第七章植物生长物质
植物生长调节剂
PP333对营养生长的抑制能力比B9和CCC更大。
PP333广泛用于果树、花卉、蔬菜和大田作物，效 果显著。
2．PP333 氯丁唑，俗称多效唑
2．PP333 氯丁唑，俗称多效唑
多效唑还能引起植物体内一系列的代谢和结构变 化，增强植物的抗逆性，并兼有杀菌作用。是一 种高效低毒的植物生长延缓剂和广谱性的杀菌剂.
乙烯利的化学名称为2-氯乙基膦酸（2-chloroethyl phosphonic acid，CEPA）， 是一种水溶性的强酸性溶液，在pH＜4的条件下稳定，当 pH＞4时，可以分解释放出乙烯，pH愈高，产生的乙烯 愈多。
乙烯利易被植物的茎、叶、果实吸收，由于植物细胞的 pH一般大于5，乙烯利进入组织细胞后不需酶的参与即 可水解放出乙烯，从而对植物的生长发育起调控作用。
④促进脱落 使用乙烯利来疏花疏果，并消除大小年现象；乙烯 利处理促进茶树花蕾掉落以提高茶叶产量；乙烯利还可促进果柄松 动，便于机械采收。
乙烯利在生产上主要用于： ⑤促进次生物质排泌 用乙烯利水溶液或油剂涂抹于橡胶树干 割线下的部位，可排除排胶障碍，使排胶量成倍增长。但乙烯利 处理后，树势会受到影响，要加强管理，避免树势早衰。乙烯利 还可促进漆树、松树等次生物质的分泌。
天然生长抑制物质
天然生长抑制剂有： ABA、酚类化合物 肉桂酸、香豆素 水杨酸、绿原酸 咖啡酸、茉莉酸等。
植物生理学习题册第七章 植物生长物质
第七章植物生长物质
一、名词解释
植物生长物质植物激素植物生长调节剂生长延缓剂生长抑制剂
二、写出下列符号的中文名称,并简述其主要功能或作用
IAA; NAA; GA; CTK; 6-BA; ABA; ETH; PP333; CCC; IBA; 2,4-D; B9; KT。
三、问答题
1．生长素合成前体是什么？合成途径如何？其活性钝化及分子代谢是通过哪些途径实现？
2．酸性生长假说是什么？生长素作用有何特点？
3．人工合成的生长素类似物有何特点？在生产上运用如何？
4．赤霉素的合成前体及途径如何？有何生理效应与生产运用？赤霉素与生长素有何关系？
5．细胞分裂素的分子结构是如何？合成部位在哪儿？有何生理效应及生产运用？
6．脱落酸的合成前体及途径如何？与赤霉素合成有何关系？植物如何调节脱落酸与赤霉素的合成的？脱落酸有何生理效应？
7．乙烯的合成前体与途径如何？乙烯的作用方式有哪些？
8．乙烯利是什么？如何释放乙烯？在生产上有何运用？
9． IAA、GA、CTK生理效应有什么异同? ABA、ETH又有哪些异同?
10．农业上常用的生长调节剂有哪些? 在作物生产上有哪些应用?
11．如何用生物测试法来鉴别生长素、赤霉素与细胞分裂素? 怎样鉴别脱落酸和乙烯?
12．乙烯是如何促进果实成熟的?
13．请计算0．17ug/g IAA溶液的摩尔浓度。
14．要配制1L MS培养基,其中BA浓度为10-5mol．L-1,NAA浓度为10-7mol．L-1．应加入10-3mol．L-1的NAA各多少毫升?在这种培养基上培养烟草愈伤组织,可能会得到什么结果?
第七章 植物生长物质复习思考题与答案
第七章植物生长物质复习思考题与答案
(一) 名词解释?
植物生长物质(plant growth substance) 能够调节植物生长发育的微量化学物质，包括植物激素和植物生长调节剂。
植物激素(plant hormone，phytohormone) 在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物。目前国际上公认的植物激素有五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。
植物生长调节剂(plant growth regulator) 一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。如：2，4-D、萘乙酸、乙烯利等。
极性运输(polar transport) 物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象，如植物体内生长素的向基性运输。
乙烯的"三重反应"(triple response) 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。
偏上生长（epinasty growth）指器官的上部生长速度快于下部的现象。乙烯对茎和叶柄都有偏上生长的作用，从而造成茎的横向生长和叶片下垂。
生长延缓剂(growth retardant) 抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂，它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长，其效应可被活性GA所解除。生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等。
生长抑制剂(growth inhibitor) 抑制顶端分生组织生长的生长调节剂，它能干扰顶端细胞分裂，引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势，其作用不能被赤霉素所恢复，常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等。
《植物生理学》第七章 植物生长物质ppt课件
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25
（三） 生长素受体
在分子水平上，激素的作用可以分为激素信号的感受、 信号的转导和最终的响应三个阶段。
激素受体（hormone receptor）：
10
图： 具有生长活性的生长物质(A)和抗生长素类物质(B)
11
二、生长素在植物体内的分布、运输与存在形式
1、分布：
大多集中在生长旺盛的部位, 例如，胚芽鞘、幼 嫩的果实与种子、芽与根尖的分生组织、形成层、
受精后的子房等。
2、运输：
IAA具有极性运输的特点，
即IAA只能从植物的形态学上端向下端运输， 不能逆向运输。
生长素通过增加细胞壁的可塑性促进生长。
酸生长学说要点： 质膜上存在质子泵（ATP酶） ，生长素作为酶的变构效应
剂与质子泵结合并使之活化，把细胞质内的质子（H+）分泌到 细胞壁去，导致细胞壁环境酸化，一些对酸不稳定的键（如H 键）易断裂。
此外，存在于细胞壁的适宜于酸性环境的水解酶被活化， 把固定形式的多糖转变为水溶性单糖，从而使细胞壁纤维素结 构间的交织点断裂、联系松驰、细胞壁变软、可塑性增加。膨 压下降，吸水，体积增大。
5
几 种 生 长 物 质 的 结 构
其他植物生长物质
尤其是植物受到 创伤时，受创伤信号
Wound-induced signals Insect oral secretions
系统素诱导，细胞内
合成茉莉酸，进而诱
导一系列与抗Байду номын сангаас有关
的基因表达，启动或 加速与防卫反应有关
Protease inhibitors Feeding deterants
的代谢。
JA stimulates production of volatile signaling compounds
Herbivore-induced volatiles prime other tissues (and other plants) for attack making them unpalatable (indicated in red).
茉莉酸类可能是植株间的信息传递物质
JA stimulates production of volatile signaling compounds
一般胺基数目越多，生物活性越强。
多胺的生理效应主要有：
①促进生长，提高种子活力和发芽力； ②刺激不定根产生，促进根系对无机离子的吸收； ③抑制蛋白酶与RNA酶活性的提高，延缓叶片衰老，延缓 叶绿素的分解； ④调节与光敏素有关的生长和形态建成，调节开花过程； ⑤提高抗逆性和抗渗透胁迫。
多胺作用机制：
第七章 植物生长物质改(ABA-ETH)---柏素花
乙 烯 与 呼 吸 跃 变
外加乙烯，会引起内部乙烯的自我催化，使乙 烯大量增加，促进果实成熟。
3．促进衰老和脱落
生长素
对脱落起抑制作用
乙烯作用阻抑物
抑制乙烯产生----延缓衰老效应
[Ag(S2O3)2]3-对康乃馨的处理效果
硫代硫酸银（STS）— 很强的乙烯作用抑制剂
4.促进开花和雌花分化
能促进菠萝开花 诱导黄瓜雌花分化
•
• • •
脱落酸的发现
脱落酸的分布及代谢
脱落酸的生理效应﹡
脱落酸的作用机理
一、脱落酸的发现
1961，W.C.Liu,------棉铃棉壳-------分离 出促进脱落的脱落素I 1963，Wareing（英）-----将脱落槭树叶----提取 休眠物质-----休眠素（dormin） 1964，Addicott （美)-----即将脱落棉桃中 提取脱落素II 1967(第六届,加)，确定命名 脱落酸 脱落酸
产生生理效应
二、乙烯的分布和生物合成
1.分布 正在成熟果实中、即将脱落器官中含量较高 逆境---诱导乙烯合成----逆境乙烯
2.生物合成
1979年美籍华人杨祥发 杨氏循环（The Yang Cycle）
蛋氨酸
ACC 合成酶
甲硫基腺苷
S-腺苷蛋氨酸（SAM)
MACC
1-氨基环丙烷-1 羧酸（ACC)
2014春《植物生长与环境》第六章第七章重点内容
第六章
第一节植物的生长物质
1. 国际上公认的植物激素有五大类：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、乙烯（ETH）和脱落酸（ABA）。
2. 植物激素的特点:（1）内生性（2）移动性（3）显效性（4）双重性。
3. 生长素的生理作用
促进黄瓜的雌花的分化、维持顶端优势等；抑制花朵脱落、侧枝生长、叶片衰老和块根形成等。
极性运输是单方向的, 只能从植物形态学的上端向下端运输(basipetal), 不受重力影响。
4. 生长素是唯一具有极性运输性质的植物激素。
5. 赤霉素的生理作用和应用
促进节间伸长，主要是促进细胞伸长，对细胞分裂与分化也有促进作用；打破休眠、促进开花；促进黄瓜的雄花分化，单性结实，侧枝生长等。
6.细胞分裂素的生理作用和应用
促进细胞分裂；促进芽的分化；促进侧芽发育，消除顶端优势。
7.脱落酸的生理作用
促进休眠（与GA拮抗）；促进衰老与脱落（与CTK拮抗）；引起气孔关闭；提高抗逆性；抑制生长（与IAA拮抗）。
8.乙烯的生理作用
促进细胞扩大：“三重反应”：抑制伸长生长（矮化）;促进横向生长（加粗）;地上部失去负向重力生长（变弯）。
促进果实成熟；促进器官脱落；促进开花和雌花分化。
9.人工合成的具有植物激素活性的物质称为植物生长调节剂(plant growth regulator)。
10.植物生长调节剂分为（1）生长促进剂（2）生长延缓剂（3）生长抑制剂
第二节种子生理
1.休眠：种子成熟后，种子的生理活动暂时停滞不能萌发的现象。
（1）生理休眠条件适宜，种子内部生理抑制，一段时间后才能萌发。
植物激素1 IAA
4. 促进性别分化：黄瓜开雌花 5. 促进菠萝开花：14个月龄的菠萝，NAA、 2,4-D处理后2月即可开花。 6. 疏花疏果 7. 除草剂(如2,4,-D可刺激形成层细胞的分裂， 压迫输导组织，使植物死亡，可除去双子 叶杂草(宽叶))
7 促进果实的生长发育
五 生长的作用机理
(一)直接作用：酸—生长学说(acid growth theory)
(二)间接作用：IAA作为第二信使，与激素受体结合，调节 基因表达或引起一系列生化反应。 1) 生长素诱导的茎切段生长的动力学
第2阶段
第1阶段
植物激素受体 hormone receptor：能特异性地 识别激素并与激素高度结合，进一步引起一 系列生理、生化变化的物质。
植物激素的种类
现已发现五大类植物激素，另有一些新发现 的激素未归入其中。 生长素 auxins 赤霉素 gibberellins 细胞分裂素 cytokinins 脱落酸 abscissic acid 乙烯 ethylene
• • • • •
§1 生长素类 Auxins
一 生长素的发现：
phototrophism is centered in the coleoptile tip
5. 维持顶端优势(apical dominance)
APICAL DOMINANCE (CONTROL)
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第七章 植物激素和生长调节物质
第七章植物激素和生长调节物质
一、名词解释
1．植物激素
3．植物生长调节剂
4．植物生长物质
5．生长抑制剂
6．生长延缓剂
7．极性运输
8．激素受体
9．寡糖素
二、填空题
1．下表列出22项生理效应。试将显著具有某项效应的某种内源植物激素的名称填在相应项破折号右方，每项只填一种。
(1)保持离体叶片绿色
(2)促进瓜类多开雄花
(3)促进离层形成及脱落
(4)防止器官脱落
(5)使木本植物枝条休眠
(6)打破马钤薯块茎体眠
(7)引起气孔关闭
(8)促进气孔张开
(9)维持顶端扰势
(10)促进侧芽生长
(11)促进无核葡萄果粒增大
(12)促进小麦、燕麦芽鞘切段伸长
(13)促进菠菜、白菜提早抽苔
(14)加快橡胶树泌乳
(15)促进矮生玉米节间伸长
(16)破坏茎的负向地性
(17)增加瓜类植物雌花比例
(18)促进棉铃、水果成熟
(19)促进菠萝开花
（20）促进大麦籽粒淀粉酶形成
（22）促进细胞壁松弛
2．在下列生理过程中，哪两种激素相互拮抗
（1）气孔运动；（2）叶片脱落；
（3）种子休眠；（4）顶端优势；
（5）α-淀粉酶的生物合成。
3．近年来发展起来的快速、灵敏、简便的植物激素测定方法是。4．在组织培养中证明，当CTK/IAA比值高时，诱导诱导分化；如二者的浓度相等，则。
5．一般认为在细胞分裂过程中，生长素主要影响期的DNA合成，而细胞分裂素则是调节的分裂。
6．IAA贮藏时必须避光是因为。
7．细胞分裂素主要是在中合成的。
8．对生长有促进作用的植物激素有（）；对生长有抑制作用的植物激素有（）。9．最早发现的植物激素是；化学结构最简单的植物激素是；已知种数最多的植物激素是；具有极性运输的植物激素是。
植物生长物质
➢ GA缩短细胞
周期中的G1期和S
对照
期的时间.
CTK对萝卜子叶膨大的作用
2. 促进芽的分化
➢组织培养
愈伤组织
(KT: 0.01-1mg/L NAA: 0.1-2mg/L)
CTK / IAA 高——形成芽 CTK / IAA 低——形成根 CTK / IAA 中——保持生长而不分化
➢CTK促进侧芽发育，消除顶端优势
目前公认的植物激素：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、 脱落酸和乙烯。
植物生长调节剂（plant growth regulators）：指人工合成 的具有类似植物激素生理活性的化合物。
植物激素具有以下特点：
第一，内生性 是植物生命活动中的正常代谢产物；
第二，可运性， 由某些器官或组织产生后运至其它部位
壁组分降解
壁伸展性加大
Hale Waihona Puke Baidu
ψw下降，吸水， 体积增大 → 不
壁中H键断裂，壁松弛
可逆增长
2.基因活化学说
IAA + 受体 激活胞内第二信使
使处于抑制状态的基因解 阻遏，→转录→翻译，合 成新的 mRNA和蛋白质
3.生长素受体 细胞生长
• 激素受体的概念 • 生长素受体的种类 激素受体(hormone receptor)，是指能与激素特异结合并能引 发特殊生理生化反应的蛋白质。
植物激素之间的相互关系
组织系统 初生组织 初生分生组织
根尖
组织 中柱鞘的侧根原基
内皮 皮层 维管束中柱 中柱鞘 原皮层 基本分生组织 原形成层
近根分生组织
静止中心 根冠原始细胞
根冠
主要的细胞活动 细胞分裂
细胞分化
细胞分化 ↑
细胞扩大 ↑
细胞分裂 细胞分裂
↓ 细胞扩张
↓ 细胞分化
激 素及其他因子调控 IAA/CTK
IAA 糖
植物激素之间既有相互 促进、也有相互拮抗作 用，它们之间存在平衡 关系，这对于调控植物 适度生长发育、维持生 理活动的相对稳定是极 为重要的。
植物激素在植物体内的合成部位
各种激素特定的合成部位与去向
激素 IAA
GA CTK ABA
合
生长点
芽
幼果
老叶
成
种子
幼叶
芽
部
未熟种子 各部位
种子
位
ETH
果实 生长区 老部位
四、多种植物激素调节植物生长发育的顺序性
种子发育过程各类内源激素的动态变化
激素的顺序调节
不同年龄的小麦胚芽鞘对GA3、激动素和IAA的 顺序生长反应
小麦籽粒发育期间各种激素的变化模式图 （Marschnner,1995）
子房（果实）生长发育过程中各种激素含量
糖槭种子萌发期间植物激素的顺序调节
植物赤霉素类
1．赤霉素受体与DELLA抑制子
近期研究发现了一个潜在的赤霉素受体GID1，GID1可以和 活性赤霉素发生可逆结合。
GA与GID1结合后，经系列步骤形成一 个针对DELLA蛋白的泛素连接酶复合体， 将DELLA蛋白泛素化，进而由一种26S蛋 白酶降解，这样就解除了DELLA的阻遏 作用，释放了转录促进因子的活性，启动 赤霉素调节基因的表达。
第七章 植物生长物质
第三节 赤霉素类 (Gibberellins, GA)
主要内容：
一、赤霉素的发现与结构性质 二、赤霉素的生物合成和运输 三、赤霉素的生理效应 四、赤霉素的作用机制
一、赤霉素的发现与结构性质
赤霉素(Gibberellins GA)是研 究水稻恶苗病时发现的。
目前已经发现了120多种，其 中活性最强的GA3。
（一）赤霉素的生物合成 合成部位
高等植物赤霉素生物合成部位至少 有3处：
发育中的幼果和种子、茎端、幼根， 其中发育中的幼果和种子是赤霉素生 物合成的主要部位。
赤霉素三的、生赤物霉合素成的存在形式与生物合成
前体：异戊二烯基焦磷酸(isopentenyl pyrophosphate，IPP)
赤霉素是通过类萜途径合成的。
赤霉素提高XET活性而增加细胞壁伸展性
赤霉素对细胞壁伸展性的增加， 与它能促进细胞壁中的木葡聚糖内 糖基转移酶（XET）活性密切相关。 XET具有重组细胞壁基质分子的能 力，可以增加细胞壁的伸展性。
第七章 植物生长物质改(IAA作用机理-GA-CTK生理作用)
大麦胚乳试法
豌豆、玉米试法 莴苣下胚轴试法 苋红素抑制法
大麦种子
矮生豌豆或玉米 莴苣下胚轴 尾穗苋子叶
－淀粉酶活性
伸长度 下胚轴长度 光下抑制苋红素产生
细胞分裂素生物鉴定法
方法 植物材料 观察指标
愈伤组织试法
苋红素合成法 子叶扩张法 小麦叶片试法
大豆、烟草愈伤组织
尾穗苋种子子叶 萝卜子叶 小麦叶片
1.分布(Distribution)：
大多集中在生长旺盛的部位
2. 生长素的运输（Transport)
IAA的极性运输
从形态学上端→形态学下端。
仅限于胚芽鞘、幼茎、幼 根
的薄壁细胞之间。 需要能量的主动运输 竹子切段倒置
胚芽鞘切段内IAA的极性运输
为什么？
生 长 载体是？ 素 极 性 运 输 流出载体只存在 机 于细胞的基端 理
AUX
PIN
IAA在细胞内的合成、运输和信号转导示意图 schematic of IAA biosynthesis, transport and signaling in a plant cell
知识拓展：生长素极性运输蛋白PIN1
Jiri Friml 比利时根特大学
定位 PIN1~ PIN8
pin1突变体
2. 植物生长调节剂：
生理效应与植物激素相似，人工合成的有机化合物， 用于调节植物生长发育。
植物生理学 第七章 植物生长物质
酸生长学说 (Acid-growth theory)
质子泵 受体
纤维素微纤丝
钝化
木葡聚糖 氢键
H+ IAA ATP ADP
活化
其它细胞壁多糖 共价键
细胞质
细胞膜
细胞壁
Rayle 和 Cleland ( 1970 )
2. 生长素作用的基因活化学说（gene activation theory）
生长素 组蛋白 DNA DNA
图7－12 生长素释放合成mRNA的DNA模板
mRNA
蛋白质
3. 生长素作用的受体学说（acceptor theory） 激素受体：指能特异地识别激素，并能与激素高
度结合，进一步引起一系列生理生化变化的物质。不
同激素各有其不同受体。
生长素受体有两种： 第一种：位于膜（质膜、内质网膜等）上的生 长素结合蛋白，主要起活化质子泵的作用，将膜内 的H+泵到膜外。 第二种：位于细胞质或细胞核中的可溶性生长 素结合蛋白，主要活化基因促进原生质物质的合成
又产生IAA-，并扩散下移至细胞基部。
三、生长素的存在形式 束缚型
生长素 的存在 形式
游离型：游离型生长素不与任何物质结 合，活性很高，是IAA发挥生 物效应的存在形式。
束缚型生长素是指与其它有机物质结合成复合物
的生长素，没有活性。在植物体内的作用： 1）作为IAA的贮藏形式； 2）作为IAA的运输形式； 3）解毒作用；
植物生理学第7章
第七章植物的生长物质
一、练习题目
(一)填空
1．植物生长延缓剂的主要作用部位是______。
2．以MET为合成前体物质的内源生长物质有______、______。
3．IAA氧化酶的辅助因子有______、______。
4．植物生长抑制剂的主要作用部位是______和______的分生组织。
5．IAA氧化酶是一种含______的蛋白。
6．在CTK研究与应用中曾做出一定贡献的我国学者是______。
7．人工合成的ABA有两个旋光异构体，其中具生物活性的是______。
8．以MVA为合成前体的内源激素有______、______、______。
9．促进植物生长与H+作用有关的内源生长物质有______、______。
10．与细胞分裂有关的内源激素有______、______。
11．生产上应用最多的人工合成的IAA类物质有______、______、______。
12．抑制侧芽生长的激素是______，促进侧芽生长的激素是______。
15．所有的GA在化学结构上均有相同的骨架，即______。
16。1982年发现的非IAA类的，但具IAA活性的物质是______。
17．内源激素在植物体内存在的形式有两种：______、______。
18．植物体内IAA合成的前体物质是______，而十字花科植物还可由______合成IAA。19．植物部位不同对IAA反应的敏感性不同，最敏感的是______，最不敏感的是______，居中的是______。
20．在植物体内，乙烯利释放出乙烯的条件是______。
第七章 其他植物生长物质
过氧化物体
胞质
3. JA生理效应 （同ABA类似）
1. 抑制生长和萌发 2. 作为细胞内信号物质起作用 3. 影响酶活性 4. 促进乙烯产生，促进成熟和衰老
5. 促进插条生根 6. 抑制花芽分化
7. 诱导气孔关闭
8. 提高抗性（抗虫、抗病）
茉莉酸的生物合成和信号转导示意图
知识拓展：茉莉酸的作用机理
生长促进剂：
促进细胞分裂、伸长和分化，如NAA， 6-BA，激动素等。
生长抑制剂：
抑制顶端分生组织生长，不能被GA所消除。 如三碘苯甲酸（TIBA），青鲜素（MH）等。
生长延缓剂：
抑制亚顶端分生组织的生长，如矮壮素（CCC），PP333。
1.
（1）插枝生根 （2）防止脱落与 疏花疏果 （3）杀除杂草 （4）性别控制， 促进开花 （5）促进结实和 果实发育
生长素类物质
2. 乙烯利（ethrel）
乙烯释放剂 —乙烯利的应用： （1）果实催熟 （2）促进雌花分化和开花 （3）促进脱落
（4）促进橡胶乳分泌
三、植物生长调节剂应用的一般原则
1. 正确选择生长调节剂 2. 掌握使用浓度和适宜时间 3. 正确的施用方法
思考题：几个社会关注的问题
乙烯能够引起人提前衰老吗？
通过对细胞膜的作用，增强植物对干旱、病害、盐害、除草剂、 药害等逆境的抵抗力，因此有人将其称为“逆境缓和激素”
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六、生长素的生理作用与应用
1、生理作用 1）促进作用：细胞的分裂和延长等 2）抑制作用：侧枝的生长等
促进作用，与生长素浓度、细胞年龄和植物器官种类有关 a）一般在低浓度时可促进生长，浓度较高则会抑制生长，如
果浓度更高则会使植物受伤 b）细胞年龄不同对生长素的敏感程度不同。
幼嫩细胞对生长素反应非常敏感，老细胞则比较迟钝。 c）不同器官对生长素的反应敏感也不一样
第七章植物生长物质
Chap.7.2 赤霉素（GA）
一、赤霉素的结构与分类 1、结构：
是一种双萜，基本结构是赤霉素烷
2、分类：
1）按发现顺序：GA1、GA2、GA3、GA4等 2）按碳原子数： C19（活性高，种类多）
C20（GA12，13，25，27等） 3、存在形式：
酰苯甲酸（NPA）等物质的抑制。
第七章植物生长物质
4、极性运输机理（自学）
尚不完全清楚， 这里介绍化学渗 透学说
（chemiosmotic
theory）。 主要内容是：细
胞上部质膜比下 部质膜易于透过 生长素。
第七章植物生长物质
四、生长素的生物合成和降解
1、生物合成 1）合成部位： 叶原基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶尖和根尖
生长素结合蛋白1(ABP1),位于内质网上。 2、转导途径----诱导基因
早期基因 晚期基因
第七章植物生长物质
3、作用方式：
促进细胞壁松弛-----细胞壁酸化作用
“酸-生长学说”
促进核酸和蛋白质的合成---RNA和蛋白质合成 生长素一方面活化质膜上的ATP酶，促使细胞壁酸化， 增加可塑性，使细胞体积变大；另一方面，生长素 促进核酸和蛋白质的合成，为原生质体和细胞壁的 合成提供原料，保持持久性生长。
根最敏感，茎最不敏感，芽居中
第七章植物生长物质
第七章植物生长物质
2、人工合成的生长素与应用
1）种类多样： IPA、NAA、NOA、2,4-D、2,4,5-T等
2）农业生产上的应用：
a）促使插枝生根 b）阻止器官脱落------防止离层激形成。 c）促进结实-----可形成无籽果实。 d）促进菠萝开花
也产生生长素，但数量很微。 2）合成前体：色氨酸 3）合成途径:(转氨、脱羧、氧化)
A、吲哚丙酮酸途径（主要途径） B、色胺途径（常与吲哚丙酮酸途径同时进行） C、吲哚乙酰胺途径（细菌途径） D、吲哚乙腈途径（某些十字花科植物）
第七章植物生长物质
2、降解
1）酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解
D.防止氧化 E.调节自由生长素含量
第七章植物生长物质
3、运输方式
1）非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物 形态学方向无明显关系的被动的运输方式。
2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的 薄壁细胞之间进行的短距离、仅能从植物体
形态学上端运输到下端的需能的、单方向运
输方式。主要特点：
A.为主动运输过程(与呼吸作用有关，速度快) B.可以进行逆浓度梯度运输。 C.受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基邻氨甲
第七章植物生长物质
2、种类：
苯乙酸（PAA），4-氯-3-吲哚乙酸（4-Cl-IAA），吲 哚丁酸（IBA） 植物体内的生长素类物质以吲哚乙酸最普遍。
三、生长素的分布与运输: 1、分布：
生长素主要集中在生长旺盛的部分（如胚芽鞘、芽和 根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩 种子等）
第七章植物生长物质
第七章植物生长物质
酸-生长学说： 由于生长素和酸性溶液都可同样促进细胞伸长，生
长素促使H+分泌速度和细胞伸长速度一致，故此， 把生长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致 细胞伸长的理论，称为酸-生长学说（acid growth theory）。
细胞壁酸化作用：生长素和质膜上的受体质子泵 （ATP酶）结合，使质子泵活化，把细胞质内的质子 （H+）分沁到细胞壁去。当细胞壁环境酸化后，一 些在细胞壁中的酶被激活。在酸性环境中，对酸不 稳定键的键（H）易断裂。因此，细胞壁多糖分子间 结构交织点破裂，联系松弛，细胞壁可塑性增加。
2）光氧化途径： 体外的吲哚乙酸在植物色素核黄素催化下，可被光 氧化，产物也是吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
第七章植物生长物质
生长素水平的调节（小结）
运输
生物合成 结合态
自由生长素水平 生理作用
第七章植物生长物质
区域化 生物降解
五ห้องสมุดไป่ตู้生长素的作用机理(略）
1、生长素受体（激素受体的一种）
激素受体（hormone receptor）：具有与激素特异地结合 的物质，能识别激素信号，并能将信号转化为一系 列细胞内的生物化学变化，最终表现出生物效应。
2、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：
A.贮存形式: 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖； B.运输形式：如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇
C.解毒作用：如IAA与天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸
第七章植物生长物质
植物激素：指一些在植物体内合成，并 从产生之处运送到别处，对生长发育起 显著作用的微量有机物。
目前公认的植物激素：生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯共5种
部分新型的植物激素：茉莉酸、多胺类、 水杨酸、油菜素甾醇类共4种。
第七章植物生长物质
植物生长调节剂：指一些具有植物激 素活性的人工合成的物质。 有些生长调节剂的生理效能比植物激 素的还好
第七章植物生长物质
Chap.7.1 生长素（IAA）
一、生长素的发现：
1、生长素（auxin）是最早发现的一种植物激素
2、关键性试验： 1）植物向光性试验----生长素发现 2）燕麦试验法-----生长素被命名
二、生长素的种类与化学结构： 1、是吲哚乙酸（IAA），其分子式为C10H9O2N，相
对分子质量为175.19
第七章 植物生长物质
第七章植物生长物质
植物生长物质概述 1、概念：
植物生长物质（plant growth substances）：是一些调 节植物生长发育的物质。
2.分类：
（1）植物激素（plant hormones或phytohormones） （2）植物生长调节剂（plant growth regulators）