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1、第七章 植物的生长物质(Plant growth),植物代谢过程中产生的，并经常从产生部位输送到其它部位，对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。,植物生长调节剂：,植 物 激 素：,人工合成的具有植物激素活性的一类有机物质。,(plant hormones),(plant growth regulators),第一节 生长素类,生长素（auxin）的发现与化学本质,发现：达尔文（1880）Went(温特,1928）Kogl(郭葛,1934）,化学本质：吲哚乙酸（IAA）,生长素在植物体内的分布与运输,分布：集中与生长强烈、代谢旺盛的部位,运输：极性运输,生长素的存在形式与代谢,存在形式：游
2、离型、结合型（IAA的贮藏和运输形式）,生长素的生物鉴定法,CH2CHCOOH,NH2,生长素的代谢：,生物合成：,合成部位：代谢强烈、生长旺盛的部位,合成途径：色氨酸途径（主要）,NH2,CH2CH,CO2,CH2CCOOH,O,CH2C,O,H,CH2C,O,OH,NH2,CO2,NH2,分解代谢：,IAA氧化酶：含铁血红素蛋白+辅基（Mn2+单元酚）,受光氧化：蓝光作用最强,IAA 吲哚醛 或 羟基吲哚的衍生物,IAA氧化酶,IAA氧化酶的作用：调节植物体内IAA水平,生长素的生理效应,1 促进伸长生长（纵向）,-,4 促进器官和组织分化,2 促进细胞分裂（核分裂）,3 促进生根,5 形
3、成无籽果实,7 影响性别分化（瓜类多开雌花）,6 促进菠萝开花,生长素的作用机理,酸生长学说(Acid-growth theory):,Rayle 和 Cleland(1970),质子泵,基因活化学说(gene activation theory),组蛋白,DNA,DNA,mRNA,蛋白质,生长素,受体学说(acceptor theory),能与IAA（或其它激素）结合的特异性物质（蛋白质）,叫IAA（或激素）受体。,IAA（或激素）受体：,受 体 存 在 部 位：,（1）质膜上；（2）细胞核；（3）内质网、叶绿体、液泡膜,作用方式示意图,IAA,+,壁,H+,可塑性增强,伸长,子因知未,因子
4、,RNA聚合酶,mRNA合成,核,新蛋白质,IAA,H+,不同器官对生长素的敏感性,第二节 赤霉素类（GA）,GA 的发现化 学 本 质共 同 结 构,水稻恶苗病,类萜,赤霉烷环,GA的分布与运输生 物 鉴 定 法:大麦试验法GA 的存 在形式:游离型、结合型生 物 合 成：,合成部位：幼叶、幼根、幼果、发育的种子,直接前体：贝壳杉烯,合成前体：甲瓦龙酸（甲羟戊酸）（MVA）,GA的生理效应,促进茎伸长打破休眠促进抽薹开花促进座果促进单性结实影响性别分化促进组织分化,GA的作用机理,调节IAA水平诱导酶的合成,促进IAA合成：促进色氨酸转变为IAA；提高蛋白酶的活性,抑制IAA氧化酶和过氧化物
5、酶活性,使束缚型IAA转变为自由型IAA,第三节 细胞分裂素 类,细胞分裂素的发现化学本质分布合成部位合成前体生物鉴定法存在形式,6 氨基腺嘌呤衍生物,处于细胞分裂的部位,根尖,A；tRNA;甲瓦龙酸,萝卜子叶增重法,游离型；束缚型,细胞分裂素的生理效应,促进细胞分裂（细胞质）与扩大（横向）促进侧芽发育（消除顶端优势）延迟叶片衰老（特有）刺激块茎形成促进叶绿素合成促进组织、器官分化（IAA/CTK）促进花芽分化（）促进气孔开放打破休眠，促进发芽（光种子）,CTK的作用机理,CTK的结合位点：CTK对转录和翻译的控制：CTK能与豌豆染色体结合，调节基因活性，促进RNA合成；CTK是tRAN 的组
6、成成分；CTK可以促进蛋白质的合成。CTK与钙信使的关系：CTK与钙在分布上的相关性提示可能是细胞分裂素信息传递系统的一部分。,第四节 脱落酸（abscisic acid,ABA）,ABA的发现：ABA的化学本质：萜类化合物ABA的分布：成熟、衰老、休眠器官合成部位：根冠；叶绿体ABA的合成前体：MVA合成途径：生物鉴定法：气孔开度,脱落酸的生理效应,抑制生长（整株或离体器官）促进脱落促进休眠加速衰老促进气孔关闭促进马铃薯块茎形成,脱落酸的作用机理,ABA结合蛋白：气孔保卫细胞内有受体阻止RNA合成：阻止RNA聚合酶活性ABA改变某些酶的活性：RUBP羧化酶、PEP羧化酶ABA与Ca2+CaM
7、系统的关系：如，气孔关闭过程,机理:,水分亏缺,细胞膨压下降,叶肉细胞合成ABA,保卫细胞,对CO2敏感,K+不能进入保卫细胞,气孔关闭,第五节 乙烯（ethylene,ETH）,乙烯的发现：乙烯的分布：生物鉴定法：三重反应合 成 前 体：蛋氨酸直 接 前 体：ACC（1-氨基环丙烷-1羧酸）合 成 途 径：,乙 烯 的 生 物 合 成,乙烯的生理效应,三重反应（抑制茎伸长，使茎加粗，失去负向地性）促进果实成熟促进脱落与衰老促进菠萝开花促进花芽分化（促进黄瓜多开雌花）促进次生物排泌,乙烯的作用机理,ETH调控着编码细胞壁消化酶的基因转录 提高许多酶的含量及活性（POX、纤维素酶、PG、磷酸脂酶
8、等）ETH改变细胞膜的透性,第六节 植物激素间的相互关系,IAA与GA：IAA+GA 促进生长（增效）IAA与CTK：协同：CTK加强IAA的生理效应IAA与ETH：GA与ABA：,IAA促进ETH生物合成,ETH降低IAA含量,GA 打破休眠，促进萌发,ABA促进休眠，抑制萌发,甲瓦龙酸,L,S,GA/ABA,GA/ABA,上升,下降,生长,休眠,相 反：,CTK 促进侧芽生长，消除顶端优势,IAA抑制侧芽生长，保持顶端优势,IAA/GA,IAA/CTK,第七节 油菜素甾体类,促进生长促进水稻第二叶片弯曲（生物鉴定法）促进叶绿素形成延缓衰老,生理效应,油菜素内酯（brassinosteroi
9、ds,BR1）,第八节 多胺（ployamines,PA）类,种 类：（二胺、三胺、四胺）合成前体：精氨酸、蛋氨酸、赖氨酸生理效应：,促进生长 刺激不定根的产生 延缓衰老 提高抗性 调节开花,第九节 水杨酸类（salicylic acid,SA）,发现,分布和代谢,生理效应和应用：生热效应（佛焰花序）诱导开花（抑制根发育CTK少）增强抗性（诱导抗病基因活化）其他（抑制大豆顶端生长，切花保鲜，水稻抗寒等）,第九章 植物生长调节剂,生长刺激剂：生长延缓剂：生长抑制剂：乙 烯 利：,2氯乙基膦酸（PH 4。1）,吲 哚 乙 酸(IAA),生长素的发现及其生物鉴定法,黄化麦苗中生长素的分布,IAA/GA,IAA/CTK,几种生长素类化合物的结构式,IAA 的 生 物 合成,GA诱导大麦糊粉层形成淀粉酶示意图,几 种 玉 米 素 的 结 构,激动素的保鲜作用及对物质运输的影响,多 胺 的 生 物 合 成,生 长 素 作 用 机 理,
