植物生长物质
植物生长生长物质
IAA Polar transport：胚芽鞘合成的IAA只能从植物 体的形态学上端向形态学下端运输，而不能倒过来运 输。地上部--向基运输。
2．生长素的生理作用
生长素对植物生长的作用具有两重性，有正作用和负作用。即在低浓 度下促进生长，在中浓度下抑制生长，在高浓度下导致植物死亡。不同 器官对生长素的敏感程度不同，根对生长素最敏感，促进生长的最适浓 度为10－10mol/L左右；芽敏感程度次之，最适浓度是10－8mol/L左右；茎 最不敏感，最适浓度是10－4mol/L左右。
细胞分裂素促进细胞分裂的机理是细胞分裂素能调节基因活 性，促进RNA合成和促进蛋白质合成。
细胞分裂素的促进作用有：细胞分裂，地上部分化，侧芽生 长，叶片扩大(使细胞扩大，而不是伸长)，气孔张开，伤口愈合， 形成层活动，种子发芽，果实；生长等。 细胞分裂素的抑制作用有：不定恨形成，侧根形成，叶片衰老。
四、脱落酸
脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构的倍半萜类化合 物，含15个碳原子，分子式为C15H2Ｏ40。
脱落酸抑制生长、促进衰老的生理机制是抑制核酸 和蛋白质合成。脱落酸在植物生长发育中的调节作用有 促进叶、花、果脱落，促进气孔关闭，促进侧芽、块茎、 种子休眠，促进叶片衰老，促进果实、种子成熟。抑制 种子萌发、IAA运输和植株生长。
IAA促进生长机理： A.IAA活化基因，促进RNA和蛋白质的合成--慢反应。
B. 酸生长理论： IAA活化质膜ATP酶，细胞壁酶活化， 细胞壁水解，松驰，吸水--快反应。
二、赤霉素类
植物中赤霉索的种类达100多种，它们的基本结构相 同，都为含4个环的赤霉烷异戊二烯化合物，其结构差 别主要是碳原子总数不同和双键、羟基数目和位置的 不同。生理活性强的赤霉素有GA１，GA3，GA7，GA32， GA38等。
植物生理学 植物生长物质
H (OH)
IAA + O2 （二）光氧化
CH2COOH
NO
羟吲哚乙酸和 二羟吲哚乙酸
H
光 IAA 核黄素 吲哚醛 一）促进细胞伸长生长 图
1 特点：
敏感部位 幼茎、胚芽鞘等；最适浓度 10－5－10－6 mol；不可逆
2 原理：酸性生长理论
主要观点：
IAA 到 达 靶 细 胞 后 ， 使 靶 细 胞 质 膜 上 的 H+-ATP 酶活化，该酶水解ATP同时将H+泵出质膜，使胞壁酸 化。胞壁pH下降可使氢键断裂、与壁松弛有关的酶活 化。 如β－半乳糖苷 酶在pH4-5时比pH7时活性高3 －10倍而β－（1，4）葡聚糖酶的活性可提高约100倍， 结果造成细胞壁松弛可塑性增大，细胞吸水，体积扩大。
迁移分析法证明： 赤霉素诱导淀粉酶基因表达的原因可能是：GA诱 导产生一种能结合到该酶基因5’上游调节序列上的一 种蛋白质。结合后启动基因表达。
图
六、赤霉素应用
（一）促进麦芽糖化。 （二）促进营养生长。对茎叶作用显著，对根伸长不 起作用。 （三）防止脱落：葡萄开花后10天，200mg/L喷花 序，增产无核。 （四）打破休眠：马铃薯切块，1ppm 泡5－10分钟， 凉干种。整薯，5ppm泡30分钟。
GGPP 环化
CDP
内根－贝壳杉烯
内根－贝壳杉烯合成酶A
内根－贝壳杉烯合成酶B
内质网
加氧酶
GA12或GA53
GA12-醛
内根－贝壳杉烯酸
图
细胞质
GA12或GA53
GAs
GA20-氧化酶 GA3-氧化酶 GA2-氧化酶
四、GA的生理作用
（一）GA1促进茎的伸长
图
GA1促进茎伸长的证明实验
植物生理学 7.植物生长物质
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
植物生理学—第八章 植物的生长物质
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用
化学渗透极性扩散学说：
IAA在酸性环境中不易解离， 主要呈非解离型（IAAH）较 亲脂，易通过质膜；在碱性环 境中呈离子型（IAA-）较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解，提 供能量，同时把H+释放到细 胞壁，所以细胞壁的pH较低 （pH5），此处的IAA主要呈 IAAH，易透过细胞膜而进入 细胞质；细胞质的pH较高 (pH7)，所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部，因而呈极性运输。 后来发现，质膜上有特殊的生 长素－阴离子运输蛋白，大部 分集中于细胞底部，可使IAA被动地流到细胞壁，继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号？什么是受体？ 什么是细胞信号转导？ 细胞接受信号进行信号转导几个步骤？ 什么是生长素的极性运输？ 生长素的生理作用有哪些？
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA） 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构
目前，大家公认的植物激素有五类，即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育 的物质，而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。
有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓
植物生长物质
第六章 植物生长物质（5学时）植物的生长发育需要水分、矿质和有机物质的供应，还受到植物生长物质的调节与控制。
植物生长物质（plant growth substance）是指具有调节植物生长发育的一些生理活性物质，包括植物激素（plant hormones或phytohormones）和植物生长调节剂（plant growth regulators）。
植物激素是指一些在植物体内合成，并经常从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物质。
植物生长调节剂是指人工合成的具有植物激素活性的化合物。
植物激素有五大类: 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。
此外，油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等对植物的生长发育有多方面的调节作用。
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而发挥调控作用，在特殊情况下植物激素在合成部位也有调控作用；第三， 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。
由于植物激素含量极低，最初人们利用生物鉴定法测定，随着科技发展，现在可用气相色谱、气-质联用、高效液相色谱和酶联免疫等方法测定植物激素。
第一节生长素类一、生长素的发现与性质生长素（auxin）是最早发现的植物激素。
1880年英国的达尔文父子（C. Darwin 和F. Darwin）在研究金丝雀虉草胚芽鞘的向光性认为单向光引起的胚芽鞘向光弯曲是由于某种物质由鞘尖向下传递，造成背光面和向光面生长快慢不同所致。
1928年荷兰的温特（Went）用琼胶收集胚芽鞘的生长物质并建立了生长素的测定方法——燕麦试法。
证明了达尔文父子的设想。
1934年Kogl等人从燕麦胚芽鞘分离和纯化出刺激生长的物质，经鉴定是吲哚乙酸（简称IAA），其分子式为C10H9O2N。
不仅高等植物体中有IAA，而且在细菌、真菌、藻类中也有IAA存在。
第6章生长物质
C19－Gibberellin
C19: GA 1,2,3,7,9,22 C20: GA12,13,25,27
• C20-GAs上的第19位和第20 位的C原子发生缩合反应而 形成C19-GAs
二 赤霉素的分布与运输
分布： 主要集中在生长旺盛的部分 运输： 运输没有极性。 存在形式：自由赤霉素（free gibberellin） ：游离形式存在， 易被有机溶剂提取
赤霉素促进了矮生突变体茎干的明显伸长但是对野生型的植株却没有或仅有很小的效果图835外源ga1对正常的和矮生dl玉米的作用处理正常种对照正常种ga3处菠菜甘蓝油菜等在幼苗期经过需一段时间的低温和长日照条件始能抽苔和开花图836甘蓝照下保持丛生施用赤霉素处理可以诱导其伸长和开花图837需寒胡萝卜品种开花时间ga处理后的效果
GA不存在超最适浓度的抑制作用即使GA浓 度很高，仍可表现出最大的促进效应，这与生长 素促进植物生长具有最适浓度的情况显著不同。
矮生
GA主要作用于已有节
矮生 突变
间伸长，而不是促进
体， 对照
突变 体， GA3 处理
节数的增加。
赤霉素促进了矮生突 变体茎干的明显伸长， 但是对野生型的植株 却没有或仅有很小的 效果
图 7-5 由色氨酸生物合成吲哚乙酸的途径
图8.2.7
合成部位:植物的茎端分生组织、禾本科植物的芽鞘尖端、 胚和正在扩展的叶等是IAA的主要合成部位。用离体根的
组织培养证明根尖也能合成IAA。
2 分解代谢：
酶氧化降解 （IAA氧化酶）
IAA
光氧化降解 （蓝光作用最强）
四、生长素的生理作用
• 3 匈牙利的A．Paal（1914，1919）的实验证明胚芽鞘 顶端的扩散性化合物具促进生长的效应。
植物生长物质
7.3 赤霉素类(Gibberellins )
❖ 赤霉素的发现及其种类 ❖ 赤霉素的分布和运输 ❖ 赤霉素的生理效应﹡ ❖ 赤霉素的作用机理﹡
一、赤霉素的发现及其种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA）
异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素的种类
赤霉菌
和化学结构
水稻赤霉菌
3. 五大激素合成途径(不记过程)及前体物质， 乙烯生物合成的调节
7.1 植物生长物质的概念和种类
植物生长物质（plant growth substances）：指具有调节 植物生长发育的一些生理活性物质，包括植物激 素和生长调节剂。
植物激素(plant hormones或phytohormones)：指在植物体 内合成的，可移动的，对生长发育产生显著作用 的微量(<1µmol/L)有机物。
一、细胞分裂素的发现和种类
1.细胞分裂素的发现、种类和结构特点
细胞分裂素的发现
❖ Skoog等 (1955):
久置的鲱鱼精子DNA
细胞分裂加快
培养烟草 髓部组织
新鲜的鲱鱼精子DNA
新鲜的鲱鱼精子DNA 高压灭菌
不促进细胞分裂 促进细胞分裂
• 1956年，Miller等从灭菌的鲱鱼精子DNA中分离到一种促 进细胞分裂的活性物质--N6-呋喃甲基腺嘌吟(N6furfurylaminopurine)。
Cl CH2COOH
N
H
4-chloroindole-3-acetic acid (IAA) 4-氯吲哚-3-乙酸
(CH2)3-COOH
N
H
Indole-3-butyric acid (IBA) 吲哚-3-丁酸
植物生长物质
本章重点和难点
1. 五大植物激素主要生理作用(注意 它们之间的区别和联系)
2. 生长素的作用机理、赤霉素对大麦 种子α—淀粉酶的诱导。
3. 五大激素合成途径及前体物质，乙 烯生物合成的调节
§7-1 生长素
一. IAA的发现
二. IAA在植物体内的分布和运输
三. IAA的存在形式与代谢
四. IAA的生理效应 五. IAA的作用机理
3. 诱导开花 白菜、萝卜等 GA能代替低温和长日照诱导某 图片 些长日植物开花
4. 促进某些植物座果 5. 诱导单性结实 葡萄花前10d，400 mg -1
L GA, 无核率98%
6. 促进雄花分化
返回
施用5μg GA3 后第7天
对照
GA3 对 矮生型 豌豆的 效应
GA3诱导甘 蓝茎的伸长 ， 诱导产生超 长茎
四、CTK的作用机理
一、CTK的发现和种类
1955年米勒(Millu)和Skoog等发现存放了4 年的DNA能诱导细胞分裂→激动素(KT)。 1956年，米勒等从高压灭菌处理的DNA分 解产物中纯化, →6—呋喃氨基嘌呤。 1963年，未成熟的玉米籽粒→细胞分裂促进 物质，→玉米素(zeatin，Z，ZT)，是最早发 现的植物天然细胞分裂素
（2）不同器官对IAA的敏感性不同 根＞芽＞茎 (3) 离体器官——促进 整株——不明显
2. 促进器官与组织的分化 插条不定根 3. 诱导单性结实，形成无籽果实 4. 影响性别分化
促进黄瓜雌花分化
5.保持顶端优势 6.促进菠萝开花
五. IAA的作用机理
1. 酸生长理论 Rayle and Cleland，1970
IAA受体
概念
激素受体(hormone receptor)，是
第6章植物生长物质
第六章植物生长物质一、名词解释（写出下列名词的英文并解释）植物生长物质植物激素植物生长调节剂极性运输酸生长效应酸生长理论三重反应偏上生长生长抑制剂生长延缓剂激素受体信号转导二、填空题1 1 IAA的化学结构名为，它是在植物性研究时发现的。
2 2 IAAs是属于衍生物，它生物合成的主要部位是。
3 3 IAA的运输特点是，地上部总的方向是向基运输，地下部总的方向是向顶运输。
4 4 生长素有两种存在形式。
型生长素的生物活性较高，而成熟种子里的生长素则以型存在。
5 5 植物器官对生长素的适宜浓度是< < 。
6 6 超适量的IAA对植物生长有作用，这是由于其诱导生成了引起的。
7 7 解释IAA促进细胞伸长的快反应机制是，慢反应机制是。
8 8 生长素生理功能很多，例如、和等。
9 9 GA的基本结构是赤霉素烷，生物合成的前体物质是，对伸长作用最大的是茎。
10 10禾谷类种子萌发时，在部位合成a -淀粉酶，植物激素对这一合成有直接的诱导作用。
11 11植物激素能抑制大麦种子合成a-淀粉酶，它具有抗的作用。
12 12 CTK的基本结构是，它是由和在酶的催化下合成的。
13 13细胞分裂素是衍生物，其生物合成的主要部位是。
14 14 ABA是属于化合物，其生物合成有和途径。
15 15 ABA抑制大麦种子中诱导的酶合成，但要消除这种抑制效应，必须有植物激素和的联合作用。
16 16 Eth由循环途径合成，其直接前体为，由酶催化形成乙烯。
17 17乙烯特有的“三重反应”是指、、。
18 18乙烯释放剂乙烯利，在生产应用的例子有、和等。
19 19植物激素________ 能延缓叶片衰老，______ 则能使叶片提早衰老； ____ 能促使瓜类多开雌花，___________ 则使黄瓜多开雄花。
20 20实验发现，是防止植物衰老的激素，因为它能增强叶片中与的合成。
21 21组织培养时，较高的IAA/CTK比例，有利于诱导的形成；较低的IAA/CTK比例，则有利于诱导的形成。
植物生理学 第七章 植物生长物质
金丝雀虉草胚芽鞘为材料，进行植物向光性研究。
论文发表于1880年，题目：“植物的运动本领” 。
要点：
当胚芽鞘暴露于单侧光时，某种影响由上部传 到下部，引起后者发生向光弯曲。 只有顶端能接受单侧光的刺激，而引起胚芽鞘 的向光运动。
2. 1913年，Boysen-Jensen（丹麦，波耶森）
证明达尔文父子所说的“影响”不可透过
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
云母片，但可透过明胶片。
3. 1918年，Paal（匈牙利，拜耳）
证明达尔文父子所说的“影响”可以传递，
并具有促进生长的作用。
4. 1928年，F．W．Went（荷兰，温
特）的燕麦胚芽鞘弯曲生长试验。
结论：胚芽鞘尖端的“影响”是一 种促进细胞生长的物质。 Went将其命名为“生长素”。
gl（荷兰，郭葛） 3. 1934年，K．Kö 等人从燕麦胚芽鞘中分离和纯化出了生长 素，经鉴定为： 吲哚乙酸（indole acetic acid，IAA）
H C HC HC C C C CH CH2COOH
C H
N H
Байду номын сангаас
几种内源生长素的结构图
二、生长素在植物体内分布和运输 1.生长素的分布
植物的生长物质(知识点汇总)
植物的生长物质班级姓名植物生长物质：植物体内或体外存在的调控植物的基因表达、生长、发育以及植物对环境刺激的反应等的多种微量有机物。
植物生长物质,包括:植物激素、其他内源植物生长调节物质和一些具有生理活性的植物生长调节剂。
1．植物激素（1）概念：在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育起着调节作用的微量生理活性物质。
（2）种类：七大类生长素（IAA）、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、乙烯(ETH)、脱落酸(ABA)、油菜素内酯（BR）、茉莉酸类物质（JA）。
（3）各种激素的分布及主要生理作用①生长素（吲哚乙酸、IAA）a.分布：主要集中在根、茎、胚芽鞘尖端，正在展开的叶尖，生长的果实和种子内。
b.生理作用：生长素在较低浓度下可促进生长，而高浓度时则抑制生长；促进插条生根；生长素具有很强的吸引与调运养分的效应；诱导雌花分化，促进光合产物的运输、叶片扩大和气孔开放，抑制花朵脱落、叶片老化和块根形成。
②赤霉素（GA）a.分布：含量最多的部位以及可能合成的部位是果实、种子、芽、幼叶及根部。
b.生理作用：最显著的作用是促进植物生长，主要是促进茎、叶伸长，增加株高；诱导开花，许多长日照植物经赤霉素处理，可在短日照条件下开花；打破休眠，促进发芽；促进雄花分化；加强IAA对养分的动员效应，促进某些植物坐果和单性结实，延缓叶片衰老等。
③细胞分裂素（CTK）a.分布：存在于茎尖、根尖、未成熟的种子和生长着的果实。
b.生理作用：促进细胞分裂和扩大；促进芽的分化，诱导愈伤组织形成完整的植株；促进侧芽发育，消除顶端优势；打破种子休眠；延缓叶片衰老。
④乙烯（ETH）a.分布：植物所有组织。
b.生理作用：抑制茎的伸长生长，促进茎或根的横向增粗及茎的横向生长；对果实成熟、棉铃开裂、水稻的灌浆与成熟都有显著效果；控制叶片脱落的主要激素；促进开花和雌花分化；可诱导插枝不定根的形成，促进根的生长和分化，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等。
植物与植物生理课件—— 植物的生长物质
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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茎尖存在感受向光性的信号！
5
1928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—燕麦弯曲测试法
重要性： (1) 证明胚芽鞘顶端存在调节物质； (2) 建立了提取和定量分析活性物质的方法。
6
1934年， 荷兰人Kö gl和Haagen-Smit等人 先后在人的尿液、酵母和玉米中分离、纯化 出吲哚乙酸(indole acetic acid , IAA).
1954年，提取并鉴定出赤霉酸（GA3）。目前已 发现120多种，其中GA1与GA20活性最高。
24
基本结构：赤霉烷环
B
25
二、赤霉素类（ GAS ）的代谢与运输
2.1 赤霉素类的生物合成 部位：生长中的种子和果实、幼茎顶 端和根部。细胞中的合成部位是质体、 内质网和胞基质。 时期：开花初期和种子生长期间。
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。
15
三、IAA的生理功能
1、促进茎的伸长生长 低浓度的生长素促进生长，高浓度 抑制生长。
16
促进
不同器官对生长素的敏感程度不同 -4 10 -8 10 10-10
抑制
根
芽Байду номын сангаас
茎
10-11
10-9
10-7
10-5
10-3
10-1
植物生长物质（ plant growth substances）指调节植 物生长发育的生理活性物质，包括植物激素和植物生 长调节剂。
植物激素(plant hormones)：植物体内产生的、能移 动的、对生长发育起显著作用的微量(1 mmol/L)有机 物。 植物生长调节剂（plant growth regulators）：人工 合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。
羟基色胺
吲哚乙醛
吲哚乙酰胺 (吲哚乙腈)
吲哚乙酰胺 途径
直接前体
吲哚乙醛脱氢E
色胺途径
12
吲哚乙酸 吲哚丙酮酸途径
吲哚乙醛肟 途径
2.2 IAA的降解 (1)酶氧化降解：
脱羧降解，通过IAA氧化酶氧化降解，产 物为CO2和3-亚甲基羟吲哚。POD也能催化该 反应； 不脱羧降解，降解产物保留IAA侧链的两 个碳原子，如羟吲哚乙酸。
生长素浓度（mol/L）
不同营养器官对不同浓度IAA的反应
17
抑制生长的原因：
IAA超过最适浓度就会诱导乙烯的产生， 反过来乙烯又抑制IAA的合成，促进IAA的 降解，使IAA水平降低。
18
2、低浓度的IAA促进韧皮部的分化，高浓 度的IAA促进木质部的分化 3、维持顶端优势（腋芽最适IAA浓度低于 茎 IAA使顶芽成为营养库） 4、促进侧根、不定根和根瘤的形成 5、促进雌花形成，促进单性结实和果实的 生长。
分子式：C10H9O2N，分子量：175.19。
7
天然生长素类
※
※
8
※
※
人工合成生长素类
※
※
9
※
二、IAA的代谢和运输
激素“输入”靶细胞库的过程： (1) 激素的合成；(2) 由非活性形式转变为活性形式； (3) 由其他部位运输过来。 激素“输出”靶细胞库的过程： (1) 通过氧化或其他降解途径使激素失活； (2) 由游离的活性形式转变为结合态的非活性形式； (3) 在发挥作用的过程中消耗掉。
10
2.1 IAA的生物合成 合成部位：茎端分生组织、嫩叶、发育中 的种子 含量因植物种类或部位的不同而异。
合成途径：吲哚丙酮酸途径、色胺途径、 吲哚乙醛肟途径、吲哚乙酰胺途径
11
合成前体
色氨酸脱羧E
色氨酸 色氨酸转氨E 吲哚乙醛肟 吲哚丙酮酸
NH3
色胺
单类 加黄 氧素 酶
CO2
CO2
吲哚丙酮 酸脱羧E
酸、电离辐射、紫外线和可见光等都容易降解IAA。 降解方式主要有：
(2)光氧化降解：
在核黄素的催化下，发生光氧化，主要产 物是3-羟甲基氧吲哚及3-亚甲基氧吲哚，或者 形成吲哚-3-甲醛和吲哚-3-甲醇。
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2.3 结合态IAA
自由生长素：可自由移动 生长素
结合态生长素(IAA的钝化形式)
与其它物质共价结合的IAA。如吲哚乙 酰葡萄糖、吲哚乙酰肌醇、吲哚乙酰天冬氨 酸等。只能采取溶剂抽提或碱水解获得。
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激素类型—六大类
生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类 、
脱落酸 、乙烯、油菜素甾醇类和部分新型
植物激素。
植物生长调节剂 包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓 剂。如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、矮壮 素、 三碘苯甲酸、乙烯利等
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第二节 生长素类
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。
作用：贮存、运输和调节自由生长素处于适 宜水平。（尤其是种子成熟和萌发时）
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2.4 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。
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6、抑制花朵脱落、侧枝生长、块根 形成、叶片衰老
7、调节源库关系
IAA能促进蔗糖向韧皮部装载。因
IAA能活化H+-ATP酶，促进K+跨膜运输，
膜内K+↑，促进蔗糖长距离运输。
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四、IAA的作用机制
1、酸生长理论
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酸生长理论可能仅限于最初的快速生长阶段， 维持长时间的生长反应需要其他因素的参与。
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2、基因激活假说 生长素在促进细胞伸长的过程中， 必须促进细胞壁和细胞膜等成分的合成。
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第三节 赤霉素类
一、赤霉素类（ GAS ）的发现和化学结构
1926年，日本人Kurosawa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。 1935年，日本人Yabuta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。
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植物生长物质
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第六章 植物生长物质
第一节 植物生长物质的概念和种类 第二节 生长素类 第三节 赤霉素类 第四节 细胞分裂素类 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素甾醇类 第八节 其他天然的植物生长物质 第九节 植物激素相互关系 第十节 植物激素和生长调节剂在农业上的 合理应用
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第一节 植物生长物质的概念和种类