植物生理学：008-04 第二节 赤霉素类
植物生理学第八章生长物质(激素)1
即使将竹子切 段倒臵，根也 会从其形态学 基部长出来， 在基部形成根 的原因是茎中 生长素的极性 运输与重力无 关。
（一）吲哚-3-乙酸的生物合成
生长素在植物体中的合成部位主要是叶原 基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶片和根 尖也产生生长素，但数量很微。生长素生 物合成的前体主要是色氨酸。色氨酸转变 为生长素时，其侧链要经过转氨作用、脱 羧作用和两个氧化步骤。 生长素生物合成的途径主要有4条 1.色胺途径（大多数植物） 2.吲哚丙酮酸途径（部分植物） 3.吲哚乙腈途径（一些十字花科、禾本科和芭蕉科） 4.吲哚乙酰胺途径（病原菌如假单孢杆菌和农杆菌）
要重新合成蛋白质，所以其表达被蛋白质合成抑制剂堵塞。
生长素促进生长的作用机 理 细胞壁酸化－基因 表达学说：
要点：生长素与质膜上 的激素受体结合，使H+ 很快分泌到细胞壁中， 细胞壁中对酸不稳定的 键打开，一些酸性水解 酶被活化，使细胞壁软 化，压力势下降，细胞 吸水增大；同时，某一 未知因子释放出来，移 动到细胞核内，导致核 酸和蛋白质的合成，从 而促进细胞的扩大。
1928年温特（Went），燕麦试法。
证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶， 再传到去顶胚芽鞘，这种影响与某种促 进生长的化学物质有关，从而证明了达
尔文父子的设想。
1934年，Kogl等从玉米油、麦 芽分离和纯化出刺激生长的物 质，经鉴定是吲哚乙酸 （Indoleacetic acid，简称 IAA）。
目前已经发现了120多种，其中活性最强的GA3。 生产上应用的GA是培养赤霉菌，从中提取的。
束缚态IAA作用：1）作为贮藏形式； 2）作为运输形式； 3）解毒作用； 4）调节自由态生长素含量。
2.运输
生长素在植物体内的运输有通过韧皮 部的长距离运输和薄壁细胞之间短距离单 方向运输，这种生长素短距离单方向运输 称为极性运输。具有以下特点①生长素只 能从植物的形态学上端向下端运输，而不 能向相反的方向运输；②生长素的运输速 度较慢(约为1cm·h－1)；③生长素的运输 是需能的生理过程。其它植物激素则没有 极性运输的特点。
植物生理学：赤霉素类
GA has been described as “an inhibitor of an inhibitor”
GIBBERELLIN INSENSITIVE （二）受体 DWARF1 (GID1) encodes a
GA receptor
赤霉素的受体定位于糊粉层细胞质膜的外表面。种子发
-–19139388，，薮薮田田贞贞次次郞郞等等分分离离出出该该物物质质的的结结晶晶，命，名命为名为 赤霉素g赤ib霉b素ergeibllbinereGllAin；GB。
-–19159588，，麦麦克米伦伦等等从从豆豆科科植植物物未未成成熟熟的的种种子中子提中取提取 出GA；出GB。
-–19195599，，确确定定其其化化学学结结构构。； -–20200000，年已，发已发现现了了121277种种GGAB。。
性(2。) GA都含有羧酸，所 以生呈理酸活性。最强的GB有
GA1、GA3、GA4等， G中AG(1中售其3A、)3。中最生(G赤常G理AA霉见3活3、(酸的赤性G)G霉最A为B4酸强植，等)的物市为，G中场植其A最有物有 常见的GA，市场有售。
三三、赤赤霉霉素素的的分分布布与与运运输 输
11..分分布：布：
• 利利的用用 啤此此 酒性性 生质质 产可可中在在要啤啤用酒酒到生生以产产大中中麦使使芽用用为GG原AB料，，，在在借以以用前前大的啤
酒生产麦中发要芽用时到产以生大的麦淀芽粉为酶原使料淀，粉借糖用化大和麦蛋发白芽质时分产 生的淀解粉，酶这使样淀会粉消糖耗化大和量蛋养白分质（分占解大，麦这干样重会的消耗大 量养分10（%占）大，麦现干在重只的要1加0上%）GB，就现会在使只粉要层加中上产G生A就淀会 使粉层粉中酶产，生完淀成粉糖酶化，过完程成。糖化过程。
高中生物赤霉素知识点总结
高中生物赤霉素知识点总结一、赤霉素的发现与分类赤霉素（Gibberellins，GAs）是一类具有广泛生物活性的植物激素，最初由日本科学家在20世纪50年代发现。
它们是低分子量的有机酸，具有高度的生物活性，能够调节植物的生长和发育过程。
赤霉素的发现源于对水稻恶苗病的研究，这种病害是由于赤霉菌（Fusarium moniliforme）产生的赤霉素过量而导致的。
目前已知的赤霉素种类超过100种，根据结构和功能的不同，可以分为几大类：GA1、GA3、GA4、GA7等，其中GA1、GA3和GA4是最为常见的内源性赤霉素。
二、赤霉素的生物合成赤霉素的生物合成是一个复杂的生物化学过程，涉及多个酶的参与和多个步骤。
合成途径主要包括两个分支：一个是起始于贝壳杉烯（ent-kaurene），另一个是起始于贝壳杉醇（ent-kaurenoic acid）。
这两个途径最终都会合成到活性赤霉素GA1。
赤霉素的合成主要发生在植物的幼嫩组织中，如种子、幼苗、根尖和芽尖等。
三、赤霉素的生理作用1. 促进茎的伸长赤霉素最显著的生理作用是促进细胞的伸长，从而引起植物茎的增高。
它通过影响细胞壁的可塑性和细胞质的流动性，降低细胞壁的刚性，使细胞能够伸长。
2. 打破种子休眠赤霉素能够打破某些种子的休眠状态，促进种子的萌发。
它通过调节种子内赤霉素和脱落酸（ABA）的平衡，降低ABA的浓度，从而减轻其对种子萌发的抑制作用。
3. 促进果实发育在某些植物中，赤霉素还参与调节果实的发育过程。
它可以促进果实的膨大，改善果实的品质。
4. 参与光周期反应赤霉素还参与植物的光周期反应，影响植物的开花时间。
在短日照植物中，赤霉素的积累可以促进花芽的分化。
四、赤霉素的应用由于赤霉素具有显著的生理活性，它在农业生产中有着广泛的应用。
例如，通过外源施用赤霉素可以促进作物的生长，增加产量；在园艺上，赤霉素用于促进花卉的开花和果实的成熟；在种子处理上，赤霉素可以打破种子休眠，提高种子的发芽率。
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
赤霉素_精品文档
赤霉素赤霉素是一种重要的植物激素，对植物的生长和发育起着关键的调控作用。
它最早是由荧光杆菌产生，在植物学上引起了广泛的研究兴趣。
赤霉素对植物的萌发、幼苗生长、开花、果实成熟和植物抗逆性等多个方面都具有重要的影响。
在本文中，将重点介绍赤霉素的生产、生理作用和应用。
一、赤霉素的生产赤霉素的生产主要通过两种途径，一种是通过化学合成，另一种是通过微生物发酵。
化学合成的方法具有成本较低和产量较高的优势，但是其生产过程中需要使用很多有毒物质，对环境污染较大。
而通过微生物发酵生产赤霉素，不仅能够降低生产成本，还可以减少对环境的污染。
目前，大多数赤霉素都是通过微生物发酵的方式进行生产。
二、赤霉素的生理作用赤霉素在植物体内具有多种生理作用，其中最为重要的作用是促进植物生长。
赤霉素能够促进萌发和幼苗生长，提高植物的生物量和产量。
此外，赤霉素还能够调节植物的开花和果实成熟过程，使植物能够更好地进行繁殖。
此外，赤霉素对植物的抗逆性也有一定的影响，可以提高植物对环境胁迫的适应能力。
三、赤霉素的应用1. 农业领域：赤霉素作为一种植物生长调节剂，被广泛应用于农业生产中。
它可以促进作物的生长和发育，提高产量和品质。
例如，在水稻种植中，适当使用赤霉素可以促进水稻的萌发和生长，提高单株产量。
2. 果树种植：赤霉素对果树的开花和结果具有调节作用，可以促进果树的开花过程，提高果实的产量和品质。
例如，在柑橘种植中，喷施赤霉素可以提高柑橘的结果率和产量。
3. 蔬菜种植：赤霉素对蔬菜的生长和发育也具有一定的促进作用。
适当应用赤霉素可以提前促使蔬菜的生长和丰产。
例如，在大棚蔬菜的种植中，喷施赤霉素可以加快蔬菜的生长速度，缩短生长周期。
4. 植物繁殖：赤霉素在植物繁殖中起到重要的作用。
它可以促进植物的生殖器官的发育，提高种子的质量和数量。
例如，在种子繁殖中，适当使用赤霉素可以提高种子的发芽率和存活率。
5. 植物保护：赤霉素还可以用作一种植物保护剂，提高植物的抗逆能力，增强植物对病虫害的抵抗力。
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
《植物生理学》课程教学大纲
《植物生理学》课程教学大纲Plant Physiology一、课程基本信息（一）知识目标：向学生传授植物生理学基本知识，为后续课程学习打下基础。
（二）能力目标：改进传统教学模式和手段，提高学生自我学习和解决问题能力。
（三）素质目标：养成良好学习方式，培养自主学习，自主获得知识的素养，同时，能够利用所学知识自主创新，培养应用型人才。
三、基本要求— 1 —（一）了解：比较全面的、系统的了解植物生命活动的基本规律。
（二）理解：植物生理学的基础知识和基本原理。
（三）掌握：植物生理学的基本知识和原理，并未后续学科学习以及生产实践活动提供理论支持。
四、教学内容与学时分配绪论1学时第一节植物生理学的定义和研究内容知识点：定义，研究内容第二节植物生理学的产生和发展知识点：起源，诞生和发展第三节植物生理学面临的任务知识点：任务，学科交叉联合及生产实践应用本章小结：植物生命活动从生理学角度可将其分为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。
是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的一门科学。
研究植物在水分代谢，矿质营养，光合作用和呼吸作用，物质的运输与分配以及信息传递和信号转导等基本代谢基础上，所展示的种子萌发，生长，运动，开花，结实等生长发育过程等各个生理过程内在的奥秘及其与环境的相互关系，通过对这些功能和作用机制，机理的研究，阐明植物生命活动的规律和本质。
植物生理学发展：孕育--诞生与成长--发展阶段。
目前正处于一个向纵深发展和向生产应用阶段。
另一个领域是有关植物逆境生理学的研究。
植物生理学的主要任务是探索植物生命活动的基本规律。
指导农业生产，为作物栽培以及改良和培育作物新品种提供理论依据。
重点：植物生理学的内容及发展趋势，植物生理学和分子生物学的关系难点：学科交叉思考题：1. 植物生理学的定义和内容。
2. 植物生理学和分子生物学的关系。
教学方法：采用多媒体教学第一章植物的水分生理5学时— 2 —第一节水分与植物细胞1学时知识点：水势概念及含水体系的水势组分第二节植物细胞对水分的吸收1学时知识点：植物细胞水势构成及植物细胞间的水分移动第三节植物根系对水分的吸收1学时知识点：根系吸水部位、途径、机理及影响因素第四节植物的蒸腾作用1学时知识点：蒸腾作用方式、生理意义、指标，气孔蒸腾及气孔开闭机理第五节植物体内水分向地上部分的运输1学时知识点：质外体与共质体途径，蒸腾内聚力学说第六节合理灌溉的生理基础知识点：需水规律、形态和生理指标，灌溉方式本章小结：水在生命活动中起重要的作用;植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
植物生理学题库-08 植物生长物质作业及答案
第八章植物生长物质一、名词解释1. 植物生长物质：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。
2. 植物激素：在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育能产生显著调节作用的微量小分子物质。
目前国际上公认的植物激素有五大类，即：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。
也有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。
3. 生长调节物质：一些具有类似于植物激素生理活性的人工合成的小分子化学物质，如2，4-D、NAA、乙烯利等。
4. 燕麦试法（avena test）：亦称燕麦试验、生长素的燕麦胚芽鞘测定法。
是早期定量测定生长素含量的一种方法。
操作时，先将燕麦胚芽鞘尖端切下，置于琼脂上，经过一段时间后，在胚芽鞘中的生长素就会扩散到琼脂中。
然后将琼脂切成小块，放置于去掉尖端的胚芽鞘上，由于含有生长素的琼脂块具有促进生长的能力，因此参照琼脂块中生长素含量与燕麦胚芽鞘尖端弯曲这二者之间的定量关系，即可用于鉴定、评估生长素的活性与相对含量。
5. 燕麦单位（avena unit, AU）：指用燕麦试法对生长素进行生物测定时，所设定的生长素的相对单位，以燕麦胚芽鞘的生长弯曲度来表示。
标准如下：在温度为25℃，相对湿度为90%，作用时间为90分钟的情况下，燕麦胚芽鞘每弯曲10°所需要的生长素的量，就称为一个燕麦单位。
6. 极性运输（polar transport）：物质只能从形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象，称为极性运输。
如胚芽鞘中的生长素只能从形态学上端（顶部）向下端（基部）进行运输。
7. 三重反应（triple response）：乙烯对黄化豌豆幼苗的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗生长和使茎横向生长（即使茎失去负向重力性生长）的三个方面的效应，是乙烯导致的典型的生物效应。
8. 偏上性生长（epinasty growth）：指植物器官上、下两部分的生长速度不一致，上部组织的生长速度快于下部组织的现象。
高中生物赤霉素工作原理
高中生物赤霉素工作原理
赤霉素（gibberellin，GA）是一种植物激素，广泛存在于植物中，并在植物生长和发育过程中发挥重要作用。
赤霉素的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 促进细胞伸长：赤霉素可以促进细胞的伸长，通过调节细胞壁的松弛和伸长，使植物组织可以快速生长。
赤霉素结合细胞膜上的赤霉素受体，进一步激活特定转录因子，促进细胞壁松弛酶（expansin）和细胞壁松弛相关蛋白（xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase）的表达，从而促进细胞壁的松
弛和伸长。
2. 调控花芽分化：赤霉素可以在植物生长发育过程中调控花芽的形成。
它通过调控转录因子的表达，参与花素基因（LFY）的激活，从而促进花素的形成和花芽分化。
3. 干预种子萌发：赤霉素在种子萌发过程中起到重要作用。
它促进水分吸收和转运酶的合成，从而加快种子吸水和发芽速度。
此外，赤霉素还能够调控种子休眠状态和抑制物质的分解，使种子能够在适宜条件下迅速萌发。
4. 促进侧芽生长：赤霉素也可以促进侧芽的生长和分化。
它通过调节转录因子的表达，参与侧芽原位的激活，从而促进侧芽的发育和伸长。
总的来说，赤霉素通过与受体结合，激活特定转录因子的表达，
进而调控细胞伸长、花芽分化、种子萌发和侧芽生长等植物生长发育过程。
赤霉素简介
赤霉素赤霉素，广泛存在的植物激素。
化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。
赤霉素种类至少38种，应用于农业生产，可刺激叶和芽的生长，提高产量。
历史1926年日本黑泽英一发现，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50%以上，而且结实率大大降低，因而称之为“恶苗病”。
科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，却出现了与"恶苗病"同样的症状。
1938年日本薮田贞治郎和住木谕介从赤霉菌培养基的滤液中分离出这种活性物质，并鉴定了它的化学结构。
命名为赤霉酸。
1956年.韦斯特和.菲尼分别证明在高等植物中普遍存在着一些类似赤霉酸的物质。
到1983年已分离和鉴定出60多种。
一般分为自由态及结合态两类，统称赤霉素，分别被命名为GA1，GA2等。
[1]结构赤霉素都含有赤霉素烷骨架，它的化学结构比较复杂，是双萜化合物。
在高等植物中赤霉素的前体一般认为是贝壳杉烯。
赤霉素的基本结构是赤霉素烷，有4个环。
在赤霉素烷上，由于双键、羟基数目和位置不同，形成了各种赤霉素[2] 。
自由态赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。
结合态赤霉素多为萄糖苷或葡糖基酯，易溶于水。
分布广泛分布于被子、裸子、蕨类植物、褐藻、绿藻、真菌和细菌中，多存在于生长旺盛部分，如茎端、嫩叶、根尖和果实种子。
含量：1~100Ong·g-1鲜重，果实和种子(尤其是未成熟种子）的赤霉素含量比营养器官的多两个数量级。
每个器官或组织都含有两种以上的赤霉素，而且赤霉素的种类、数量和状态（自由态或结合态）都因植物发育时期而异。
GA与生长素不同，其运输不表现极性，（根尖合成---沿导管向上运输，嫩叶产生---沿筛管向下运输）。
不同植物间的运输速度差别很大。
提取赤霉素可以用甲醇提取。
不同的赤霉素可以用各种色谱分析技术分开。
提纯的赤霉素经稀释后处理矮生植物，如矮生玉米，观察其促进高生长的效应，可鉴定其生物活性。
生物植物激素知识点
生物植物激素知识点植物激素是植物体内合成的微量有机物，它们在植物的生长发育和对环境的适应过程中起着重要的调节作用。
植物激素通过植物体内的输导系统（如维管束）从一个部位运输到另一个部位，影响植物的生长和发育。
以下是关于植物激素的一些核心知识点。
1.生长素（Auxins）：生长素是一类主要在植物顶端分生组织产生的激素，它们促进细胞的伸长和分裂。
生长素在植物体内的运输是向下的，即从顶端向基部运输。
生长素在植物的生长、果实发育和叶片衰老中起着关键作用。
2.赤霉素（Gibberellins）：赤霉素是一类在植物体内广泛存在的激素，它们促进植物的细胞伸长和分裂，对植物的生长和发育有广泛的调节作用。
赤霉素在种子萌发、茎的伸长和花的开放等过程中起着重要作用。
3.细胞分裂素（Cytokinins）：细胞分裂素是一类主要在植物根部产生的激素，它们促进细胞的分裂和伸长。
细胞分裂素在根的生长、叶片的衰老和植物的抗逆性中起着重要作用。
4.脱落酸（Abscisic Acid，ABA）：脱落酸是一种在植物体内广泛存在的激素，它在植物对逆境的响应中起着重要作用。
脱落酸通过调节气孔的开闭来影响植物的水分平衡，还参与调节植物的休眠和萌发。
5.乙烯（Ethylene）：乙烯是一种简单的气体激素，它在植物体内通过细胞间隙扩散。
乙烯在植物的果实成熟、叶片衰老和花朵开放等过程中起着重要作用。
6.植物激素的合成和分解：植物激素的合成通常受到遗传控制，并受到环境因素（如光照、温度和水分）的影响。
植物激素的活性可以通过代谢途径中的酶来调节，包括合成酶和分解酶。
7.植物激素的信号转导：植物激素通过与细胞膜上的受体结合，触发一系列的信号转导过程，包括第二信使的生成和基因表达的调控，从而影响植物的生长和发育。
8.植物激素的相互作用：不同类型的植物激素之间存在相互作用，它们可以相互增强或抑制对方的效应，从而在植物体内形成一个复杂的调节网络。
植物激素的研究对于理解植物的生长发育机制、提高农业生产效率和开发新的植物生长调节剂具有重要意义。
《植物生理学》课程教学大纲
《植物生理学》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：课程类别：必修课适应专业：园艺专业总学时：48学时总学分：2.5学分课程简介：植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。
该课程既是一门基础理论学科，也是一门实践性很强的学科，它的诞生和发展都与农业生产有着极为密切的关系，是植物类各专业的重要专业基础课。
植物生理学以高等绿色植物为主要研究对象，以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件相互关系为主要任务。
学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下，进行生命活动的规律和机理，而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践，为农业的可持续发展，实现农业现代化服务。
授课教材：潘瑞炽编著，植物生理学（第7版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材，高等教育出版社，2012参考书目：1.王宝山主编，《植物生理学》，科学出版社，20032.王忠主编，《植物生理学》，中国农业出版社，20003.《植物生理学通讯》（历年期刊）4.《植物生理与分子生物学报》（历年期刊）二、课程教育目标通过本课程的教学，使学生对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理学的基本概念、知识和原理；使学生能初步运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决生产实践中有关植物生理学的一般问题。
三、教学内容与要求绪论教学重点与难点：植物生理学与农业生产的关系。
教学时数：2学时教学内容：一、植物生理学的定义和研究内容二、植物生理学的产生与发展三、植物生理学的展望教学要求：了解植物生理学的定义和任务、发展简史及其与农业生产的关系。
教学方式：多媒体教学与讨论第一章植物的水分生理教学重点：根系对水分的吸收及植物的蒸腾作用。
教学难点：难点是水势的概念及气孔开闭机理。
教学时数：4学时教学内容：第一节植物对水分的需要一、植物的含水量二、植物体内水分存在的状态三、水分在植物生命活动中的作用第二节植物细胞对水分的吸收一、水分跨膜运输的途径二、水分跨膜运输的原理三、细胞间的水分移动第三节根系吸水和水分向上运输一、土壤中的水分二、根系吸水三、水分向上运输第四节蒸腾作用一、蒸腾作用的生理意义、部位和指标二、气孔蒸腾三、影响蒸腾作用的因素第五节合理灌溉的生理基础一、作物的需水规律二、合理灌溉的指标三、节水灌溉的方法教学要求：深入了解植物水分代谢，掌握水分的生理作用，细胞的水势，根系吸水的部位、途径、机理、影响因素，植物的蒸腾作用，水分运输的途径、机理、合理灌溉的生理基础。
植物生理学实验-赤霉素对α-淀粉酶的诱导
整理课件
整理课件
部分注意事项
① 测定α-淀粉酶活性先使用其他班已经诱导24h的溶液， 每4人取用震荡器内别人样品一套 (剩余倒掉)； ② 取用后用自己做好的补齐。处理编号必须准确，严格按
处理顺序排放，请放入相应时间的振荡器内。 ③ 0.1%淀粉磷酸溶液放置在冰箱内，用后请放回原处。 ④ 试管架上的试管和离心管用后请补齐，试管刷干净倒置.
0
1 10个无胚半粒
G9～12 1
1
0 10个无胚半粒
注：1ml溶液的吸取用1个枪头即可， 移取顺序——醋缓、水、赤霉素溶液。
比色（580nm)
空白为？？？
计算
整理课件
（四）结果计算
根据标准曲线计算淀粉的含量：
C (μg/ml) = 151.97D580+0.058 R2=0.9995
赤霉素对α－淀粉酶的诱导形成数据记载表
反应完后两者溶液的吸光值却不同 ? 3. 影响本实验效果的可能因素有哪些？试分析说明
其可能的影响是怎样的？如何改进？
整理课件
结果记录：记载表老师签字
用品洗刷干净，检查摆放整齐、齐全 报告老师，经检查同意可离去
值日生负责注意: 清理分光光度计、比色皿、台面清洗。
下一个实验：地点：B120# 第11周
赤霉素诱导α-淀粉酶的合成
整*理提课件前打开水浴锅和分光光度计
赤霉素（GAs）是在研究 水稻恶苗病是发现的。
赤霉素的生理效应包括
促进茎的伸长生长（克
服遗传上的矮生性状）、
打破休眠、代替低温和
长日照促进抽苔开花、
促进黄瓜雄花分化、促
进坐果、诱导单性结实
等。
植物生理学
细胞分裂素大都为吸纳飘 零 N6 位上 H 被其他基团取 代的衍生物， 也有的细胞分 裂素的腺嘌呤 N9 位上 H 被 其他基团取代
ABA 的结构：为含 15 个碳的倍半萜 羧酸。 化学结构特点:具有不对称碳 原子，形成两种旋光异构体，两种都 有生理活性， R-ABA 不能促进气孔 但 关闭。天然的 ABA 为右旋 ABA, 即 S-ABA。 人工合成的为 S-ABA 和 R-ABA 各半的外消旋混合物。
生 理 效应
1.促进茎的伸长 生长 2.诱导开花 3.打破休眠 4.促进雄花分化 5.其他生理效应
1.促进细胞分裂 2.促进芽的分化 3.促进侧芽发育，消除 顶端优势 4.延迟叶片衰老 5.其他生理效应
1.促进休眠 2.促进气孔关闭 3.抑制生长 4.促进脱落 5.增加抗逆性
1.促进细胞生长和分裂 2.促进光合作用 3.提高抗逆性 4.其他效应
途 径
1.类萜途径(terpenoid pathway) 脱落酸的
合成是由甲瓦龙酸(MVA)经过法呢基 焦磷酸(farnesylpyrophosphate,FPP)， 再经过一些未明的过程而形成脱落 酸。 此途径亦称为 ABA 合成的直接途 径。 2.类胡萝卜素途径(carotenoid pathway) 脱 落酸的碳骨架与一些类胡萝卜素的 末端部分相似。
在高等植物中细胞分裂素 主要存在于可进行细胞分 裂的部位，如茎尖、根尖、 未成熟的种子、 萌发的种子 和生长着的果实等。 一般而 言，细胞分裂素的含量为 1～1000ng· -1 植物干重。 g 从 高等植物中发现的细胞分 裂素， 大多数是玉米素或玉 米素核苷。
脱落酸存在于全部维管植物中，包括 BR 在 植 物 界 中 普 遍 存 被子植物、裸子植物和蕨类植物。苔 在。 油菜花粉是 BR1 的丰 类和藻类植物中含有一种化学性质与 富来源，但其含量极低， 脱落酸相近的生长抑制剂，称为半月 只有 100～200μg·kg-1 ， 苔酸(lunlaric acid)，此外，在某些苔藓 BR1 也存在于其他植物 和藻类中也发现存在有 ABA。 中。BR2 在被分析过的植 物中分布最广。 BR 虽然在植物体内各部分 都有分布， 但不同组织中 的含量不同。通常 BR 的 含量是：花粉和种子 1～ 1000ng· -1 ， 枝 条 1 ～ kg 100ng· -1 ，果实和叶片 kg 1～10ng· -1 。某些植物 kg 的虫瘿中 BR 的含量显著 高于正常植物组织。 脱落酸运输不具有极性。在菜豆叶柄 切段中， 14C-脱落酸向基运输的速度 是向顶运输速度的 2 倍～3 倍。脱落 酸主要以游离型的形式运输，也有部 分以脱落酸糖苷的形式运输。脱落酸 在植物体的运输速度很快，在茎或叶 柄中的运输速率大约是 20mm· -1。 h
植物生理学：第八章 植物生长物质
叶肉细胞中ABA的分布
pH=6.5 101
pH=4.5 2
pH=7.5 1001
(1) 脱落酸的生物合成
（黄质醛） （全反式堇菜黄素）
2.ABA生物降解
6.5.3 脱落酸的生理作用
1. 促进气孔关闭
诱导气孔关闭机理
ABA对气孔运动有明显的调 节作用。ABA能抑制保卫细胞 质膜中的 K+- H+离子泵，使H+ 不能泵到膜外侧，K+不能进入 细胞内，引起液泡水势升高， 水分流出保卫细胞，抑制气孔 张开
汤普森右手的那串未经处理， 左手拿的那串是在果 实发育阶段喷洒了GA3 .
应用
1、促进麦芽糖化— 啤酒生产 2、促进茎叶生长—大麻、花卉、抽苔、水稻 三系制种等 （对根伸长无作用） 3、防止花、果脱落 4、打破休眠—马铃薯 5、促进单性结实 —葡萄 6、促进雄花的分化
第三节 细胞分裂素类 （cytokinin CTK）
叶面涂施CTK (100mg·L-1)
对照
用带有产生CTK类物质 的菌的针，把番茄茎刺伤 后，产生恶性肿瘤
CTK对萝卜子叶膨大的作用
2.诱导芽的分化与发育
CTK 能诱导愈伤组织分化出芽，促 进维管束发育，IAA /CTK 对愈伤组织 的根或芽的分化起调控作用。
CTK/IAA 高时，愈伤组织分化芽； CTK/IAA低时，分化根； CTK/IAA比例适中维持愈伤组织不分化
偏上性反应:乙烯使叶柄上方比下方生长快， 叶柄向下弯曲
用10μl·L-1乙烯处理4h后番茄苗的形态
香蕉果实成熟时乙烯释放
2.促进果实成熟
2.促进成熟
转ACC氧化酶反义基因的番
CK
茄（只有5％的正常乙烯含量）
教学设计赤霉素的生理功能及作用机理
PPT12
赤霉素在科学研究和农业生产中具有十分重要的意义,但比起生长素和脱落酸来，不太受学生重视，本课程设计试图增加一些生动图片吸引学生兴趣，了解赤霉素的重要性，增强记忆，同时添加最新研究成果如赤霉素受体的晶体结构，帮助学生理解赤霉素的作用机理。
教学内容
本节内容为植物生理学第八章植物的生长物质中的重点内容。上节课讲解了赤霉素的发现，分布和运输，本节重点介绍其生理功能和作用机理。主要内容包括：
2.讲解赤霉素的第二个生理功能：打破休眠，促进萌发。
3.由于赤霉素的第三个生理功能涉及到光周期现象，先浅显介绍长日植物的含义，再介绍赤霉素促进抽薹开花的功能。
4.介绍诱导单性结实的功能，先提问：生活中经常吃到哪些无子无核的瓜果呢？展示赤霉素处理得到无籽葡萄的照片。
5.简要介绍赤霉素雄花分化和诱导水解酶促进的功能。
教学安排与课堂组织
分为六个单元，PPT总页数12，总时间：15min
一、导言
回顾上节课所讲赤霉素的发现，分布与生物合成，引入本节内容。
二、目标
明确本节课学习目标，需要掌握的内容：赤霉素的生理作用与其作用的分子机制。
三、先测
问题：植物生长物质包括哪几大类？之前学了哪一类？
4、参与式学习
1.介绍赤霉素的第一个生理功能：促进植物生长。展示用赤霉素处理后的豌豆幼苗的生长状况图片，和野生型进行比较。
教学设计
赤霉素的生理功能及作用机理
生命科学学院 史玮
课程名称
植物生理学
授课章节
第八章第二节
授课题目
赤霉素的生理功能及作用机理
所属学科
植物学
授课光笔
教学目的
掌握赤霉素的生理功能及作用机理
教学思想
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五、赤霉素的生理作用
• 赤霉素的生理作用可归纳如下： • 促进作用
促进两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开 花，细胞分裂，叶片扩大，抽苔，茎延长，侧枝 生长，胚轴弯钩变直，种子发芽，果实生长，某 些植物座果。 • 抑制作用 抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。
• 在GAs家族中，大多数成员没有生物活性或生 物活性很低，其中一部分是合成GAs的前体物 质，另一部分是活性GAs的代谢产物。
• 结构与活性的关系：GAs上的一些特定的基团 决定了其生物活性的有无或强弱。研究表明：
• （1）第7位C原子上的羧基本是GAs所共有的， 也是产生活性所必需的；
• （2）C20甲基使得相应的GAs活性低，因此 C19-GAs比C20-GAs具有更高活性
• （3）3-羟化，3、13-双羟化，1、2-不饱和键的 GAs具有更高活性
• （4）2-羟化，导致活性丧失 • 因此，生理活性强的GAs有GA1，3，7，30，32，38等；
生理活性弱的GAs有GA13，17，25，28，39等。 • 而市售赤霉素主要是GA3
GA1，GA3和GA7的结构
GA1
GA3
角度大；拔节早，节间长，节部弯曲变褐色，下部茎节长 出倒生根；剖开病茎，内有白色丝状菌丝
• 1898，Hori 指出这种徒长现象起因于真菌病害； • 1912，Sawada指出这是由于稻苗感染藤仓赤霉菌
（Gibberella fujikuroi）所引起；
• 1926，Kurosawa（黑泽英一）用经过灭菌的赤霉菌 培养滤液处理未受感染的水稻植株，也能刺激稻苗徒 长，提示该症状是赤霉菌所分泌的某种物质引起的；
• 赤霉素在植物体内的运输没有极性。根尖合成 的赤霉素沿导管向上运输，而嫩叶产生的赤霉 素则沿筛管向下运输。至于运输速度，不同植 物差异很大，如矮生豌豆是5 cm／h，豌豆是 2.lmm／h，马铃薯是0.42 mm／h。
四、赤霉素的生物合成
• 1. 器官部位： • 赤霉素在高等植物中生物合成的位置至
第二节 赤霉素类
一、赤霉素的发现 二、赤霉素的结构 三、赤霉素的分布和运输 四、赤霉素的生物合成 五、赤霉素的生理作用 六、赤霉素在生产上的应用
一、赤霉素的发现
• 19世纪末至20世纪初，日本南部稻田中的稻苗出 现异常的徒长，日本农民用“笨苗”来形容这种 症状——“恶苗病”；
分蘖期水稻恶苗病识别四大特征: 病株茎秆细高，少分蘖；下部叶片发黄，上部叶片张开
• 在赤霉素烷上，由于双键、羟基数目和位置 的不同，形成了各种赤霉素。根据赤霉素分 子中碳原子总数的不同，可分为C19和C20两 类赤霉素。
• 约1/3以上的GAs具有全部20个C原子，
称为C20－GAs，种类少，且生理活性低， 如GA12,13,25,27等；其它的则失去了第20 个C原子，成为C19－GAs，种类多，生 理活性较高，如GA1,2,3,7,9,22等。
GA7
• 赤霉素有自由赤霉素和结合赤霉素之分。 • 自由赤霉素（free gibberellin）不与其他物质
结合，易被有机溶剂提取出来。 • 结合赤霉素（conjugated gibberellin）是赤
霉素和其他物质（如葡萄糖）结合，要通过酸 水解或蛋白酶分解才能释放出自由赤霉素。结 合赤霉素无生理活性。
• 1938，Yabuta（薮田贞次郎 ）成功地分离出这种物 质，称为赤霉素（gibberellin，GA）；
• 二战后，英美学者注意到日本学者的前期工作， 并迅速开展赤霉素研究；
• 1954，英国的Cross研究组和美国农业部 Stodola研究组分别从真菌培养滤液中提取并 鉴定了赤霉酸（Gibberellic acid，GA）；
赤霉素生理作用的几个具体方面
1. 赤霉素类与节间伸长 2. 赤霉素类与种子萌发 3. 赤霉素类与开花结果
1. 赤霉素类与节间伸长
• 与AUXs仅能促进离体组织的伸长不同，GAs能 促进完整植株的伸长生长。
• 用玉米、豌豆、水稻、大豆、拟南芥等植物的矮 生型突变体所做的实验，证明了施用外源GA能 使矮生型突变体恢复正常的野生性状
• 1958，Biblioteka acMillan及 Suter报道在连荚豆
（Phasenlus mulfiflous）未成熟种子中分离
得到 GA1结晶，说明GAs是高等植物的天然物 质。
• 1959年确定其化学结构。现已知植物体内普遍 存在赤霉素。
二、赤霉素的结构
• 赤霉素是一种双萜，由4个异戊二烯单位组 成。其基本结构是赤霉素烷（gibberellane）， 有4个环。
三、赤霉素的分布和运输
• 赤霉素广泛分布于被子植物、裸子植物、蕨类 植物、褐藻、绿藻、真菌和细菌中。赤霉素的 种类很多，1955年分离出 GA1，GA2和 GA3 三种，以后陆续发现，至1998年底已报道有 126种赤霉素（GA126）。GA右下角的数字代 表该赤霉素发现早晚的顺序。
• 赤霉素和生长素一样，较多存在于植株生长旺 盛的部分，如茎端、嫩叶、根尖和果实种子， 高等植物的赤霉素含量一般是 1－1000 ng／ g鲜重。每个器官或组织都含有2种以上的赤霉 素，而且赤霉素的种类、数量和状态（自由态 或结合态）都因植物发育时期而异。
• 几乎同时，日本学者重新分析早期得到的赤霉 素产品，并提取了 3种赤霉素，即GA1、GA2 和GA3，其中GA3与赤霉酸实际上是同一种物 质。
• 1957，Phinney等最早报道在高等植物中存在 有GAs。他们以突变矮化的玉米品种为供试材 料，并且在不同属、种的植物种子或果实提取 液中均发现类似GAs的物质。
少有3处：发育着的果实（或种子），伸 长着的茎端和根部。赤霉素在细胞中的 合成部位是微粒体、内质网和细胞质可 溶性部分等处。
2. 合成前体及过程
• 合成前体：甲瓦龙酸（又名甲羟戊酸） • 合成过程：
GA12－7－醛是各种 GA的前身，可以经 不同途径变为不同的 GA。各种GA在植物 体内是可以相互转变 的。