植物生理学ppt-ETH
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植物生理学ppt课件ppt
植物的生殖过程
植物的生殖过程包括配子形成、受精和 胚胎发育等阶段。在配子形成阶段，花 药和胚珠分别产生精子和卵细胞；在受 精阶段，精子和卵细胞结合形成受精卵 ；在胚胎发育阶段，受精卵经过一系列 细胞分裂和分化，最终形成成熟的种子 。
VS
植物的发育过程
植物的发育过程包括营养生长期、生殖生 长期和衰老期等阶段。在营养生长期，植 物主要进行细胞分裂和扩大，形成各种组 织和器官；在生殖生长期，植物进行开花 、结实等生殖过程；在衰老期，植物逐渐 失去生理功养的吸收与利用
矿质营养的种类
植物所需的矿质营养包括氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和 铁、锰、锌、铜、硼、钼等微量元素。
矿质营养的吸收方式
植物通过根系吸收土壤中的矿质营养，主要通过质流和扩散作用进 入根部细胞。
矿质营养的运输和利用
吸收的矿质营养通过木质部导管向上运输到叶片和其他组织，参与 植物的光合作用、呼吸作用等生理过程。
植物在不同环境条件下，能够通过生理调节来适应水分和 矿质营养的变化，以保证正常的生长和发育。
05
植物的生长与发育
植物生长的概念与特点
植物生长的概念
植物生长是指植物通过吸收和利用环境中的水分、养分和光照等资源，实现细 胞分裂、扩大和组织分化等过程，从而增加其体积和质量的过程。
植物生长的特点
植物生长具有持续性和阶段性，不同生长阶段具有不同的生长特点。例如，在 营养生长期，植物主要进行细胞分裂和扩大，而在生殖生长期，植物则主要进 行开花、结实等生殖过程。
根部吸收的水分通过木质部导管向上运输到叶片，同时水分也在其他组
织间进行横向运输。
02
水分吸收的主要方式
被动吸水和主动吸水。被动吸水是指在蒸腾作用下，水分通过渗透作用
植物生理学课件-PPT课件
产生与发展
农政全书
齐民要术
陈旉农书
Hale Waihona Puke 王祯农书农政全书齐民要术
陈旉农书
王祯农书
农政全书
齐民要术
陈旉农书
王祯农书
产生与发展
●植物生理学诞生的三大标志：
▲J.von.Liebig(1840）：创立矿质营养学说 ▲J.von.Sachs(1882) ：撰写《植物生理学讲义》 ▲W.Pfeffer(1904)：出版三卷本《植物生理学》巨著
研究内容
●生长发育生理
▲植物营养生长 ▲植物生殖生长 ▲植物衰老与脱落生理
研究内容
●逆境生理(stress Physiology)
▲抗旱机理 ▲抗涝机理 ▲抗寒机理 ▲抗热机理 ▲抗盐机理 ▲植物与生态环境保护
三、植物生理学的产生和发展
●植物生理学的奠基 ●植物生理学的诞生与成长 ●植物生理学的迅速发展
任务与展望
（二）植物生理学展望
(1)植物分子生理学(从生物大分子到复杂生命活动) (2)信号传递(实现生命整体性的重要环节) (3)代谢及其调节(生命活动的物质与能量基础) (4)植物环境生理(生命的协同进化与适应
五、学习植物生理学的方法
★充分认识本课程的重要性 ★重视基本概念、基本理论学习 ★理论联系实际 ★充分利用网络信息资源
产生与发展
●植物生理学的奠基
▲Van Helmont(1577－1644）：柳树生长实验 ▲J.Woodward(1699) ：发现植物对矿质营养的需求 ▲Priestley(1776)：发现植物可以改善空气 ▲Ingenhousz(1779) ：发现植物只有在光下才能净化空气 ▲T.de.Saussure(1767-1845)：植物在光下利用CO2进行光合 ▲voisier(18世纪80年代）:发现呼吸作用
植物生理学1-绪论ppt课件
❖ 20世纪30年代是我国植物生理教学和研究的起始期。 ❖ 我国植物生理学奠基人：李继侗、罗宗洛、汤佩松先后
回国，在大学任教，建立了实验室，进行科学研究，为 我国的植物生理学的发展奠定了基础。
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三、近年来植物生理学发展特点与展望
1.研究层次越来越广 ➢ 微观——把植物整体的各种生理活动，物质、能量、信息
的转化还原到细胞水平、分子水平。 微观水平：个体－－器官－－组织－－细胞－－细胞器－－分子水平 ➢ 宏观——由植物个体进入到群体、群落，研究植物间相互
影响，植物与环境相互作用，自然生态系统和农业生态系 统中所出现的生理学问题 宏观水平：个体－－群体－－群落－－环境
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2. 学科之间相互渗透
❖ 植物生命活动有哪些规律？ ❖ 植物生理学研究的内容是什么？
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(二) 植物生理学的内容
植物的生命活动：
➢ 外在：种子萌发、生长、开花、结果等生长发育过程。 ➢ 内在：水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等 基本代谢
生
生长发育与形态建成
命
活
物质与能量代谢
动
信息传递和信号转导
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植物组织培养
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无土栽培技术
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当前，粮食、能源、资源、环境、人口5大问题 已成为阻碍经济和社会发展的重大制约因素，其中 每一个问题都同植物生理学息息相关。解决这5大 问题的客观要求向植物生理学提出了一系列迫切需 要解决的研究课题，为植物生理学的发展注入了强 大的生命力。
植物生理学的特点和优势之一就是要从整体上把握植物生命活动的规律这一点是分子生物学所无法取代另一方面植物生理学的研究成就还与生态学相结合为从宏观上解决农业生产中的重大问题提供理论基础
回国，在大学任教，建立了实验室，进行科学研究，为 我国的植物生理学的发展奠定了基础。
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三、近年来植物生理学发展特点与展望
1.研究层次越来越广 ➢ 微观——把植物整体的各种生理活动，物质、能量、信息
的转化还原到细胞水平、分子水平。 微观水平：个体－－器官－－组织－－细胞－－细胞器－－分子水平 ➢ 宏观——由植物个体进入到群体、群落，研究植物间相互
影响，植物与环境相互作用，自然生态系统和农业生态系 统中所出现的生理学问题 宏观水平：个体－－群体－－群落－－环境
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2. 学科之间相互渗透
❖ 植物生命活动有哪些规律？ ❖ 植物生理学研究的内容是什么？
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(二) 植物生理学的内容
植物的生命活动：
➢ 外在：种子萌发、生长、开花、结果等生长发育过程。 ➢ 内在：水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等 基本代谢
生
生长发育与形态建成
命
活
物质与能量代谢
动
信息传递和信号转导
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植物组织培养
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无土栽培技术
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当前，粮食、能源、资源、环境、人口5大问题 已成为阻碍经济和社会发展的重大制约因素，其中 每一个问题都同植物生理学息息相关。解决这5大 问题的客观要求向植物生理学提出了一系列迫切需 要解决的研究课题，为植物生理学的发展注入了强 大的生命力。
植物生理学的特点和优势之一就是要从整体上把握植物生命活动的规律这一点是分子生物学所无法取代另一方面植物生理学的研究成就还与生态学相结合为从宏观上解决农业生产中的重大问题提供理论基础
《植物生理学》课件
CHAPTER 02
植物的水分生理
植物对水分的吸收与运
根部吸水
植物通过根部吸收水分，主要依赖于 根压和蒸腾拉力。
水分运输
水分在植物体内通过木质部导管进行 长距离运输，受到压力和扩散作用的 影响。
植物的水分平衡与调节
水分平衡
植物通过叶片蒸腾作用释放水分，保持体内水分平衡，调节 温度和盐分平衡。
水分调节机制
发。
细胞分素
促进细胞分裂和组织分 化，延缓植物衰老。
脱落酸
促进叶和果实的脱落， 调节植物休眠和种子成
熟。
植物生长与发育的过程
01
02
03
04
种子萌发
种子在适宜的条件下吸收水分 和氧气，突破种皮发芽。
营养生长
植物通过光合作用合成有机物 ，同时不断扩展根、茎、叶等
器官。
生殖生长
植物在适宜的条件下形成花芽 ，开花、结果，繁殖后代。
光合作用与呼吸作用的相互关系
• 总结词：阐述光合作用与呼吸作用的相互影响和制约关系。
• 详细描述：光合作用和呼吸作用是植物体内两个重要的代谢过程，它们之间存在相互影响和制约的关系。光合作用过程中产生的氧气和还原态的氢是呼吸作用所需的，而呼吸作用过程 中产生的二氧化碳和能量也是光合作用所需的。此外，光合作用和呼吸作用的酶的活性也受到彼此的影响。在光照充足时，光合作用的速率高于呼吸作用的速率，植物积累有机物；在 光照不足时，光合作用的速率降低，呼吸作用的速率相对较高，植物消耗有机物。因此，了解光合作用和呼吸作用的相互关系对于理解植物的生长和发育具有重要意义。
氮
合成蛋白质和其他重要有机物的主要元素，主要通过 根系吸收铵态氮和硝态氮。
磷
参与能量代谢和遗传信息的传递，主要以磷酸根的形 式被吸收。
植物生理ppt课件
植物对盐碱环境的适应
植物对温度变化的适应
通过调节细胞膜流动性、增加热休克 蛋白合成等方式适应温度变化。
通过提高渗透压、积累有机酸、合成 抗盐蛋白等方式适应盐碱环境。
2023
PART 04
植物的光合作用与呼吸作 用
REPORTING
光合作用的过程与机理
总结词
光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程，它分为光反应和暗反 应两个阶段。
增加细胞内糖分和脂肪含量
在寒冷条件下，一些植物会增加细胞内的糖分和脂肪含量 ，以提高细胞的抗冻能力。
调节膜脂组成
植物通过调节膜脂的组成来适应低温环境，如增加不饱和 脂肪酸含量、降低膜流动性等。
产生抗冻蛋白
一些植物在低温条件下会产生抗冻蛋白，这些蛋白能够与 冰晶结合，防止细胞内冰晶形成，从而保护细胞结构不受 破坏。
2023
PART 05
植物的生长与发育
REPORTING
植物生长的调控机制
激素调节
植物激素如生长素、赤霉素、细 胞分裂素等对植物生长具有重要 调节作用，影响细胞分裂、伸长
和分化。
营养物质
植物通过吸收土壤中的水分、矿物 质等营养物质，调节自身生长和发 育。
环境因素
光照、温度、湿度等环境因素通过 影响植物激素的合成与代谢，进而 调控植物生长。
植物生理学的重要性
植物生理学是农业、林业、园艺等学 科的基础，对于解决粮食、环境、资 源等问题具有重要意义，同时对于人 类健康和生态平衡也有重要影响。
植物生理学的研究内容和方法
研究内容
植物生长发育与调控、光合作用 与呼吸作用、水分和营养吸收与 运输、植物激素与信号转导等。
研究方法
实验研究、数学建模、计算机模 拟、同位素标记等。
植物对温度变化的适应
通过调节细胞膜流动性、增加热休克 蛋白合成等方式适应温度变化。
通过提高渗透压、积累有机酸、合成 抗盐蛋白等方式适应盐碱环境。
2023
PART 04
植物的光合作用与呼吸作 用
REPORTING
光合作用的过程与机理
总结词
光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程，它分为光反应和暗反 应两个阶段。
增加细胞内糖分和脂肪含量
在寒冷条件下，一些植物会增加细胞内的糖分和脂肪含量 ，以提高细胞的抗冻能力。
调节膜脂组成
植物通过调节膜脂的组成来适应低温环境，如增加不饱和 脂肪酸含量、降低膜流动性等。
产生抗冻蛋白
一些植物在低温条件下会产生抗冻蛋白，这些蛋白能够与 冰晶结合，防止细胞内冰晶形成，从而保护细胞结构不受 破坏。
2023
PART 05
植物的生长与发育
REPORTING
植物生长的调控机制
激素调节
植物激素如生长素、赤霉素、细 胞分裂素等对植物生长具有重要 调节作用，影响细胞分裂、伸长
和分化。
营养物质
植物通过吸收土壤中的水分、矿物 质等营养物质，调节自身生长和发 育。
环境因素
光照、温度、湿度等环境因素通过 影响植物激素的合成与代谢，进而 调控植物生长。
植物生理学的重要性
植物生理学是农业、林业、园艺等学 科的基础，对于解决粮食、环境、资 源等问题具有重要意义，同时对于人 类健康和生态平衡也有重要影响。
植物生理学的研究内容和方法
研究内容
植物生长发育与调控、光合作用 与呼吸作用、水分和营养吸收与 运输、植物激素与信号转导等。
研究方法
实验研究、数学建模、计算机模 拟、同位素标记等。
植物生理学
受體︰指位於細胞質膜上能與化學信號 物質特異地結合，並能將胞外信號轉換為 胞內信號，發生相應細胞回應的物質。
質膜表面有三種類型受體：
1、G蛋白偶聯受體 (G-protein-linked receptor) 2、 酶聯受體 (enzyme -linked receptor)
3、離子通道偶聯受體 (ion-channel-linked receptor)
B、物理信號（physical signals）︰ 指細胞感受環境刺激後產生的具有傳遞 訊息功能的物理因子，如︰電波、水力 學信號等。
胞間物理信號電波長距離傳遞途徑 是維管束，短距離傳遞則透過共質體及 質外體。敏感植物動作電波的傳播速度 可達200 mm‧s-1 。
2、跨膜信號轉換
（1）受體（receptor）︰
圖1-14. 表皮細胞覆蓋初級植物體.
圖1-15. 豌豆屬葉下表皮細胞之氣孔電顯圖.
圖1-16. 次生細胞璧是由木質部第一次形成細胞組成，經
常以環狀及螺旋型堆積著.
圖1-17. 木本開花植物在光學顯微鏡下放射假導管及導管(85倍).
圖1-18. 菸草植物篩版構造類細胞璧分子合成模式是由雙醣重複組成
B、肌醇磷脂信號系統 質膜中有三種肌醇磷脂︰磷脂 肌醇（PI）、磷脂酰肌醇 – 4 –磷酸 （PIP）、磷脂酰肌醇 – 4，5 – 二磷酸 （PIP2）。
刺激信號與膜受體結合 受體激活 信號傳遞給G蛋白 磷脂酶C （PLC）水解PIP2產生肌醇三磷酸 （IP3）和二酰甘油（DG） IP3通過 調節Ca2+傳遞信息 DG 通過激活蛋 白激酶C（PKC）傳遞信息。
其分子途徑分為三個階段︰
1、 胞外刺激信號傳遞
2、 膜上信號轉換
3、胞內信號傳遞及蛋白質可逆磷酸化
質膜表面有三種類型受體：
1、G蛋白偶聯受體 (G-protein-linked receptor) 2、 酶聯受體 (enzyme -linked receptor)
3、離子通道偶聯受體 (ion-channel-linked receptor)
B、物理信號（physical signals）︰ 指細胞感受環境刺激後產生的具有傳遞 訊息功能的物理因子，如︰電波、水力 學信號等。
胞間物理信號電波長距離傳遞途徑 是維管束，短距離傳遞則透過共質體及 質外體。敏感植物動作電波的傳播速度 可達200 mm‧s-1 。
2、跨膜信號轉換
（1）受體（receptor）︰
圖1-14. 表皮細胞覆蓋初級植物體.
圖1-15. 豌豆屬葉下表皮細胞之氣孔電顯圖.
圖1-16. 次生細胞璧是由木質部第一次形成細胞組成，經
常以環狀及螺旋型堆積著.
圖1-17. 木本開花植物在光學顯微鏡下放射假導管及導管(85倍).
圖1-18. 菸草植物篩版構造類細胞璧分子合成模式是由雙醣重複組成
B、肌醇磷脂信號系統 質膜中有三種肌醇磷脂︰磷脂 肌醇（PI）、磷脂酰肌醇 – 4 –磷酸 （PIP）、磷脂酰肌醇 – 4，5 – 二磷酸 （PIP2）。
刺激信號與膜受體結合 受體激活 信號傳遞給G蛋白 磷脂酶C （PLC）水解PIP2產生肌醇三磷酸 （IP3）和二酰甘油（DG） IP3通過 調節Ca2+傳遞信息 DG 通過激活蛋 白激酶C（PKC）傳遞信息。
其分子途徑分為三個階段︰
1、 胞外刺激信號傳遞
2、 膜上信號轉換
3、胞內信號傳遞及蛋白質可逆磷酸化
《植物生理学》绪论ppt课件
4、产量形成的两大漏洞和植物生理学 的机遇
●光合午休
●产量形成期叶片光合功能的过早衰退
（二）环境恶化与作物抗逆性
在全世界人口持续增长的压力下，日益恶化的环 境成为农业生产甚至人类基本生活条件的巨大威胁。 与世界发达国家相比，我国的环境形势更加严峻。
萨克斯（Sachs,1882）的植物生理学讲义的问世， 费弗尔（Pfeffer）《植物生理学》巨著的出版，才使植 物生理学从植物学与农学中脱颖而出。
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
3.第三阶段 发展、分化与壮大阶段
Ø 20世纪科学技术突飞猛进，植物生理学也快速壮 大发展
一是由细胞数目的增加、细胞体积的扩大导致的植 物体积和重量的增加，这就是植物的生长；
二是由于新器官的不断出现带来的一系列肉眼可见 的形态变化，即形态建成（morphogenesis）。
2. 物质和能量代谢
代谢过程是运行于植物体内的一系列生物化学和 生物物理的变化过程。植物的水分代谢、矿质营养、 光合作用、呼吸作用、有机物质的运输与分配等。
绪论
一、植物生理学的定义和研究内容
（一）定义：植物生理学（plant physiology）是研究植 物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。
要点： 1. 研究的对象是植物 2. 基本任务是探索植物生命活动的基本规律 生长发育与形态建成
物质与能量代谢
信息传递和信号转导
1. 生长发育
生长发育（growth and development）是植物生 命活动的外在表现，它主要包括了两个方面:
揭开了数十年所不能解决的CO2固定与还原之谜。 v 六十年代左右C3、C4、CAM途径与光呼吸的发现把光合
《植物生理学》课件
要点一
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
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氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
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光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
植物生理学-第七章.ppt
CH2—CH—COOH NH2
CO2
CH2—CH— NH2
CH2—C—COOH O
O
CH2—C H
O
CH2—C
OH
IAA 的 生 物 合成
黄化麦苗中生长素的分布
分解代谢：
IAA氧化酶：含铁血红素蛋白 + 辅基（Mn2+ +单元酚）
IAA氧化酶
IAA
吲哚醛 或 羟基吲哚的衍生物
IAA氧化酶的作用：调节植物体内IAA水平
• GA的分布与运输 • 生 物 鉴 定 法 : 大麦试验法 • GA 的存 在形式: 游离型、结合型 • 生 物 合 成：
合成部位：幼叶、幼根、幼果、发育的种子
合成前体：甲瓦龙酸（甲羟戊酸）（MVA） 直接前体：贝壳杉烯
GA的生理效应
• 促进茎伸长 • 打破休眠 • 促进抽薹开花 • 促进座果 • 促进单性结实 • 影响性别分化 • 促进组织分化
• ETH改变细胞膜的透性
第六节 植物激素间的相互关系
• IAA与GA：IAA+GA
促进生长（增效） IAA/GA
• IAA与CTK：协同：CTK加强IAA的生理效应
IAA/CTK 相 反： CTK 促进侧芽生长，消除顶端优势 IAA抑制侧芽生长，保持顶端优势
• IAA与ETH： IAA促进ETH生物合成
受 体 存 在 部 位：（1）质膜上；（2）细胞核；（3）内质 网、叶绿体、液泡膜；（4）多元位点
作用机理
IAA +
IAA
H+ 未 知 因 子
可
壁
塑 性 增
伸 长
强
RNA聚合酶
因子
核 mRNA合成
新蛋白质
相关主题
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• 在开始成熟时采摘，室温下贮藏3周 • 左：转反义EFE基因的果实，其乙烯生成量为正常量的 5％，果实可以完全成熟，但不会过度成熟和腐败 • 右：野生型的果实
Ethylene Control Products
乙烯吸收剂：KMnO4、CaCl2、硅藻土、沸石 乙烯拮抗剂：1-甲基环丙烯（1-MCP）
control
+ ethylene
4 其他功能
• 诱导凤梨科植物开花：在菠萝生产中应用；
• 促进瓜类的雌花分化，用于黄瓜等生产； • 促进次生物质的分泌，用于橡胶树排胶； • 杀死水稻等花粉，已用于水稻杂交中的杀雄。
END
Etr1-1 transgene plant
CK
6-day-old etiolated pea seedlings of grown for 2 days in air supplemented with ethylene
Ethylene-signaling mutants have striking phenotypes
• 拟南芥ETR1 基因突变体 • ETR1基因编 码乙烯受体
1-甲基环丙烯 (1-MCP)
Ag+(AgNO3, Ag(S2O3)23-); CO2(高浓度,5-10％)
一、ETH的生理功能 1 三重反应
• Neljubow(1901),黄化豌豆幼苗置于密闭容器，施以ETH • 茎伸长受抑（矮化）、横向生长增加（加粗）、茎的负向 重力性消失，发生横向生长（偏上性生长）
CH2=CH2
• 最简单的烯烃，MW=28，是一种轻于空气的气体 • 显著特征是介导植物对环境胁迫的响应，并能促 进植物器官成熟与衰老。乙烯已广泛应用于香蕉 等水果在贮运期间的成熟调节。 • 散失过快，不便于大田应用。生产中广泛应用乙 烯释放剂(乙烯利、乙烯硅等)、吸收剂(KMnO4等)和作用 拮抗剂(1-甲基环丙烯(1-MCP), AgNO3、硫代硫酸银等) 。
The Arabidopsis ETR1 protein has been identified as a receptor for ethylene
• ETR：Ethyleneresistant • 一旦结合乙烯， 该二聚体蛋白即 发生自动的磷酸 化作用，启动信 号转导过程
2 诱导果实成熟
• 很多植物（香蕉、 番茄、苹果等）果 实成熟前内源ETH 水平升高，诱导果 实向成熟（衰老） 转化。
一、ETH生物合成及其调节
The CH3-S group is recycled via the Yang cyale. If this did not happen there would not be enough sulphur to re-synthesis methionine and the process would come to a halt
第五节 乙烯(ethylene, ETH)
Girardin(1864) 记 载:照明煤气灯漏出 的气体能促进植物 落叶，暗示某种气 体可影响植物老化。
Leaks from pipelines carrying illuminating gas resulted in premature senescence and abscission in nearby vegetation.
II: ACC氧化酶(ACC oxidase )或乙烯形成 酶(ETH-forming enzyme, EFE)的调节
催化ACC —ETH 促进剂：ETH（自我催化） 抑制剂：Co2+, α-氨基异丁酸 EFE基因已得到克隆，用于基因工程
III: ETH作用的调节
一些物质不影响ETH生物合成，但抑制ETH 发挥生理效应：
3 促进衰老和脱落
• 自然条件及低温、干旱等 逆境条件下，叶片内源 ETH含量升高，诱导衰老 进程，进而诱导叶片脱落
Ethylene promotes leaf senescence of Arabidopsis
Effect of ethylene action inhibitor on flower senescence
Fruit ripening - try storing bananas with an apple
•外源ETH可提前诱导 果实的成熟过程 •果实成熟的调节多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 过调节ETH的手段进行： 贮藏、运输：抑制或推 迟成熟腐烂：抑制ETH 生成； 上市前：促进ETH合成
Effect of antisense-oxidase genes on ripening and spoilage of tomato fruits
MTR 5’-甲硫基核苷
5’-甲硫基腺苷MTA
• I： Met—SAM • II: SAM —ACC由ACC synthase催化 • III: ACC —ETH 由ACC oxidase (ETH-forming enzyme, EFE)催化 • IV： Met再生 经MTA(5'-甲硫基腺 苷)和MTR(5'-甲硫基核苷)生成Met
Neljubov(1901) 比较煤气中的不同成分对黄化豌 豆幼苗生长的影响，发现乙烯有最强的生物活性。
Cousins(1910)发现成熟的苹果对青香蕉的成熟有 促进效果。
Gane(1934)证实乙烯就是植物果实产生的天然成 分. 1960年代末期乙烯被确认为植物内源激素之一。
Dimitry Neljubov identified ethylene as the “active” component in illuminating gas and published his results in 1901
I: ACC合酶(ACC synthase)的调节
催化SAM —ACC，限速酶 以磷酸吡哆醛为辅助因子 促进因素： 内部因子（成熟、衰老、激素等） 外部因子（逆境、伤害、病虫害等） 抑制剂（磷酸吡哆醛的抑制剂） AOA（氨基氧乙酸），AVG（氨基乙烯基甘氨酸） 激素影响： IAA，诱导ACC合酶基因表达，ETH上升数十倍， 高浓度IAA的效应常由促进乙烯生成而引起 ETH，自催化或自抑制 ACC合酶基因已提取，用于基因工程
water
day 9
0.2mM STS (24 hr) - water
Promotion of adventitious root developed by ethylene
The growth cycle of a deepwater rice plant
Ethylene stimulates root hair formation