验选择合适的生长调节剂选择适宜的使用时期处理部位和施用方式适当的施用浓度与次数其它