第二節(jié)

其他植物激素第五章

植物生命活動的調節(jié)學習目標1.列舉其他植物激素2.簡述其他植物激素的生理作用3.分析植物激素之間存在的相互關系問題探討在我國宋元時期某著作中寫道：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜兩三枚放入，得氣即發(fā)，并無色味?！边@種“氣”究竟是什么呢？人們一直不明白。直到20世紀60年代，氣相層析技術的應用使人們終于弄清楚，是成熟果實釋放出的乙烯促進了其他果實的成熟。思考：1.乙烯在植物體內能發(fā)揮什么作用？促進果實成熟2.在發(fā)揮作用時，乙烯的作用方式和生長素的有什么相似之處？都能從產生部位運輸或擴散到作用部位，微量且高效其他植物激素的種類和作用1植物激素間的相互作用21.植物激素的種類成熟的果實中富含乙烯，它可以對鄰近的果實產生影響。乙烯也是一種植物激素。除了乙烯和生長素以外，植物體內還存在赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、油菜素內酯（第六類植物激素）等植物激素。其他植物激素的種類和作用植物激素的種類生長素細胞分裂素赤霉素脫落酸乙烯油菜素內酯2.赤霉素的發(fā)現(xiàn)1926年，科學家觀察到，當水稻感染了赤霉菌后會瘋長（惡苗?。?，比正常植株高50%以上，但結實率大大降低。研究者將赤霉菌培養(yǎng)基的濾液噴灑到健康水稻幼苗上，發(fā)現(xiàn)這些幼苗雖未感染赤霉菌，但也出現(xiàn)了惡苗病癥狀。其他植物激素的種類和作用惡苗病植株正常植株說明：導致水稻患惡苗病的不是赤霉菌菌體，而是赤霉菌產生的某化學物質1935年，科學家從赤霉菌培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質，命名為赤霉素（簡稱GA）。說明：此時還不能確定赤霉素是植物激素。因為科學家們只是從赤霉菌的培養(yǎng)液中得到了這種化學物質，還沒有證實植物自身能合成這種物質20世紀50年代，科學家發(fā)現(xiàn)被子植物體內存在赤霉素?？茖W家進一步研究發(fā)現(xiàn)赤霉素在植物體中普遍存在,并包括很多種。說明：確認植物體內可以產生赤霉素，赤霉素屬于植物激素其他植物激素的種類和作用3.其他植物激素及其作用（1）赤霉素（GA）合成部位：幼芽、幼根和未成熟的種子主要作用：促進細胞伸長，從而引起植株增高促進細胞分裂與分化促進種子萌發(fā)、開花和果實發(fā)育，解除種子、塊莖休眠主要應用：促進矮生植物長高、接觸種子休眠其他植物激素的種類和作用（2）細胞分裂素合成部位主要是根尖主要作用促進細胞分裂促進芽的分化、側枝發(fā)育、葉綠素合成主要應用保持蔬菜鮮綠、延緩葉片衰老、延長儲藏時間其他植物激素的種類和作用1964年，美國科學家從未成熟將要脫落的棉桃中，提取出一種促進棉桃脫落的激素，命名為脫落素，英國科學家也從槭樹將要脫落的葉子中，提取出一種促進芽休眠的激素，命名為休眠素。1965年確定其化學結構，二者是同物質，稱為脫落酸（ABA）其他植物激素的種類和作用（3）脫落酸（ABA）合成部位根冠、萎蔫的葉片等主要作用抑制細胞分裂促進氣孔關閉促進葉和果實的衰老和脫落維持種子休眠其他植物激素的種類和作用主要分布將要脫落的器官和組織含量多主要應用使棉葉在棉鈴成熟之前脫落氣孔關閉對ABA的響應：氣孔在光照下開放，與環(huán)境進行氣體交換（左）。ABA處理在光照下關閉氣孔（右圖）。這減少了在干旱脅迫條件下白天的水分流失。其他植物激素的種類和作用思考：在自然界中存在這樣一種現(xiàn)象：小麥、玉米在即將成熟的時，如果經歷持續(xù)一段時間的干熱之后又遇大雨的天氣，種子就容易在穗上發(fā)芽。（研究表明：脫落酸在高溫條件下容易分解）出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：脫落酸能促進種子休眠，抑制種子萌發(fā)。持續(xù)一段時間的高溫，使種子中脫落酸降解，無法休眠大雨天氣又給穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分其他植物激素的種類和作用（4）乙烯合成部位植物體各個部位主要作用促進果實成熟促進開花促進葉、花、果實脫落主要應用：促進果實成熟其他植物激素的種類和作用（5）油菜素內酯（第六類植物激素）除五類植物激素，植物體內還有些天然物質也起到調節(jié)生長發(fā)育的作用。其中，油菜素內酯被稱為第六類植物激素，可以促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花粉管生長、種子萌發(fā)。（1）合成部位：花粉、種子、莖、葉等（2）主要作用促進莖、葉細胞的擴展和分裂促進花粉管生長、種子萌發(fā)等（3）主要應用：接觸種子休眠，增加結實率其他植物激素的種類和作用4.植物激素的調控方式植物激素在植物體內的含量雖然微少，但是在調節(jié)植物生長發(fā)育上的作用卻非常重要。一般來說，植物激素對植物生長發(fā)育的調控，是通過調控細胞分裂、細胞伸長、細胞分化和細胞死亡等方式實現(xiàn)的。其他植物激素的種類和作用細胞分裂細胞伸長細胞分化細胞死亡植物激素對植物生長發(fā)育的調控通過調控實現(xiàn)1.不同植物激素作用的相關性（1）生長素和赤霉素赤霉素通過促進生長素的合成和抑制生長素的分解來促進細胞伸長。二者對促進細胞伸長具有協(xié)同作用。植物激素間的相互作用赤霉素色氨酸生長素細胞伸長促進合成分解氧化產物促進抑制（2）生長素和細胞分裂素生長素主要促進細胞核的分裂，而細胞分裂素主要促進細胞質的分裂，二者協(xié)同促進細胞分裂的完成，表現(xiàn)出協(xié)同作用。植物激素間的相互作用生長素細胞分裂素細胞伸長核分裂細胞數目增加細胞分裂植物生長協(xié)同促進質分裂細胞體積增大促進促進（3）生長素和乙烯生長素濃度升高到一定值時，會促進乙烯合成；乙烯含量升高，反過來抑制生長素作用植物激素間的相互作用生長素濃度低細胞伸長生長生長素濃度高乙烯含量增加促進促進抑制抑制促進成熟（4）脫落酸和赤霉素在調節(jié)種子萌發(fā)過程中，赤霉素促進萌發(fā)，脫落酸抑制萌發(fā)，二者作用效果相反植物激素間的相互作用脫落酸赤霉素2.植物的生長、發(fā)育，是由多種激素相互作用形成的調節(jié)網絡調控的（1）在植物的生長發(fā)育和適應環(huán)境變化的過程中，某種激素的含量會發(fā)生變化（2）各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應（3）植物各器官中同時存在多種植物激素，決定器官生長、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量（4）植物生長發(fā)育過程中，不同激素調節(jié)還表現(xiàn)出一定順序性植物激素間的相互作用課堂小結植物激素細胞分裂素促進果實成熟油菜素內酯促進細胞分裂促進細胞分裂促進細胞伸長促進衰老脫落協(xié)同作用效果相反生長素赤霉素脫落酸乙烯1.胎萌是指種子未脫離母體即發(fā)芽。下列關于種子胎萌和萌發(fā)的敘述，錯誤的是(

)A.外施赤霉素合成抑制劑，種子萌發(fā)會受到抑制B.抑制與脫落酸合成相關酶的基因表達，會引起胎萌C.外施脫落酸，可抑制脫落酸受體缺失突變體發(fā)生胎萌D.離體的水稻成熟胚，可在無激素的MS培養(yǎng)基上萌發(fā)解析：赤霉素能促進種子萌發(fā)，外施赤霉素合成抑制劑會抑制種子萌發(fā)，A正確；脫落酸能使種子保持休眠狀態(tài)，抑制與脫落酸合成相關酶的基因表達，會引起胎萌，B正確；脫落酸要與脫落酸受體結合，才能發(fā)揮其調節(jié)作用，外施脫落酸，不會抑制脫落酸受體缺失突變體發(fā)生胎萌，C錯誤；胚能合成生長素、細胞分裂素、赤霉素等植物激素，因此離體的水稻成熟胚，在無激素的MS培養(yǎng)基上也可以萌發(fā)，D正確。課堂小測C2.為研究馬鈴薯貯藏時間與內源激素含量之間的關系，研究人員測定了馬鈴薯塊莖貯藏期間在不同溫度條件下的發(fā)芽率（圖1），以及20℃條件下3種內源激素的含量（圖2）。下列敘述正確的是(

)A.貯藏第60天時，4℃下馬鈴薯塊莖脫落酸含量可能高于20℃B.馬鈴薯塊莖貯藏期間，赤霉素/脫落酸比值高抑制發(fā)芽C.降低溫度或噴灑赤霉素均可延長馬鈴薯塊莖的貯藏時間D.20℃下貯藏120天后，赤霉素促進馬鈴薯芽生長的作用大于生長素解析：A、從圖1中可知，貯藏第60天時，4℃下馬鈴薯塊莖發(fā)芽率明顯低于20℃時，而脫落酸具有抑制馬鈴薯發(fā)芽的作用，因此4℃下馬鈴薯塊莖的脫落酸含量可能高于20℃，A正確；B、赤霉素能抵消脫落酸對馬鈴薯發(fā)芽的抑制作用，解除休眠，促進發(fā)芽。馬鈴薯塊莖貯藏期間，赤霉素/脫落酸比值高則會促進發(fā)芽，B錯誤；C、據分析可知，降低溫度可使馬鈴薯延遲發(fā)芽，從而延長馬鈴薯塊莖的貯藏時間，噴灑赤霉素則會使馬鈴薯提前發(fā)芽，縮短馬鈴薯塊莖的貯藏時間，C錯誤；D、從圖2中只能看出20℃下貯藏120天后，赤霉素的相對含量比生長素低，無法比較兩種激素促進馬鈴薯芽生長的作用大小，D錯誤。AC3.為研究生長素（IAA）和細胞分裂素（CTK）的作用特點及其對植物體生長的影響，研究小組對正常生長且生理狀況一致的①、②、③三組某植株幼苗分別進行如下處理：①組：對照組不做處理；②組：去除頂芽；③組：頂芽涂抹能影響生長素運輸的三碘苯甲酸。實驗處理第5天后②、③組側芽開始萌發(fā)并在第9天后快速生長，在實驗的第0、6、10天分別檢測各組側芽處的生長素（IAA）和細胞分裂素（CTK）的含量，結果如圖甲和乙所示。下列有關分析正確的是(

)A.涂抹三碘苯甲酸和去除頂芽均可抑制生長素運輸，促進側芽萌發(fā)B.持續(xù)降低的內源生長素含量有利于該植株側芽的萌發(fā)與生長C.IAA與CTK的比例可調控側芽的萌發(fā)與生長，增大該比例有利于側芽生長D.推斷三碘苯甲酸同時具有促進細胞分裂素從頂芽往側芽運輸的作用解析：A、由分析可知，涂抹三碘苯甲酸可抑制生長素運輸，促進側芽萌發(fā)，而去除頂芽并不是抑制生長素的運輸，是減少生長素的產生，A錯誤；B、通過圖甲分析可知，在第10天時植株體內的生長素含量比第6天的多，這說明側芽生長需要的生長素增多，則持續(xù)降低的內源生長素含量不利于該植株側芽的萌發(fā)與生長，B錯誤；C、由圖甲、乙分析可知，側芽萌發(fā)時，IAA含量降低、CTK含量增多，I