第6章 植物生长物质-TCK-IAA

2.非极性运输：被动的，通过韧皮部的长距离运输。 主要以IAA-肌醇等结合态IAA的形式运输，再由酶 水解后释放出游离态IAA。
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三、生长素类的生理作用
1、促进生长 低浓度IAA可诱导离体
茎段伸长；高浓度IAA则抑制其生长。
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生长素对生长的作用有三个特点：
1）双重作用生长素在较低浓度下促进生长，高浓 度时则抑制生长。
2）不同器官对生长素的敏感程度不同
根 对 生 长 素 最 为 敏 感 ， 其 最 适 浓 度 大 约 为 1010mol/L，茎最不敏感，其最适浓度高达2×10-5mol/L，
而芽则处于根与茎之间，其最适浓度约为10-8mol/L。由 于根对生长素十分敏感，所以浓度稍高就超最适浓度而 起抑制作用。 3）生长素对离体器官的生长具有明显的促进作用， 而对整株植株效果不太好。
合成部位: 旺盛分裂和生长的部位(嫩叶、茎端及
生长的种子为主)。
合成途径： 吲哚丙酮酸途径；色胺途径；吲哚乙醇途径；
吲哚乙腈途径(十字花科等)。
合成前体:色氨酸。
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(三) 生长素在植物中的存在形式
1、自由生长素：易于被提取，具有生物活性，
为生长素的作用形式。 2、束缚生长素：常与一些小分子结合，不易于被提取， 无生物活性。其功能有：
37 GAs对矮生豌豆苗茎干伸长的影响
喷GA
CK
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2．促进种子萌发、打破休眠
诱导α—淀粉酶 (糊粉层细胞)产生， 促进种子萌发，打破 马铃薯的休眠。
GAs在种子萌发中 的主要作用是动员贮 藏物质。
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试验证明，大麦种子经GA处理
后1小时，其糊粉层细胞中即出现
α—淀粉酶的mRNA，随后合成α— 淀粉酶，表明GA能活化糊粉层细胞 中 合 成 α— 淀 粉 酶 的 基 因 。 加 快 mRNA合成后的翻译进程。
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3．促进开花、结实
GAs促进瓜类雄花发育；
GAs促进 多种长日照植物或需低温
植物在不适宜的环境下开花，但对短日
照及日中性植物一般没有效果。
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4．防止脱落、诱导单性结实
GA能阻止花果离层的形成，从而防
止了花果脱落，在棉花生产上可用于防
止棉铃的脱落，提高棉花产量。也可用
于葡萄和枇杷，既减少脱落又能形成无
一、赤霉素的发现和化学结构
二、赤霉素类的代谢和运输 (一)赤霉素的生物合成 (二)赤霉素的结合物和运输
三、赤霉素的生理作用
四、赤霉素的作用机理
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第三节 赤霉素类（GA）
一、发现和种类
日本农民发 现水稻疯长，不 结穗。当时被称 为恶苗病。 赤霉菌引起水稻患恶苗病，分泌的物质称为赤霉素。 赤霉素是种类最多的激素，126种，GA3最为常用。
第6章
植物生长物质
第一节 植物生长物质的概念用种类 第二节 生长素 第三节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 植物激素间的相互关系 第八节 其它植物生长物质
第一节 植物生长物质的概念用种类
植物生长物质 （plant
growth substance）是指
一些能够调节和控制植物生长发育的物质。 植物激素 (plant hormones) ：在植物体内合成，并
壁伸展。
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GA调节IAA水平
GA是通过影 响体内IAA GA可使内源IAA的水平增高而促进 的含量，而 IAA则是直 生长。原因： 接调节着植 1、GA降低了IAA氧化酶的活性；物的生长。
2、GA促进蛋白酶的活性，使蛋白质水解， 从而IAA的合成前体(色氨酸)增多。 3、GA还促进束缚型的IAA释放出游离的IAA。
吲哚类化合物:吲哚丙酸（IPA）和吲哚丁酸（IBA）
苯氧酸类化合物: 2、4—二氯苯氧乙酸（2，4—D） 萘类化合物。
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类生长素的应用：
1．促进插条生根。 2.防止器官脱落。特别是用于防止果
蔬子房、果实的脱落，并由此形成无籽果 实。
3.促进菠萝开花。如NAA、2，
4—D处理生长14个月后的菠萝， 经2个月后即可开花。
目前已分离出126种。其中植物体中发
根据各种赤霉素含碳 现有60种，其余存在于真菌细菌中，一种植 原子数的不同，可分 物中可同时含有许多种GA。 为C19和C20两大类赤霉
基本结构是赤霉烷环:
素，前者的生理活性 较高，如GA3
赤霉素为白 色结晶，难溶于 水而易溶于乙醇， 在酸性及低湿条 件下较稳定。
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对生长素的敏感度：
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2、促进细胞分裂和分化
如组织培养时，培养基中加入生长素时 才能促进细胞分裂，形成愈伤组织，要使愈伤
组织进一步分化形成芽或根，则除IAA外，还
需加入细胞分裂素。 当IAA/CTK比值高时促进
根的分化，IAA/CTK比值低时诱导芽的分化。
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3．促进插条生根。对于果树，茶树，
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4.除草。
如2，4—D,2，4-D丁酯，2—甲—4氯，
2，4，5—T等，防除双子叶杂草，此外MENA
还有防止马铃薯发芽，NAA还可用以疏花疏
果保花保果等作用。
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吲哚乙酸(IAA)
能显著影响植物
的生长，在低浓度下促进生长(主要促
进细胞伸长)；中等浓度抑制生长；高
浓度可导致植物死亡。
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第三节 赤霉素类
林木及花卉等进行扦插繁殖的种类，其插条经
一定浓度IAA处理后可促进根的形成，有提高成
活率的作用。
4．促进顶端优势。
概念？
生长素茎尖合成后向下作极性运输，生长
素被运送到侧枝(或侧芽)，而侧枝(或侧芽)对
生长素比较敏感，超过10-8mol.L-1浓度时，就 会受抑制，使生长缓慢或不生长。而顶端的生
长要快于下部，这种植株顶端生长比下部快，
植物生长调节剂：
是人工合成的有机物或被提取出来并施用
于其它植物的天然植物激素。
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植物生长调节剂种类：
生长促进剂、生长抑制剂、生长延缓剂。
6-苄基腺膘呤（6-BA，BAP） 矮壮素(CCC) 吲哚丁酸（IBA） 三碘苯甲酸(TIBA) 萘氧乙酸（NOA） 比久（B9） 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D） 马来酰肼（MH 青鲜素） 整形素（形态素） 二氢玉米素 烯效唑（S3307 ） 乙烯利（CEPA） 萘乙酸(NAA)
2) 促进节间的伸长,不 是促进节数的增加。 3)无高浓度的抑制
GAs对矮生豌豆苗茎干伸长进程的影响
赤霉素最突出的作用是刺激细胞延长
矮杆菜豆用赤霉素处理前后对比
赤霉素处理芥菜前后对比
为什么GA对矮生植物特别敏感？
①矮生性状通常是由于基因突变引起 的， 体内缺乏产生GA 的遗传潜力，缺 少合成GA的酶， 使体内缺少GA。 ②矮生植物过氧化 物酶和IAA氧化酶活 性高。
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(二)基因活化学说认为：
IAA与质膜受体结合，结合后的信号传递到细胞核，使细
胞核合成mRNA，合成蛋白质，一些蛋白质（酶）补充到细胞壁 强，细胞体积加大。
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五、人工合成的类生长素及其应用
人工化学合成类似生长素的化合物按分子结构可分 为三类：
植物生 长物质
从合成部位运往作用部位，对植物生长发育起显著调节作用 的微量生理活性物质。( 天然的、内源的、
含量低、
作用明显) 植物生长调节剂 (plant growth regulators) ： 人工合成的、外源的、分子结构多样，其中 一部分是模拟植 物激素的结构而合成的。
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植 物 激 素 种 类
籽果实。
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GA还能促进需光种子，如莴苣，某些烟草，以及
番茄台湾红变种等在无光条件下萌发。
春茶用GA处理能提早萌发，提高明前“茶”产量。
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四、赤霉素的作用机理
GA促使胞壁里的 Ca2+ 进入细胞质，提
高胞壁水解酶活性，
增加胞壁伸展性；促 进RNA和蛋白质合成， 诱导新组分的合成， 促进细胞生长和胞
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第三节
生长素
一、生长素的发现和化学结构 二、生长素的代谢和运输
(一)生长素的生物合成
(二) 生长素的氧化 (三) 结合态IAA
(四) IAA的运输
1.极性运输
2.非极性运输
三、生长素类的生理作用 四、生长素的作用机理
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一、生长素的发现和化学结构
1872年波兰园艺学家西斯勒克(Ciesielski) 发现，臵于水平方向的根因重力影响而弯曲 生长，根对重力的感应部分在根尖，而弯曲 主要发生在伸长区。认为可能有一种从根尖 向基部传导的剌激性物质使根的伸长区在上 下两侧发生不均匀的生长。
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GA促进生长具有以下特点：
1.GA可促进整株植物生长，尤其是对矮生 突变品种的效果特别明显。 2.GA一般促进节间的伸长，不是促进节数 增加。
3.GA对生长的促进作用不存在超最适浓度
的抑制作用。 4.不同植物种和品种对GA的反应也有很大 的差异。
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最终发现胚芽鞘尖端产生的生长信号为生长素。 1934年由荷兰的Kogel等从玉米粉及未成熟
的玉米种子胚乳中分别分离得到刺激生长的物质，
经鉴定是吲哚乙酸（IAA）。
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
4-氯-3-吲哚乙酸 （4-Cl-IAA）
苯乙酸（PAA）
几种内源生长素
二、生长素的代谢和运输
(一)生长素的生物合成
(一) 酸生长理论
1970年，雷利和克莱兰(Rayle和Cleland) 提 出酸生长理论。其要点如下： IAA与受体结合激活质膜上的H+-ATPase,H+被转运到细胞壁空间， 酸化细胞壁，进而激活了一种乃至多种适宜低pH的壁水解酶，使细 胞壁中纤维素分子之间的交换键打开，使壁松弛，增加壁的伸展性。