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1910年认识到植物组织能产生乙烯。 (成熟苹果对青香蕉有催熟作用) 1934年确定乙烯为植物的天然产物。有 人提出乙烯为植物激素的概念。
60年代末确定乙烯是一种植物激素。
第三节 植物激素的代谢和运输
一、IAA的代谢和运输 (一)IAA的生物合成
合成部位:茎端分生组织、嫩叶、发育 中的种子 合成途径:吲哚丙酮酸途径、色胺途径、
第二节 植物激素的发现和化学结构
一、生长素的发现和化学结构 1880年,英国的Darwin在进行植物向光 性实验时,发现胚芽鞘产生向光弯曲是由于 尖端产生了某种影响向下传递的结果。 1926年,荷兰人Went証实了这种影响是 化学物质,他称之为生长素(auxin ,AUX)。 并建立了定量分析方法——燕麦试法 1934年, 荷兰人Kö gl等从植物中分离、 纯化出这种物质,经鉴定是吲哚乙酸(indole acetic acid , IAA).
天然生长素类




人工合成生长素类



二、赤霉素类( GAS )的发现和化学结构 1926年,日本人黑泽英一从水稻恶苗病的 研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以 发生徒长,是由赤霉菌分泌物引起的。 1938年,日本人薮田等从水稻赤霉菌中分 离出赤霉素结晶。称为赤霉素A(gibberellin A) 。由于二次世界大战,研究被迫停止。 1958年,高等植物的第一个赤霉素被分离 鉴定(GA1),确定其化学结构。目前已发 现120多种,其中GA1与GA20活性最高。
(四)IAA的运输
1、极性运输(仅IAA具有)
极性运输(polar transport):只能从形 态学的上端向形态学的下端运输。 自由IAA具极性运输特点。但局限在 胚芽鞘、幼茎及幼根薄壁细胞之间的短 距离运输。速度仅约5~20mm/h。 2、非极性运输:被动的,通过韧皮部的, 长距离运输。主要形式是IAA—肌醇。

《生长物质》PPT课件

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特点: A)灵敏度高;但并不绝对。 B)对某些激素特异性强;
C)技术要求不高;
D)样品不需要纯化。
免疫分析法
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生物鉴 定法
物理和化 学方法
免疫分析法
原理:利用不同物质在 不同的介质中有不同的 分配系数。
如:薄层层析,气相色 谱,液相色谱,质谱分 析等。
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生物鉴 定法
物理和化 学方法

A)内生性,是植物生命活动中的正常代

谢产物;

特 B)可运性,由某些器官或组织产生后运至

点 其它部位而发挥调控作用;
C)调节性,植物激素不是营养物质,通常
在极低浓度下产生生理效应(也叫微量高
效性)。 ppt课件
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植 物 激 素
生长素类
五 赤霉素类
大 细胞分裂素类

乙烯
脱落酸
油菜素 内酯为 第六类
缺Zn2+阻碍色 氨酸的合成, 果树出现“小 叶病”
吲哚乙醛
吲哚乙pp酸t课件
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(2)生长素的氧化分解
两条 酶促氧化降解 在IAA氧化酶的作用下分解。
途径 光氧化降解
IAA氧化酶是一种含铁的血 红蛋白,它需要Mn2+及一
强光下IAA易被分解失 元酚类作辅基。
活。保存时注意避光。
人工合成的生长素类物质如α-NAA (α-萘乙酸 )和 2,4-D等则不受吲哚乙酸氧化酶的降解作用,能在植 物体内保留较长的时间。
第五章 植物的生长物质
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植物 生长 物质
植物激素(Plant hormones或 Phytohormones) 植物生长调节剂(Plant growth regulators)

植物生理学 7.植物生长物质

植物生理学  7.植物生长物质
3 1934年,荷兰的F.Kogl等人从玉米、麦芽等分离和纯化 该刺激生长的物质,经鉴定为吲哚乙酸(IAA)。
二 生长素的分布和传导(运输)
(一)分布:广,主要集中在生长旺盛的部分(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)。
(二)存在状态:自由型和束缚型 (三)运输方式: 1 极性运输:生长素只能从植物形态学的上端向下端输。
抑制解除
DNA RNA a-淀粉酶形成
三 应用 1 促进营养生长 2 促进麦芽糖化
3 防止脱落 4 打破休眠
第三节 细胞分裂素类
一 发现:1955年F.Skoog在研究烟草髓部的组织培养。 N6-呋喃甲基腺嘌呤------具有促进细胞分裂-激动素(KN) 细胞分裂素:把具有和激动素相同生理活性的天然的 和
(2)赤霉素能提高木葡聚糖内转糖基酶(XET)活性,该酶可使 木 葡聚糖产生内转基作用,把木葡聚糖切开,形成新的木葡聚糖子, 由于木葡聚糖是初生壁的主要组成,从而再排列为木葡聚-纤维素
网,(使二细胞)延促长进。RNA和蛋白质的合成 (诱导a-淀粉酶的形成)
在一粒完整的种子(具有胚乳的糊粉层)
细胞核中(存在有处于抑制状态的a-淀粉酶基因) 赤霉素(参与RNA的合成)
2 抑制作用:抑制成熟,侧芽休眠,衰老,块茎形成。
(二)作用机理 1 促进茎的延长
(1)细胞壁中有Ga2+, Ga2+具有降低细胞壁伸长的作用( Ga2+ 能和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合在一起,不易伸展)。
当赤霉素存在时,它能使细胞壁里的Ga2+移开并进入细胞质 中,使细胞壁里的Ga2+水平下降,细胞壁的伸展性加大,生长 加快。
1 酶促降解:脱酸降解和不脱酸降解

植物的生长物质优秀课件

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(二)基因活化学说
IAA能够促进核酸和蛋白质的合成。
用IAA处理豌豆上胚轴,3天后,顶端1cm处的DNA和蛋白 含量比对照增加2.5倍,RNA含量比对照增加4倍。
证 据
如果用RNA合成抑制剂放线菌素D处理,则抑制IAA诱导的 RNA的合成速率。
用蛋白质抑制剂环已酰亚胺处理时,则抑制蛋白质的合 成。
胞,诱导α—淀粉酶的形成,该酶又扩散到胚乳使淀粉水解 糊粉层细胞是GA作用的靶细胞。
靶细胞:接受激素,并产生特异理化反应的细胞。
2.赤霉素调节生长素的水平 ①GA促进IAA的生物合成
②GA能抑制IAA氧化酶和过氧化物酶的活性,降低IAA的分解 速度。
③GA能促使束缚型IAA释放为游离型IAA,因此增加IAA 含量。
游离型:不与任何物质结合,有生物活性。 束缚型:与糖、氨基酸结合,没有生物活性
如:与天冬氨酸结合形成吲哚乙酰天冬氨酸;与糖结合形成 吲哚乙酰葡萄糖苷或阿拉伯糖苷;与肌醇结合形成吲哚肌醇。
束缚型 生长素 在植物 体内的 作用
①作为贮藏形式; ②作为运输形式,如吲哚乙酰肌醇更易运输; ③解毒作用;游离的生长素过多对植物产生毒害 ④防止氧化;
植物体内的生长抑制物质,主要有酚酸 和肉桂酸、苯醌中的胡桃醌等。
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研究植物生长物质的方法
激素含量低,不稳定,易受干扰。测定时要用非常灵敏的方法
生物鉴定法 物理和化学方法 免疫分析法
通过测定激素作用于植物或离体器官所 产生的生理生化效应的强度,从而推测 激素的含量的方法。
特点: 1.灵敏度不高。 2.对某些激素特异性强; 3.技术要求不高; 4.样品不需要纯化。
用低浓度的生长素处理 燕麦芽鞘的一侧,引起 这一侧的生长速度加快, 向另一侧弯曲,其弯曲 度与生长素浓度在一定 范围内成正比,以此定 量测定生长素含量。

植物与植物生理课件—— 植物的生长物质

植物与植物生理课件—— 植物的生长物质
2、生长素还能促进插枝生根☺ 、调运养分☺ 、 保持顶端优势、诱导单性结实、促进细胞分裂、 愈伤组织产生、子房膨大和无籽果实等。
二、赤霉素(GA)
(一)合成部位和运输 ☞ 合成部位:是植株生长最旺盛的部位,营 养芽、幼叶、正在发育的种子和胚胎等含量高, 合成也最活跃。成熟或衰老的部位则含量低。 ☞ 运输:双向运输,向下运输通过韧皮部, 向上运输通过木质部随蒸腾液流上升。
3、促进器官脱落 乙烯会促使叶片和果实脱落,这 是因为乙烯能引起离区的形成。
4、促进开花☺和雌花分化 乙烯可促进菠萝等凤梨科 植物开花,提早开花;可改变花的性别,促进黄瓜雌花 分化。乙烯在这方面的效应与IAA相似,而与GA相反, IAA增加雌花分化就是由于IAA诱导产生乙烯的结果。
5、乙烯的其它效应 诱导插枝不定根的形成,打破 种子和芽的休眠,诱导次生物质(如橡胶树的乳胶)的分 泌等。
(二)生理作用
3、促进细胞扩大 CTK可促进细胞横向增粗, 用它处理菜豆、萝卜的子叶,其将明显圆大☺ 。
4、促进侧芽发育,削除顶端优势 CTK能解 除生长素引起的顶端优势,刺激腋芽的生长。
5、延缓叶片衰老☺ CTK移动性差,有保鲜和 延缓衰老功能。如在离体叶片上涂抹了CTK的涂 抹部位可长时间内保持鲜绿☺ 。故CTK可用于水 果、鲜花等保鲜方面。此外,还有解除需光种子 的休眠等作用。
GA3对胡萝卜开花的影响
低温处理6周 10 μg GA/d 处理4周 对照
三、细胞分裂素(CTK) ☞ 细胞分裂素 ——— 一类具有促进细胞分 裂等生理功能的植物生长物质的总称。
(一)合成部位和运输
☞ 合成部位:根部。普遍存在于旺盛生长的、 正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌 发种子和正在生长的果实。

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IAA
拟南芥中: 吲哚
(indole)
IAA
色氨酸的合成需要Zn2+, 缺Zn2+时IAA合成不足, 引起植物的小叶病(如北方盐碱地上苹果的小叶病)。
2.生长素的降解
(1)酶促降解(脱羧、不脱羧)
IAA
IAA氧化酶 辅因子: Mn2+和一元酚
CO2 + 脱羧产物
(2)光氧化
体外: IAA 核黄素,光
1. 极性运输 运输
2.非极性运输
1. 极性运输: 游离生长素在植物体内的运输具有极 性的特点,即只能从形态学上端向下端的方向运 输。
2. 非极性运输:束缚型生长素过韧皮部的长距离运 输方式。
极性运输
将竹子切段倒置,根也会从其形态学基部长出来, 可见在茎中生长素的极性运输与重力无关 。
极性运输的机理 化学渗透学说
细胞质内IAA-运至细胞壁。由于细胞壁PH值低, IAA转化为IAAH。又可重复上述过程。
四、 生长素的生理效应
1.促进伸长生长
低浓度促进伸长; 中浓度抑制生长; 高浓度产生危害
促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性,根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
2.引起顶端优势
(A)完整植株中的 腋芽由于顶端优 势的影响而被抑 制
1)质膜上的ATP酶水解ATP,释放能量将细胞质中的H+ 泵到细胞壁,使细胞壁PH值降低并建立质子电化学势。
极性运输的机理 2)IAA在低PH条件下稳定,呈不解离状态,(IAAH)
亲脂性高,与H+结合进入细胞质。
极性运输的机理 3)细胞质内PH高,IAA不稳定,羧基解离,呈解
离状态IAA-,
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2020/12/2
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(二)物理和化学方法 薄层层析(thin layer chromatography, TLC)、 气相色谱(gas chromatography, GC)、 高效液相层析(high performance liquid chromatography, HPLC)、 质谱分析(mass spectrography, MS)等。
具有生长素活性的类生长素 --- A
2020/12/2 抗生长素类物质 --- B
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(一)生长素的分布与运输 1.分布 含量很低,一般每克鲜重为10~100ng。 各种器官中都有生长素的分布,集中在生长旺盛的部位。
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黄化燕麦幼苗中 生长素的分布
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2. 极性运输
生长素只能从植物的形态学上端向下端运输; 生长素运输速度慢(与韧皮部运输比);
植物激素(plant hormone,phytohormone)
植物体内代谢产生的微量生理活性物质。 它产生于植物的一定部位, 并能从这些部位转移到其它部位起作用, 在极低的浓度下就有明显的生理效应(一般<1µmol)。
特点
①内源的 --- 天然存在于植物体内。 ②自产生部位转移到作用部位时才有较大的活性; ③微量生理活性物质; ④双重效应
生长素运输为需能的主动运输。
人工合成的生长素类物质, 在植物体内也表现出极性 运输,
且活性越强,
一些激素对生长常用促进和抑制两方面的作用。 浓度的高低及对不同器官的作用不同。
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精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
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植物激素(6大类)
生长素类 赤霉素类 细胞分裂素 乙烯 脱落酸
促进生长
促进器官成熟 抑制生长发育
近些年,在低等和高等植物中还发现一些另外的能调
节植物生长发育的物质,已确定化学结构的有茉莉酸、
水杨酸、油菜素内酯,月光花素、菊芋素,长蠕孢醇,
三十烷醇,半支莲醛等,还有些酚类物质抑制植物的 生长。
将小麦胚芽鞘对生长素敏感的部分切成一定长度的小段,将其浸在含有生
长素的溶液中,在一定浓度范围内,芽鞘切段的伸长与生长素浓度的对数成 正比,因而把芽鞘切段在样品提取液中的伸长与标准液中的切段伸长相比, 即可推算出样品中的生长素含量。
赤霉素的生物测定 --- α-淀粉酶法,
将去胚大麦种子与赤霉素一起保温, 在一定范围内赤霉素诱导的α-淀粉酶活性的强弱与赤霉素浓度成正相关,
第七章 植物生长物质
第一节 植物生长物质的概念和研究方法
一、植物生长物质的概念及其种类 部分激素异常导致的症状
巨人202症0/12/2 侏儒症 呆小症
甲亢 肢端肥大症 大脖子1 病
植物生长物质(plant growth substance)
调节和控制植物生长发育的微量生理活性物质,
分为植物激素和植物生长调节剂。
英国达尔文,1880,胚芽鞘向光性实验 --- 生长激素作用; 丹麦P. Boysen - Jensen(詹森),1913,诱导向光性的物质移动; 荷兰温特,创建燕麦试验法,1928, 命名auxin; 荷兰科学家从玉米油、根霉、麦芽等分离出吲哚乙酸(IAA),1934;
现已证明,植物体中生长素类物质以IAA最普遍,细菌、真菌、藻类、 蕨类、和种子植物中都有。
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
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植物生长调节剂 ( plant growth regulator)
生理效应与植物激素相似,人工合成或从微生物中提取的有机 化合物称为植物生长调节剂。
人工合成的,施用于植物的外源物质; 被植物吸收后随水流或物质流传导到作用部位; 也在低浓度下起作用,一般在<1mM。
测定生长素、赤霉素和乙烯(GC)等,
精度高(生长素,1012g)。
原理 不同物质在不同介质中有不同的分配系数。
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(三)免疫分析法
近年来发展起来的免疫分析法被用来定性、定量测定各种植物激素。
抗原通常是蛋白质,植物激素如生长素不是抗原,但只要把它们化学 结合到蛋白质分子上(如人血清蛋白),就可转化成抗原分子, 当将此抗原注射到兔子中,几十天后便会形成对生长素的专一抗体。
常用的有几十种,上百种, 或者促进植物生长发育, 或者抑制植物生长发育, 或使植物生长发育发生一些特殊变化。
目前农业生产上用于
插枝生根,促进开花,成熟,防止脱落,疏花疏果,
诱导或打破休眠,控制花性别转化等方面。
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植物激素应满足三个条件
在特定的器官或组织内合成; 通过运输系统运输到特定的靶组织; 诱导产生的生理调节作用的强度与浓度有关。
除202I0A/1A2/2外,植物体内还有其他生长素类物质。
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生长素发现的一些关键实验
去尖 不透 明帽
透明帽
透明 帽
不透 明罩
明胶
琼脂
云母
云母
有关向光性的早期实验(Darwin、Jensen)
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生长素发现的一些关键实验
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Went 的实验模拟了胚芽鞘的向光弯曲, 将这种促进生长的物质命名为生长素。 向光性生长是由于生长素的不均匀分布所致, 背光侧的植物细胞因生长素导致细胞伸长加快,向光弯曲13。
当抗体和抗原相互接触就会产生沉淀反应。
放射免疫检测法(RIA) 和酶联免疫吸附检测法(ELISA)
是当前常用的两种激素定量技术。
其优点在于高专一性,高灵敏性,
操作简020便/12/,2 样品往往只需初步纯化。
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第二节 一、生长素的发现和种类
1、生长素的研究历史和化学性质
生长素(auxin)是最早发现的植物激素。
其中油菜素内酯已于1998年在国际植物生长学会
会议上确定为植物激素。
但因这些物质的普遍性没有确定,所以暂时把他们称
为植2物02生0/1理2/2活性物质。
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二、研究植物生长物质的方法
(一)生物测定法 通过测定激素作用于植株或离体器官后所产生的生理生化效应 的强度,从而推算植物激素含量的方法。
生长素的生物测定 --- 小麦胚芽鞘伸长法。
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