lecture 3 植物激素生理
合集下载
植物激素的生理效应
植物激素的生理效应植物激素是调控植物生长发育的重要因素，它们在激素浓度倾向性分布、传导途径以及激素相互之间的协同作用等方面发挥着关键的作用。
植物激素的生理效应涉及到植物的生长、开花、果实成熟、光合作用、营养吸收、抗逆以及细胞分化等多个方面，本文将从这些角度来讨论植物激素的作用机制及其生理效应。
一、激素在植物生长中的作用植物生长是植物的基本生理特征，激素在调控植物生长方面起到了重要的调节作用。
比如，生长素（一种重要的植物激素）可以促进茎的伸长和细胞的分裂，从而促进植物的整体生长。
生长素的合成和传导受到多种因素的调控，比如光照、温度和水分等环境因素都可以影响植物生长素的产生和分布。
二、激素在植物的生殖过程中的作用激素在植物的生殖过程中发挥着重要的调节作用。
例如，赤霉素在调控植物开花中起到关键的作用。
赤霉素可以通过影响植物分生组织的划分和细胞的分化来促进花器官的生成和开花的过程。
此外，植物雄性和雌性激素也在植物的生殖过程中发挥着重要的作用，它们通过控制雌雄配子体的生成和发育来调节植物的繁殖。
三、激素对植物的光合作用和营养吸收的影响激素对植物的光合作用和营养吸收过程也具有重要的调节作用。
例如，激素可以改变植物的叶片开展程度和根系的发育，从而影响植物对光照和养分的吸收。
此外，一些激素还可以促进植物对养分的吸收和利用，提高光合作用的效率，从而增强植物的生长能力。
这些调节作用对于植物在不同的环境条件下适应和生存具有重要的意义。
四、激素在植物的抗逆过程中的作用植物在面对外界逆境时，激素可以发挥重要的保护作用。
例如，激素可以促进植物对逆境的感应和反应，从而提高植物的抗逆能力。
植物在逆境环境下产生的激素可以改变植物的生长和发育模式，调节植物的代谢和抗氧化能力，从而增强植物的抵抗外界环境压力的能力。
五、激素对细胞分化和发育过程的调节作用植物的细胞分化和发育是植物生长发育的关键过程，激素在这个过程中也发挥着重要的调节作用。
高中生物第三章植物的激素调节3.2生长素的生理作用课
题型一 题型二 题型三
解析:胚芽鞘的尖端能产生生长素并运输到胚芽鞘下部促进其生 长,去掉尖端的胚芽鞘不再生长,当在去掉尖端的胚芽鞘一侧放置 含不同浓度生长素的琼脂块时,由于在一定浓度范围内,随生长素 浓度的升高,生长素对胚芽鞘的促进作用逐渐加强,超过一定浓度 后,促进作用逐渐减弱,所以随放置琼脂块含生长素浓度的增加,胚 芽鞘的弯曲程度先大后小,浓度达到一定值后与未放置的一侧效果 几乎相同,但未放置的一侧不生长,所以α一定不能大于90°。
一二三
二、生长素在农业生产上的应用 1.打破顶端优势,结出更多的果实。 2.促进果实的发育,还可以获得无子果实。 3.防止落花落果。 4.促进扦插枝条生根。
一二三
三、尝试运用生长素促进插条生根 在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这 样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和 可行性。 生长素类似物处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法等。控制无关 变量非常重要。例如,如果要研究的是不同浓度药液的影响,处理 的时间长短应该一致;同一组实验中所用到的植物材料,也应该尽 可能做到条件相同。
操纵变量实验:将新剪下的植物枝条分成10组,将1~9组插条的基 部分别放在上述不同浓度的2,4-D溶液中浸泡几个小时至一天,用 蒸馏水处理第10组插条,均置于适宜的环境中
一二
观察并记录结果:一段时间后观察插条的生根情况
分析结果得出结论:统计各组的生根数量或长度,并计算平均值, 生根最多或最长的一组所对应的浓度即为最适浓度
一二
一、生长素的生理作用 1.生长素促进生长的机理 生长素促进植物生长是通过促进细胞伸长来实现的。 (1)生长素能诱导细胞壁酸化,使细胞壁松弛,可塑性增加。 (2)生长素可促进细胞中RNA和蛋白质合成,从而促进原生质增 多和新细胞壁物质形成。 2.生长素的作用特点——两重性 (1)对同一器官,不同浓度的生长素引起的功效不同。浓度较低, 促进生长;浓度过高,抑制生长。
高三生物必修三植物激素优秀PPT
资料说明乙烯至少能起促进果实成熟的作用。
1926年，水稻感染了赤霉菌 A、高浓度 的人工合成的生长素
1、其他植物激素的作用 生长素、赤霉素、细胞分裂素
植物疯
长 恶苗病 处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长
用一定浓度的生长素涂在未受粉的蕃茄花蕾上，培育出无籽蕃茄
容易合成、原料广泛、效果稳定
若取无籽番茄植株无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
促进细胞伸长、促进种子萌发、 果实发育
促进细胞分裂
抑制细胞分裂、促进叶、 果实衰老脱落
促进果实的成熟
促进生长发育类： 生长素、赤霉素、细胞分裂素 抑制生长发育类： 脱落酸、乙烯
3、植物激素间的相互作用
（1）在生长素浓度升高时，会促进乙烯 的合成。 （2）细胞分裂素促进细胞增殖，生长素促进 细胞体积增大。
以下两种关于植物激素的叙述，哪 种更准确？
A、植物激素几乎控制着植物所有的 生命活动。
B、在植物的生长发育过程中，几乎 所有生命活动都受到植物激素的调节。
B更准确。植物生命活动的调节是非常复杂的过 程，从根本上说是由基因控制的，环境变化也会影响 基因的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。
二、植物生长调节剂的应用
3．（广东2005）烟草“打顶”有利于烟叶
产量和品质的提高，但“打顶”后腋芽的生
长会影响烟草的产量和品质，为解决这个问
例如，用2,4-D处理番茄增加座果后，如果不配合整枝施 肥，会出现果实多而小的情况；为提早上市而采摘远未成熟 的柿子再催熟，其果实品质就不一定好。
本节小结
赤霉素：促进细胞伸长，促进种子萌发 和果实成熟等 细胞分裂素：促进细胞的分裂，诱导芽 的分化等 脱落酸：抑制细胞的分裂，促进叶和果 实的衰老和脱落等 乙烯：主要促进果实的成熟等
1926年，水稻感染了赤霉菌 A、高浓度 的人工合成的生长素
1、其他植物激素的作用 生长素、赤霉素、细胞分裂素
植物疯
长 恶苗病 处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长
用一定浓度的生长素涂在未受粉的蕃茄花蕾上，培育出无籽蕃茄
容易合成、原料广泛、效果稳定
若取无籽番茄植株无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
促进细胞伸长、促进种子萌发、 果实发育
促进细胞分裂
抑制细胞分裂、促进叶、 果实衰老脱落
促进果实的成熟
促进生长发育类： 生长素、赤霉素、细胞分裂素 抑制生长发育类： 脱落酸、乙烯
3、植物激素间的相互作用
（1）在生长素浓度升高时，会促进乙烯 的合成。 （2）细胞分裂素促进细胞增殖，生长素促进 细胞体积增大。
以下两种关于植物激素的叙述，哪 种更准确？
A、植物激素几乎控制着植物所有的 生命活动。
B、在植物的生长发育过程中，几乎 所有生命活动都受到植物激素的调节。
B更准确。植物生命活动的调节是非常复杂的过 程，从根本上说是由基因控制的，环境变化也会影响 基因的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。
二、植物生长调节剂的应用
3．（广东2005）烟草“打顶”有利于烟叶
产量和品质的提高，但“打顶”后腋芽的生
长会影响烟草的产量和品质，为解决这个问
例如，用2,4-D处理番茄增加座果后，如果不配合整枝施 肥，会出现果实多而小的情况；为提早上市而采摘远未成熟 的柿子再催熟，其果实品质就不一定好。
本节小结
赤霉素：促进细胞伸长，促进种子萌发 和果实成熟等 细胞分裂素：促进细胞的分裂，诱导芽 的分化等 脱落酸：抑制细胞的分裂，促进叶和果 实的衰老和脱落等 乙烯：主要促进果实的成熟等
植物生理学讲义之激素
的化学物质。如激素、植物生长活性物质，ABA、IAA、GA 、C2H4、水杨酸等 (2)物理信号(physical signal):
细胞感受到刺激后产生的能够传递信息作用的电信号 和水力信号。即物理因子。如含羞草受刺激。
植物激素是植物体主要的胞间化学信号
初级信号（第一信使）胞间和环境信号
受触及的含羞草小叶在1 至2 秒钟向下弯，这是由
6.1.3 胞内信号的转导
6.1.3.1 细胞内信号传递系统
细胞内信号传递系统
次级信号（第二信使 second messenger）： 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节
活性的细胞因子。 钙信号系统：Ca2+ CaM（受体） 转导信号 肌醇磷酸信号系统: 以肌醇磷脂代谢为基础，双信号系
统 环核苷酸信号系统: cyclic AMP cAMP
植物生理学之激素
精品
第六章 植物的生长物质 (Plant growth )
本章重点：
1.细胞信号转导 2.植物激素 的生理作用及作用机理 3.植物激素的生物合成及化学性质 4.植物生长调节剂及其运用。
6.1 细胞信 号 传 导 （signal transduction）
6.1.1、胞外信号刺激和胞间信号传递 6.1.2、跨膜信号转换 6.1.3、胞内信号转导 6.1.4、类受体激酶
1 钙信号系统 A. Ca2+:
植物细胞内的游离钙离子是细胞信号转导过程中重要的第二信使
➢ 平时处于稳态，浓度低
➢ 刺激后迅速增加。 植物细胞内Ca2+存储之间的关系是复杂的，Ca2+浓度在细胞器和细 胞壁中是高的，但在细胞质中是低的。当细胞发生信号反应时， 多种细胞器上或质膜上的通道都打开了，使得Ca2+能够沿着其化 学梯度扩散进入细胞质。
细胞感受到刺激后产生的能够传递信息作用的电信号 和水力信号。即物理因子。如含羞草受刺激。
植物激素是植物体主要的胞间化学信号
初级信号（第一信使）胞间和环境信号
受触及的含羞草小叶在1 至2 秒钟向下弯，这是由
6.1.3 胞内信号的转导
6.1.3.1 细胞内信号传递系统
细胞内信号传递系统
次级信号（第二信使 second messenger）： 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节
活性的细胞因子。 钙信号系统：Ca2+ CaM（受体） 转导信号 肌醇磷酸信号系统: 以肌醇磷脂代谢为基础，双信号系
统 环核苷酸信号系统: cyclic AMP cAMP
植物生理学之激素
精品
第六章 植物的生长物质 (Plant growth )
本章重点：
1.细胞信号转导 2.植物激素 的生理作用及作用机理 3.植物激素的生物合成及化学性质 4.植物生长调节剂及其运用。
6.1 细胞信 号 传 导 （signal transduction）
6.1.1、胞外信号刺激和胞间信号传递 6.1.2、跨膜信号转换 6.1.3、胞内信号转导 6.1.4、类受体激酶
1 钙信号系统 A. Ca2+:
植物细胞内的游离钙离子是细胞信号转导过程中重要的第二信使
➢ 平时处于稳态，浓度低
➢ 刺激后迅速增加。 植物细胞内Ca2+存储之间的关系是复杂的，Ca2+浓度在细胞器和细 胞壁中是高的，但在细胞质中是低的。当细胞发生信号反应时， 多种细胞器上或质膜上的通道都打开了，使得Ca2+能够沿着其化 学梯度扩散进入细胞质。
《植物生理学之激素》课件
赤霉素、GA3等， 促进细胞分裂和伸 长。
脱落酸类
脱落酸、ABA等， 促进叶和果实的衰 老与脱落。
生长素类
吲哚乙酸、吲哚丁 酸等，促进细胞伸 长和分裂。
细胞分裂素类
玉米素、激动素等 ，促进细胞分裂。
乙烯类
乙烯、ACC等，促 进果实成熟和器官 脱落。
植物激素的作用机理
信号转导
植物激素作为信号分子，与靶细胞受体结合后， 通过信号转导途径调节基因表达和蛋白质合成。
06
其他植物激素
乙烯
乙烯
乙烯是一种气体激素，在植 物的许多生理过程中发挥重 要作用，如促进果实成熟、 花朵脱落等。
作用机制
乙烯通过与植物细胞表面的 乙烯受体结合，引发一系列 的信号转导过程，最终调节 植物的生长和发育。
影响因素
光照、温度、植物生长调节 剂等均可影响乙烯的合成与 作用。
研究意义
深入了解乙烯的合成、作用 机制及其在植物生长和发育 中的作用，有助于为农业生 产提供新的思路和方法。
感谢观看
THANKSຫໍສະໝຸດ 茉莉酸茉莉酸茉莉酸是一种生长调节物质， 具有促进植物生长和发育的作
用。
作用机制
茉莉酸通过与植物细胞表面的 受体结合，调节基因的表达， 进而影响植物的生长和发育。
影响因素
茉莉酸的合成受到植物体内其 他激素的调节，同时也受到环 境因素的影响。
研究意义
研究茉莉酸的作用机制和影响 因素，有助于为植物生长调节 剂的开发和应用提供理论支持
细胞分裂素能够调节植物生长，促进茎、叶和根的生 长。
提高植物抗逆性
细胞分裂素能够提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒和 抗病等。
细胞分裂素的代谢与运
代谢
细胞分裂素在植物体内经过一系列的代谢反应，最终被分解和排泄。
脱落酸类
脱落酸、ABA等， 促进叶和果实的衰 老与脱落。
生长素类
吲哚乙酸、吲哚丁 酸等，促进细胞伸 长和分裂。
细胞分裂素类
玉米素、激动素等 ，促进细胞分裂。
乙烯类
乙烯、ACC等，促 进果实成熟和器官 脱落。
植物激素的作用机理
信号转导
植物激素作为信号分子，与靶细胞受体结合后， 通过信号转导途径调节基因表达和蛋白质合成。
06
其他植物激素
乙烯
乙烯
乙烯是一种气体激素，在植 物的许多生理过程中发挥重 要作用，如促进果实成熟、 花朵脱落等。
作用机制
乙烯通过与植物细胞表面的 乙烯受体结合，引发一系列 的信号转导过程，最终调节 植物的生长和发育。
影响因素
光照、温度、植物生长调节 剂等均可影响乙烯的合成与 作用。
研究意义
深入了解乙烯的合成、作用 机制及其在植物生长和发育 中的作用，有助于为农业生 产提供新的思路和方法。
感谢观看
THANKSຫໍສະໝຸດ 茉莉酸茉莉酸茉莉酸是一种生长调节物质， 具有促进植物生长和发育的作
用。
作用机制
茉莉酸通过与植物细胞表面的 受体结合，调节基因的表达， 进而影响植物的生长和发育。
影响因素
茉莉酸的合成受到植物体内其 他激素的调节，同时也受到环 境因素的影响。
研究意义
研究茉莉酸的作用机制和影响 因素，有助于为植物生长调节 剂的开发和应用提供理论支持
细胞分裂素能够调节植物生长，促进茎、叶和根的生 长。
提高植物抗逆性
细胞分裂素能够提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒和 抗病等。
细胞分裂素的代谢与运
代谢
细胞分裂素在植物体内经过一系列的代谢反应，最终被分解和排泄。
高考江苏生物大一轮复习课件植物激素的生理作用及其应用
随机原则
在实验对象的分组和实验处理上 应遵循随机分配的原则，以减少 实验误差和偏倚。
重复原则
对同一处理进行多次重复实验， 以获得更可靠的结果和统计分析 的依据。
数据收集、整理、呈现和解释方法
数据收集
记录实验过程中的所有相关数据，包括观察 指标、测量值、实验条件等。
数据整理
对收集到的数据进行分类、整理、归纳，以 便于后续的分析和解释。
06
现代科技手段在植物激素研究中的应
用前景
组学技术在植物激素研究中的应用
基因组学
通过全基因组测序和基因表达分析，揭示植物激素合成、信号转 导和代谢相关基因的调控网络。
转录组学
研究植物激素处理下基因表达的动态变化，揭示激素响应的分子 机制。
蛋白质组学
鉴定和定量植物激素处理下的蛋白质变化，解析激素信号转导途 径中的关键蛋白。
生物信息学在植物激素研究中的应用
数据挖掘
网络分析
构建植物激素相关的基因、蛋白质和代谢物的互作 网络，揭示激素调控的复杂性。
利用公共数据库和生物信息学工具，挖掘与 植物激素相关的基因、蛋白质和代谢物信息 。
模型预测
基于机器学习等方法，预测植物激素处理下 的基因表达、蛋白质互作和代谢变化，为实 验设计提供指导。
植物激素不直接参与细胞代谢，而是 给细胞传达一种调节代谢的信息；动 物激素则通过与靶细胞结合，影响细 胞代谢。
作用范围
种类与功能
植物激素主要有五大类，各自具有不 同的生理功能；动物激素种类繁多， 功能各异。
植物激素在植物体内运输到各部位发 挥作用；动物激素则通过血液运输到 全身各处。
02
植物激素的生理作用
激素与靶细胞上的受体结合，启动信号转导途径 。
植物激素课件ppt
感谢您的观看
THANKS
生长素的合成
生长素主要在植物的幼嫩组织中合成 ，特别是叶原基、嫩叶和发育中的种 子。合成原料主要是色氨酸，参与合 成的酶是吲哚乙酸合成酶。
生长素的分布
生长素在植物体内的分布广泛，但相 对集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘 、芽和根顶端的分生组织、形成层和 发育中的种子等。
生长素的生理作用
促进生长
生长素最显著的生理作用是促进植物 生长，表现为促进细胞伸长和扩大， 从而使植物体整体生长加快。
药用应用
03
在药用植物中，可以使用脱落酸来促进药用成分的合成和积累
，提高药材的药效。
06
其他植物激素
油菜素内酯
总结词
油菜素内酯是一种植物激素，具有调节植物生长和发育的作用。
详细描述
油菜素内酯是由油菜素内酯合成酶催化合成的一类植物激素，主要参与植物的生长发育调节。它能促进细胞伸长 和分裂，增加叶绿素含量，提高光合作用效率，从而促进植物生长和发育。此外，油菜素内酯还能提高植物的抗 逆性，如抗旱、抗寒、抗病等。
细胞分裂素可用于促进植物生长，提高产量和品 质。
园艺
细胞分裂素可用于花卉、树木等园艺植物的繁殖 和生长调节。
药用植物
细胞分裂素可用于药用植物的快速繁殖和生长调 节。
05
脱落酸
脱落酸的合成与分布
合成
脱落酸主要在植物叶片中的气孔、茎和果实等部位合成。合成过程中需要经过一 系列酶的催化反应，包括甲羟戊酸途径和类异戊二烯途径等。
赤霉素的生理作用
01
02
03
04
促进细胞伸长
赤霉素最显著的生理作用是促 进植物细胞伸长，从而使植物
增高。
促进种子萌发
植物激素与植物生理
植物激素与植物生理植物激素是一类在植物体内起到调控生理过程的分子。
它们通过与植物的内部信号传递通路交互作用，从而调节植物的生长、发育、开花、果实成熟等生理过程。
在本文中，我们将介绍几种重要的植物激素，包括生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸，并探讨它们在植物生理中的作用和机制。
一、生长素生长素是最早被发现的植物激素，它对植物的生长和发育起着重要的调控作用。
生长素主要通过影响细胞的伸长和分化来调节植物的生长。
在生长素的作用下，细胞壁松弛，细胞伸长，从而促进植物的垂直生长。
此外，生长素还参与根的向下生长、茎的伸长以及果实的发育等过程。
生长素的合成和转运机制已经初步揭示。
植物体内的生长素主要是通过合成和转运来实现其调控作用。
生长素的合成主要发生在植物的顶端和萌发组织中，其中一个重要的合成途径是通过酶类催化来合成生长素前体物质，然后通过转运蛋白将其运输到其他部位。
二、赤霉素赤霉素是一类具有重要生理功能的植物激素，它广泛存在于植物中，对植物的生长和发育起到重要的调控作用。
赤霉素主要参与植物茎的伸长和侧芽的抑制，从而影响植物的形态发育。
赤霉素的生物合成途径已被广泛研究。
赤霉素的合成主要依赖于一种叫做赤霉素合成酶的酶类，它能将赤霉素前体物质转化为成熟的赤霉素。
赤霉素在植物体内通过合成和转运来实现其调控作用，其中转运蛋白在赤霉素合成和转运过程中起到重要的作用。
三、细胞分裂素细胞分裂素也是一类重要的植物激素，它在植物的生长和发育中起到重要的调控作用。
细胞分裂素主要参与植物的细胞分裂和分化，从而影响植物的生长。
细胞分裂素的生物合成途径已经被深入研究。
细胞分裂素主要是由植物体内的细胞合成，包括细胞核和胞质中的合成酶参与。
细胞分裂素在合成后通过转运蛋白运输到其他部位，实现对植物生长的调控。
四、脱落酸脱落酸是一类调节植物生长和发育的重要植物激素之一。
脱落酸在植物生理过程中发挥着重要的作用，参与植物的开花、果实成熟、叶片脱落等生理过程。
必修三其他植物激素课件
性。
调节植物生长和发育
03
茉莉酸可以调节植物生长和发育，影响植物的形态和生长。
THANKS
感谢观看
赤霉素的这种作用在植物生长的早期 阶段尤为重要，它有助于植物突破种 子的休眠，快速生长。
打破休眠促进种子萌发
01
赤霉素是植物体内的一种天然激 素，它能够刺激种子内的胚芽鞘 细胞分裂，从而打破种子的休眠 状态，促进种子萌发。
02
在农业生产中，赤霉素常被用于 促进种子萌发，提高作物的产量 和品质。
促进茎秆伸长
06
其他植物激素的生理作用
油菜素内酯的生理作用
促进细胞伸长和分裂
油菜素内酯能促进细胞伸长和分裂，从而影响植物的形态和生长 。
提高植物抗逆性
油菜素内酯调节花期和性别分化
油菜素内酯可以调节植物的花期和性别分化，影响植物的繁殖。
乙烯的生理作用
1 2
促进果实成熟
延缓叶片衰老
细胞分裂素能够延缓叶片衰老，保持叶片的绿色和光合作用能力。在叶片衰老过程中，细胞分裂素能 够抑制与衰老相关的基因表达，同时促进与光合作用和能量代谢相关的基因表达，从而延缓叶片衰老 。
细胞分裂素的作用机制主要是通过调节植物激素和信号转导途径，影响叶片衰老过程中的基因表达和 蛋白质合成。此外，细胞分裂素还能够提高植物对逆境胁迫的抗性，增强植物的适应能力。
在农业生产中，赤霉素常被用于促进作物的开花和结果， 提高作物的产量和品质。
04
细胞分裂素的生理作用
促进细胞分裂
细胞分裂素通过促进细胞分裂，增加 植物体内细胞的数量，促进植物生长 。在根尖、茎尖等幼嫩组织中合成细 胞分裂素，参与细胞分裂和扩大。
细胞分裂素的作用机制主要是通过促 进DNA的复制和蛋白质的合成，从而 促进细胞分裂。它能够促进细胞周期 蛋白的合成，控制细胞周期的进程， 进而影响细胞分裂。
植物激素的生理及调控机制
植物激素的生理及调控机制植物激素是一种生化物质，能够在植物中发挥多种生理效应，包括营养物质转运、生长发育、干旱适应、抗病防御、开花控制等。
不同类型的植物激素在植物中具有不同的功能和作用机制。
1. 植物激素种类及其生理作用（1）赤霉素赤霉素是一种最早发现的植物激素之一，可以促进植物的生长发育，包括茎轴和叶片的伸长、促进分枝增加以及促进果实的发育和伸长。
此外，赤霉素也可以促进植物对生物和非生物胁迫的抗性。
（2）生长素生长素是一种影响植物生长发育的主要激素之一，包括细胞分裂、伸长、细胞壁松弛和倾向性生长等生理过程。
生长素还可以调节植物根系的形成，通过调节根须的数量和长度来改变植物对营养元素的吸收效率。
（3）乙烯乙烯是一种挥发性植物激素，可以被所有植物及其细胞产生，作为一种重要的干扰素，参与了植物的各个生长发育阶段，包括根系伸长、果实成熟和衰老、叶片失绿、花朵开放和凋萎、物质转运等。
（4）脱落酸脱落酸是一种在植物中普遍存在的内源性激素，可以抑制植物生长发育，促进植物生物适应性反应，如干旱逆境下植物保持水分平衡，防止过度蒸腾。
2. 植物激素的调控机制植物激素的生理效应取决于它们在植物中的生理浓度和作用位置。
植物激素的生理浓度受到多种内外部环境因素的调控，包括光照、温度、水分、营养物质浓度等。
此外，植物激素的生理效应也受到激素信号传递途径的调控。
植物激素的信号传递途径包括经典的核内反应通路，以及被称为非经典激素信号转导途径的细胞质和质膜反应通路。
这些反应途径的调控机制取决于多种内源性因素，包括可溶性蛋白、虹膜结构、激素分泌和分解酶等。
植物激素的调控机制也与多种内源性基因表达相关，在响应外部或内部信号时，激素的生理效应取决于基因表达和蛋白质合成、分泌和降解的变化。
通过这些反应机制，植物能够对外界和内界环境获得高度反应性和调节性。
总之，植物激素在植物的生长发育、逆境应对和铁律控制等方面发挥着重要的作用，其生理效应与多种因素相互作用，并通过复杂的非经典信号转导途径和基因网络调节。
植物激素及其作用机理讲课文档
• 1880年达尔文父子对草的胚芽鞘向光性进行了研究。 • 1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物质，
能够控制胚芽生长。 • 1934年，凯格等人从玉米油、根霉、麦芽等分离和
纯化刺激生长的物质 , 并命名它为吲哚乙酸，因而习 惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。除了 IAA 以 外 , 植物体内 还有其他生长素类物质，如苯乙酸 ( phenylacetic acid, PAA)，吲哚丁 酸 ( indole butyric acid, IBA )
第二十页，共77页。
( 三 ) 细胞壁酸化作用 生长素与受体结合 , 进一步通过信号转导 , 促进质子泵活化 ,把质子( H + ) 排到细胞壁。 质子排出有两种假说 : 假说Ⅰ是生长素活化质膜上原已存在的
H + - ATP 酶 ,反应迅速 ; 假说Ⅱ 是生长素促使在质膜合成新的H + ATP 酶 ,反应较慢 ,这些酶分泌H + 到细胞壁 去。
( 一 ) 受体 所谓激素受体 ( hormone receptor) , 是指那些特异地识别 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 。物激素影响植的生长发育 , 但植物激素并不直 接掺入酶和辅酶的组分之中 ,而必须与激素受体结合 , 才能 发挥其生理、 生化作 用 。
第二十四页，共77页。
第二十五页，共77页。
赤霉素的发现
第十八页，共77页。
生长素受体 ( auxin receptor) 是激素受体的 一种 。 大多数生长素受体是位于膜上的生长素结合 蛋白 ( auxin-binding protein ) , 位于质膜、 内质网或液泡膜上 , 它们的功能主要是使质 膜上的质子泵将膜内的H + 泵到膜外 , 引起 质膜的超极化 ,胞壁松弛。也有少数生长素 受体是位于细胞质/细胞核的可溶性生长素结 合蛋白, 促进 mRNA合成。
能够控制胚芽生长。 • 1934年，凯格等人从玉米油、根霉、麦芽等分离和
纯化刺激生长的物质 , 并命名它为吲哚乙酸，因而习 惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。除了 IAA 以 外 , 植物体内 还有其他生长素类物质，如苯乙酸 ( phenylacetic acid, PAA)，吲哚丁 酸 ( indole butyric acid, IBA )
第二十页，共77页。
( 三 ) 细胞壁酸化作用 生长素与受体结合 , 进一步通过信号转导 , 促进质子泵活化 ,把质子( H + ) 排到细胞壁。 质子排出有两种假说 : 假说Ⅰ是生长素活化质膜上原已存在的
H + - ATP 酶 ,反应迅速 ; 假说Ⅱ 是生长素促使在质膜合成新的H + ATP 酶 ,反应较慢 ,这些酶分泌H + 到细胞壁 去。
( 一 ) 受体 所谓激素受体 ( hormone receptor) , 是指那些特异地识别 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 。物激素影响植的生长发育 , 但植物激素并不直 接掺入酶和辅酶的组分之中 ,而必须与激素受体结合 , 才能 发挥其生理、 生化作 用 。
第二十四页，共77页。
第二十五页，共77页。
赤霉素的发现
第十八页，共77页。
生长素受体 ( auxin receptor) 是激素受体的 一种 。 大多数生长素受体是位于膜上的生长素结合 蛋白 ( auxin-binding protein ) , 位于质膜、 内质网或液泡膜上 , 它们的功能主要是使质 膜上的质子泵将膜内的H + 泵到膜外 , 引起 质膜的超极化 ,胞壁松弛。也有少数生长素 受体是位于细胞质/细胞核的可溶性生长素结 合蛋白, 促进 mRNA合成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Removal of ethylene: Oxidation
• Potassium permanganate
– Effective, cheap, air must pass through – Possible disposal problem, stains – Active ingredient of Purafil, sachets
– Activated charcoal – Brominated charcoal – Molecular sieves
• Effective in laboratory tests • Of little commercial use • Absorb many organic molecules
4、生产实际中，乙烯的利用及控制 •催S熟ea中l roSohmot system
• Add ethylene (gas, acetylene, ripening fruit) • Ventilate room regularly (12 - 24 hours) • Reapply ethylene after ventilation
无影响
• 乙烯对呼吸影响
一次
• 自身催化
一旦开始，不能停止
非跃变型
整个发育过程 浓度高，峰值大 多次处理，多次高峰 停止 乙烯，停止影响
（2）、乙烯生理作用的调控
CO2、降冰片二烯（norbornadiene，NBD)、环辛 烯 、 银 离 子 （ Ag+ ） 、 重 氮 基 环 戊 二 烯 （ diazocyclopentadiene, DACP ） 、 环 丙 烯 （ cyclopropene, CP ） 、 1- 甲 基 环 丙 烯 （1methylcyclopropene,1-MCP）和3，3-二甲基环丙烯 （3，3-methylcyclopropene,3，3-MCP）等，或是 乙烯作用的拮抗剂，或是乙烯信号转导的阻断剂。
• 其他调控乙烯生物合成的因子还有：自由基、 水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）等。自由基则 作用于ACC向乙烯的转化。
• SA即邻羟基苯甲酸。抑制乙烯的生成。
• 自由基促进乙烯的生成。
• 茉莉酸，采后抑制。
•
3、 乙烯的生理作用及其调控
• （1）、生理作用
•
跃变型
• 显效时间
呼吸跃变前
• 乙烯浓度与呼吸高峰峰值
– Accelerates ripening – Causes abscission
• A problem:
– Accelerates ripening – Accelerates senescence – Causes abscission
Where does ethylene come from?
• Johns (Oxford)
– Isolation of ACC oxidase
甲硫 基核 糖
5—甲 硫腺 苷
2-酮基-4甲硫基丁 酸
AOA
AVG
促
EDTA
进
KCN
抑制
氧气 促进 催熟
嫌气性代谢 非偶联物 二氧化碳 温度>35Č
抑制
SAM在ACC合成酶催化下合成ACC的同时， 生成5-甲硫基腺苷（MTA），MTA 经水解后 转化成5-甲硫基核糖（MTR），MTR的甲硫基 裂解成核糖和甲硫基，而后进入Met，实现了 Met的循环利用。
• Drive air through the boxes • Suction or pressure
Ethylene
Overcoming ethylene effects
• Avoidance • Removal • Inhibition of production • Inhibition of action • Germplasm selection/engineering
– ‘Endless summer’ tomato (DNAP)
Ethylene
Ethylene
Trickle（缓慢添加） system
• Provide room with 1 air exchange/hour • Add ethylene continuously, 10 ppm • Flow meter, sight glass
Ethylene
Forced air ripening
– (above building, at night) • One air exchange/hour • Fan and cooling cost is minimal
Removal of ethylene: Absorption
• Molecules absorbed by molecular traps
• Ripening fruits • Smoke • Illuminating gas • Vehicle exhausts • Ripening rooms
Characteristics of ethylene responses
• Threshold concentration (0.1 ppm) • Plateau concentration (10 ppm) • Associated respiration rise • Temperature optimum (15 - 25 C) • CO2 (>1%) inhibits
• Catalytic oxidation (Swingtherm)
– Very effective – Very expensive
• Molecular oxidation
– With U.V. lamps – Apparently effective – Not yet generally available in commerce – Titanium dioxide - BioKES
•
• ACC氧化酶是作用于由ACC向乙烯合成的过 程。已知ACC氧化酶是一种膜结合蛋白质， 对各种处理不稳定，极易受破坏。
• ACC氧化酶并不是乙烯生成的限速步骤。一 般来说，环境因子对乙烯生成的影响是通过 调节ACC合成酶活性实现的。
• 外源多胺处理可以抑制伤乙烯的生成。
• AVG 和AOA是ACC合成酶活性的强烈抑制 剂，AOA和AVG处理香石竹切花，可以抑制 其乙烯的生成，并延长切花寿命。
Removal of ethylene: Oxidation
• Potassium permanganate
– Effective, cheap, air must pass through – Possible disposal problem, stains – Active ingredient of Purafil, sachets
away
Overcoming ethylene effects: Removal
• Ventilation • Hypobaric storage • Absorbtion • Oxidation
Removal of ethylene: Ventilation
• By far the easiest and cheapest • Requires source of ethylene-free air
Abscission of snapdragon（金鱼草） flowers in response to ethylene shows a typical threshold and
plateau response
2、Ethylene biosynthesis -A biochemical whodunit
Prototype U.V.
scrubber
Avoiding ethylene effects: Inhibition of biosynthesis and action
• Inhibitors of synthesis - AOA, AVG • Inhibitors of action - STS, 1-MCP • Inhibitors of both synthesis and action - High
• Catalytic oxidation (Swingtherm)
– Very effective – Very expensive
Removal of ethylenate
– Effective, cheap, air must pass through – Possible disposal problem, stains – Active ingredient of Purafil, sachets
• Lieberman (Beltsville)
– Methionine stimulates ethylene production
• Yang (Davis)
– S-Adenosylmethionine an intermediate （中间产物）
• Adams & Yang (Davis)
– 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid the ethylene precursor
Overcoming ethylene effects: Avoidance
• Don't mix sensitive and producing commodities • Isolate or ventilate ripening rooms • Keep internal combustion engines and smokers
• •
Veen, 1978
•
Bleeker, 1988 •
Fruit ripening – Smoky rooms, ripening fruit Scarification of figs （伤促进成熟） – Wound ethylene Ethylene gas - plant growth regulator Ethylene causes ripening