其他植物激素第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)問題探討

在我國(guó)宋元時(shí)期某著作中寫道：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜兩三枚放入，得氣即發(fā)，并無(wú)澀味”。這種“氣”究竟是什么呢？人們一直不明白。到20世紀(jì)60年代，氣相層析技術(shù)的應(yīng)用使人們終于弄清楚，是成熟果實(shí)釋放出的乙烯促進(jìn)了其他果實(shí)的成熟。討論：1.乙烯在植物體內(nèi)能發(fā)揮什么作用？2.在發(fā)揮作用時(shí)，乙烯的作用方式和生長(zhǎng)素的有什么相似之處？

乙烯在植物體內(nèi)起促進(jìn)果實(shí)成熟的作用。“木瓜”催熟柿子都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸或擴(kuò)散至作用部位，微量的物質(zhì)就可以產(chǎn)生顯著的影響。赤霉素的發(fā)現(xiàn)正常植株惡苗病植株（1）1926年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻感染赤霉菌后出現(xiàn)惡苗病。（2）1935年，科學(xué)家從赤霉菌培養(yǎng)基濾液中分離出赤霉素（簡(jiǎn)稱GA）。（3）20世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)被子植物體內(nèi)存在赤霉素。（4）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)赤霉素在植物體中普遍存在，并包括很多種。一、其他植物激素的種類和作用1.赤霉素合成部位：

幼芽、幼根和未成熟的種子。主要作用：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高；促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育，解除種子、塊莖休眠。2.細(xì)胞分裂素合成部位：

主要是根尖。主要作用：促進(jìn)細(xì)胞分裂；促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。3.脫落酸合成部位：

根冠、萎蔫的葉片等。主要作用：抑制細(xì)胞分裂；促進(jìn)氣孔關(guān)閉；促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落；維持種子休眠。4.乙烯合成部位：

植物體各個(gè)部位。主要作用：促進(jìn)果實(shí)成熟；促進(jìn)開花；促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落。5.第六類植物激素——油菜素內(nèi)酯主要作用：促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂，促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)、種子萌發(fā)等。各種植物激素的合成部位及生理作用激素名稱主要合成部位生理作用生長(zhǎng)素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯幼芽、幼根、未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高；②促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；③促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育。主要是根尖①促進(jìn)細(xì)胞分裂；②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。根冠、萎蔫的葉片等①抑制細(xì)胞分裂；②促進(jìn)氣孔關(guān)閉；③促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落；④維持種子休眠。植物體的各個(gè)部位①促進(jìn)果實(shí)成熟；②促進(jìn)開花；③促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落；芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)細(xì)胞分化；②影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育。各種植物激素的合成部位及生理作用激素名稱主要合成部位生理作用生長(zhǎng)素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯幼芽、幼根、未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高；②促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；③促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育。主要是根尖①促進(jìn)細(xì)胞分裂；②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。根冠、萎蔫的葉片等①抑制細(xì)胞分裂；②促進(jìn)氣孔關(guān)閉；③促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落；④維持種子休眠。植物體的各個(gè)部位①促進(jìn)果實(shí)成熟；②促進(jìn)開花；③促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落；芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)細(xì)胞分化；②影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育。細(xì)胞分裂細(xì)胞伸長(zhǎng)細(xì)胞分化細(xì)胞死亡植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控通過調(diào)控實(shí)現(xiàn)植物激素在植物體內(nèi)的含量雖然微少，但是在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育上的作用卻非常重要。一般來(lái)說，植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是通過調(diào)控細(xì)胞分裂、細(xì)胞伸長(zhǎng)、細(xì)胞分化和細(xì)胞死亡等方式實(shí)現(xiàn)的。1.赤霉素與生長(zhǎng)素的主要生理作用有什么相似之處？又有哪些不同？2.脫落酸與生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素的生理作用有什么不同？3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么關(guān)系？思考·討論·不同植物激素作用的相關(guān)性

赤霉素和生長(zhǎng)素都能起促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化，影響花、果實(shí)發(fā)育等作用。不同點(diǎn)：赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞分裂、促進(jìn)種子萌發(fā)的作用，而生長(zhǎng)素沒有等等。另外，植物激素的生理作用非常復(fù)雜，不能簡(jiǎn)單地判斷某種植物激素“沒有某種作用”。例如，從教材介紹看，赤霉素似乎不具有促進(jìn)生根的作用，但實(shí)際上，赤霉素確實(shí)能促進(jìn)某些植物生根。與另外幾種植物激素生理作用不同的是，脫落酸往往表現(xiàn)出“抑制”作用。赤霉素和乙烯有可能存在“對(duì)抗”關(guān)系。二、植物激素間的相互作用1.協(xié)同作用實(shí)例1：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂促進(jìn)植物生長(zhǎng)誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽延緩葉片衰老促進(jìn)坐果1.協(xié)同作用實(shí)例2：生長(zhǎng)素和赤霉素的協(xié)同作用促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)前體物質(zhì)（色氨酸）赤霉素合成細(xì)胞伸長(zhǎng)促進(jìn)抑制分解生長(zhǎng)素氧化產(chǎn)物促進(jìn)具體機(jī)理1.協(xié)同作用生理作用相關(guān)激素促進(jìn)植物生長(zhǎng)延緩葉片衰老誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽促進(jìn)果實(shí)成熟促進(jìn)種子發(fā)芽促進(jìn)果實(shí)坐果和生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素（促進(jìn)增殖）、生長(zhǎng)素和赤霉素（促進(jìn)生長(zhǎng)）生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素脫落酸、乙烯細(xì)胞分裂素、赤霉素細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素、赤霉素1.協(xié)同作用生理作用相關(guān)激素促進(jìn)植物生長(zhǎng)延緩葉片衰老誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽促進(jìn)果實(shí)成熟促進(jìn)種子發(fā)芽促進(jìn)果實(shí)坐果和生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素（促進(jìn)增殖）、生長(zhǎng)素和赤霉素（促進(jìn)生長(zhǎng)）生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素脫落酸、乙烯細(xì)胞分裂素、赤霉素細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素、赤霉素2.抗衡作用實(shí)例1：脫落酸、赤霉素對(duì)種子萌發(fā)的影響激素含量種子萌發(fā)時(shí)間/d脫落酸赤霉素脫落酸促進(jìn)種子休眠，抑制種子萌發(fā)赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā)，促進(jìn)植株生長(zhǎng)實(shí)例2：脫落酸、赤霉素對(duì)雌、雄花分化的影響2.抗衡作用脫落酸促進(jìn)雌花形成赤霉素促進(jìn)雄花形成左為雄花，右為雌花實(shí)例3：細(xì)胞分裂素、脫落酸對(duì)氣孔開閉的影響細(xì)胞分裂素促進(jìn)氣孔張開脫落酸促進(jìn)氣孔關(guān)閉保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開氣孔閉合保衛(wèi)細(xì)胞實(shí)例4：生長(zhǎng)素、脫落酸對(duì)器官衰老、脫落的影響2.抗衡作用生長(zhǎng)素（適宜濃度）抑制花朵等器官脫落脫落酸促進(jìn)葉、花、果的脫落實(shí)例5：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素對(duì)頂端優(yōu)勢(shì)的影響生長(zhǎng)素促進(jìn)頂芽生長(zhǎng)細(xì)胞分裂素和赤霉素促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)122.抗衡作用生理作用促進(jìn)作用的激素抑制作用的激素調(diào)節(jié)器官脫落調(diào)節(jié)氣孔的打開調(diào)節(jié)種子發(fā)芽調(diào)節(jié)葉片衰老脫落酸生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素脫落酸細(xì)胞分裂素、赤霉素脫落酸脫落酸細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素乙烯合成生長(zhǎng)素濃度升高到一定值促進(jìn)抑制生長(zhǎng)素濃度低促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)當(dāng)生長(zhǎng)素濃度升高到一定值時(shí)，就會(huì)促進(jìn)乙烯的合成，乙烯含量的升高，反過來(lái)會(huì)抑制生長(zhǎng)素的作用。3.植物激素間的相互作用4.植物激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)花瓣脫落果實(shí)形成果實(shí)膨大果實(shí)逐漸成熟果實(shí)完全成熟12342022242628303234乙烯相對(duì)含量開花后天數(shù)/d草莓果實(shí)發(fā)育和成熟過程中乙烯含量的動(dòng)態(tài)變化（1）植物生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，某種激素的含量會(huì)發(fā)生變化。（2）決定植物器官生長(zhǎng)、發(fā)育的，不是某種激素的絕對(duì)含量，而是不同激素的相對(duì)含量。左為雄花，右為雌花影響雌雄花的分化：脫落酸與赤霉素的比值較高：有利于分化形成雌花較低：有利于分化形成雄花誘導(dǎo)愈傷組織分化方向：生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值較高：有利于根的分化較低：有利于芽的分化（3）植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程中，不同種激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。

各種激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。課堂練習(xí)1.下列敘述與所涉及的植物激素對(duì)應(yīng)關(guān)系不一致的是（

）A.處理生長(zhǎng)期的蘆葦，使其纖維長(zhǎng)度增加——赤霉素B.即將成熟的小麥種子持續(xù)干熱后遇大雨易發(fā)芽——脫落酸C.抑制馬鈴薯發(fā)芽，延長(zhǎng)貯藏期——細(xì)胞分裂素D.未成熟的柿子中放入木瓜催熟——乙烯C2.下列關(guān)于植物激素應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.植物激素不能直接參與細(xì)胞代謝，但可以對(duì)植物生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)B.在失重狀態(tài)下植物激素不能進(jìn)行極性運(yùn)輸，所以根失去了向地生長(zhǎng)的特性C.赤霉素、細(xì)胞分裂素分別通過促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂促進(jìn)植物生長(zhǎng)D.持續(xù)干熱再遇數(shù)天陰雨，小麥種子易在穗上發(fā)芽的原因之一是脫落酸含量減少B3.在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)。請(qǐng)結(jié)合材料回答問題：

（1）赤霉素可以促進(jìn)________轉(zhuǎn)化成生長(zhǎng)素，從而促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。

（2）如果用細(xì)胞分裂素處理側(cè)芽后，再用生長(zhǎng)素處理去頂幼苗的頂端，則生長(zhǎng)素不能起抑制側(cè)芽生長(zhǎng)的作用。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)胞分裂素可促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)，解除__________。

（3）不同濃度的生長(zhǎng)素影響某植物乙烯的生成和成熟葉片脫落的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。該圖表明，隨乙烯濃度升高，脫落率_____________，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上噴施較高濃度生長(zhǎng)素類似物2，4—D可_____（填“提高”或“降低”）脫落率。色氨酸頂端優(yōu)勢(shì)先升高后降低降低3.在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)。請(qǐng)結(jié)合材料回答問題：

（1）赤霉素可以促進(jìn)________轉(zhuǎn)化成生長(zhǎng)素，從而促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。

（2）如果用細(xì)胞分裂素處理側(cè)芽后，再用生長(zhǎng)素處理去頂幼苗的頂端，則生長(zhǎng)素不能起抑制側(cè)芽生長(zhǎng)的作用。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)胞分裂素可促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)，解除__________。

（3）不同濃度的生長(zhǎng)素影響某植物乙烯的生成和成熟葉片脫落的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。該圖表明，隨乙烯濃度升高，脫落率_____________，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上噴施較高濃度生長(zhǎng)素類似物2，4—D可_____（填“提高”或“降低”）脫落率。色氨酸頂端優(yōu)勢(shì)先升高后降低降低課堂練習(xí)1.下列敘述與所涉及的植物激素對(duì)應(yīng)關(guān)系不一致的是（

）A.處理生長(zhǎng)期的蘆葦，使其纖維長(zhǎng)度增加——赤霉素B.即將成熟的小麥種子持續(xù)干熱后遇大雨易發(fā)芽——脫落酸C.抑制馬鈴薯發(fā)芽，延長(zhǎng)貯藏期——細(xì)胞分裂素D.未成熟的柿子中放入木瓜催熟