1、,第八章 植物生長(zhǎng)物質(zhì),教學(xué)目標(biāo) 掌握植物激素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的概念； 掌握生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸、生物合成與降解、主要生理作用及機(jī)理； 了解赤霉素的結(jié)構(gòu)、生物合成及生理作用； 了解細(xì)胞分裂素的結(jié)構(gòu)和生理作用； 了解脫落酸的生物合成和生理作用； 弄清乙烯的生物合成及其調(diào)控； 了解主要生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。,第一節(jié) 植物生長(zhǎng)物質(zhì)概述,1 植物生長(zhǎng)物質(zhì)的概念 植物生長(zhǎng)物質(zhì)：是指調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)，包括植物激素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 1）植物激素：指一些在植物體內(nèi)合成，并從產(chǎn)生之處運(yùn)送到別處，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育起顯著作用的微量有機(jī)物。 2）植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：指一些具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。,2 植物

2、激素的種類 1）目前公認(rèn)的植物激素：生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯共5種。 2）部分新型的植物激素：茉莉酸、多胺類、水楊酸、油菜素甾醇類共4種。,第二節(jié) 生長(zhǎng)素（IAA）,1 生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn) 1）植物向光性試驗(yàn) 2）燕麥試驗(yàn)法 2 生長(zhǎng)素的分布與運(yùn)輸 2.1 生長(zhǎng)素在植物中的分布 生長(zhǎng)素主要集中在生長(zhǎng)旺盛的部分（如胚芽鞘、芽和根尖端的分生組織、形成層、受精后的子房、幼嫩種子等）,2. 2 生長(zhǎng)素在植物中的存在形式 1）自由生長(zhǎng)素：易于被提取，具有生物活性，為生長(zhǎng)素的作用形式。 2）束縛生長(zhǎng)素：常與一些小分子結(jié)合，不易于被提取，無(wú)生物活性。其功能有： A. 貯存形式: 如IAA與葡萄糖形

3、成吲哚乙酰葡糖； B. 運(yùn)輸形式：如IAA與肌醇形成吲哚乙酰肌醇 C. 解毒作用：如IAA與天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸。,2.3 生長(zhǎng)素在植物中的運(yùn)輸方式 1）非極性運(yùn)輸：通過(guò)韌皮部進(jìn)行的、與植物形態(tài)學(xué)方向無(wú)明顯關(guān)系的運(yùn)輸方式。 2）極性運(yùn)輸：局限于胚芽鞘、幼莖、幼根的薄壁細(xì)胞之間進(jìn)行的短距離、僅能從植物體形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)较露说姆绞?。主要特點(diǎn)： A. 為主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程(與呼吸作用有關(guān)，速度快)； B. 可以進(jìn)行逆濃度梯度運(yùn)輸。 C. 受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基鄰氨甲酰苯甲酸（NPA）等物質(zhì)的抑制。上述物質(zhì)又被稱為生長(zhǎng)抑制劑（參見(jiàn)P201),3 生長(zhǎng)素的生物合成和降解 3. 1

4、 生長(zhǎng)素的生物合成 1）前體物質(zhì)：色氨酸 2）合成途徑： 吲哚丙酮酸途徑（主要途徑） 色胺途徑（常與吲哚丙酮酸途徑同時(shí)進(jìn)行） 吲哚乙醇途徑（黃瓜等） 吲哚乙腈途徑（某些十字花科植物）,3. 2 生長(zhǎng)素的降解（自學(xué)P174） 1）酶促降解 A. 脫羧降解 B. 不脫羧降解 2）光氧化途徑 3. 3 生長(zhǎng)素水平的調(diào)節(jié)（小結(jié)）,自由生長(zhǎng)素水平,運(yùn)輸,生物合成,生物降解,結(jié)合態(tài),區(qū)域化,生理作用,4 生長(zhǎng)素的作用機(jī)理 1）細(xì)胞壁酸化作用-酸-生長(zhǎng)學(xué)說(shuō) 2）促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的合成 基本論點(diǎn)：生長(zhǎng)素一方面活化質(zhì)膜上的ATP酶，促使細(xì)胞壁酸化，增加可塑性，使細(xì)胞體積變大；另一方面，生長(zhǎng)素促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的合

5、成，為原生質(zhì)體和細(xì)胞壁的合成提供原料，保持持久性生長(zhǎng)。,5 生長(zhǎng)素的生理作用與應(yīng)用 5.1 生長(zhǎng)素的生理作用 1）促進(jìn)作用 2）抑制作用 5.2 人工合成的生長(zhǎng)素與應(yīng)用 1）促進(jìn)插枝生根 2）阻止器官脫落 3）促進(jìn)結(jié)實(shí) 4）促進(jìn)菠蘿開(kāi)花,第三節(jié) 赤霉素（GA）,1 赤霉素的結(jié)構(gòu)與分類 1）基本結(jié)構(gòu)：赤霉素烷 2）命名與分類： A. 按發(fā)現(xiàn)順序：GA1、GA2、GA3、GA4等 B. 按碳原子數(shù)：C19（活性高，種類多）和C20兩大類 2 赤霉素的分布與運(yùn)輸 1）赤霉素的分布：主要集中在生長(zhǎng)旺盛的部分 2）存在形式：有自由赤霉素和結(jié)合赤霉素 3）運(yùn)輸特點(diǎn)：無(wú)極性,3 赤霉素的生物合成 1）前體物

6、質(zhì)：甲瓦龍酸（又叫甲羥戊酸） 2）合成途徑： GA12是各類赤霉素的前身 3）合成抑制劑： 又叫生長(zhǎng)延緩劑。 4 赤霉素的生理作用與應(yīng)用 1）促進(jìn)麥芽糖化（誘導(dǎo)-淀粉酶形成） 2）促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)（莖葉伸長(zhǎng)） 3）防止脫落（提高座果率） 4）打破休眠（促進(jìn)種子和芽的萌發(fā)）,第四節(jié) 細(xì)胞分裂素（CTK）,1 細(xì)胞分裂素概述 1）細(xì)胞分裂素的結(jié)構(gòu)：為腺嘌呤的衍生物 2）細(xì)胞分裂素的分布： 主要集中在生長(zhǎng)旺盛的部分 3）存在形式： 有自由細(xì)胞分裂素和結(jié)合細(xì)胞分裂素 4）運(yùn)輸特點(diǎn)：無(wú)極性 5）生物合成：前體物質(zhì)為甲瓦龍酸,2 CTK的生理作用與應(yīng)用 1）促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大（不促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)） 2）誘導(dǎo)芽的分

7、化（組織培養(yǎng)上的應(yīng)用） 3）延緩葉片衰老（保鮮應(yīng)用）,第五節(jié) 乙烯（ETH）,1 乙烯概述 1）乙烯的結(jié)構(gòu)：C2H2 2）乙烯的分布： 在分生組織、種子萌發(fā)、花剛凋謝和果實(shí)成熟時(shí)形成乙烯最多。 3）生物合成：前體物為甲硫氨酸（Met, 蛋氨酸） ATP ACC合成酶 ACC氧化酶 Met SAM ACC ETH MACC,2 乙烯的生理作用與應(yīng)用 2.1 乙烯的生理作用 1）促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大 抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)（矮化） “三重反應(yīng)” 促進(jìn)橫向生長(zhǎng)（加粗） 地上部失去負(fù)向重力生長(zhǎng)（變彎） 2）促進(jìn)果實(shí)成熟 3）促進(jìn)器官脫落,2.2 乙烯釋放劑-乙烯利的應(yīng)用 1）果實(shí)催熟和改善品質(zhì)（果實(shí)催熟劑） 2）促進(jìn)次生物質(zhì)排出（增加橡膠、 漆樹(shù)和松樹(shù)等次生物質(zhì)的產(chǎn)量） 3）促進(jìn)開(kāi)花（使菠蘿提早開(kāi)花 和加快成熟）,第六節(jié) 脫落酸（ABA）,1 脫落酸概述 1） ABA的結(jié)構(gòu)：為含15個(gè)碳的倍半萜羧酸 2） ABA的分布： 在將要脫落或進(jìn)入休眠的 器官和組織中含量高。 3）存在形式： 有自由ABA和結(jié)合ABA 4）運(yùn)輸特點(diǎn)：無(wú)極性 5）生物合成：前體物質(zhì)為甲瓦龍