植物激素(Plant_hormones)
植物激素Plant_hormones ppt课件
方法根据不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉淀量的关系式，便可计 算出样品中激素的含量。当前常用的两种激素定量技术。 放射免疫法：如用放射性抗原，则可通过测定放射性强度来定量。如 放射免疫测定法， 酶联免疫吸附检测法：采用酶标记的抗体来指示抗原抗体结合的微量 测定法。酶作用底物的呈色反应鉴定激素含量。
起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大；赤霉素促进茎伸长生长；细胞分裂素促 进细胞分裂；脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂，不是一种 激素起一种作用，是各种激素之间相互作用的综合表现。
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பைடு நூலகம்
1. 不同激素间浓度和比例的影响
激素特点： ①产生于植物体内特定部位，是植物正常生长发育过程中或特殊环境下 的代谢产物； ②能够从合成部位运输到作用部位； ③不是营养物质，低浓度产生各种特殊的调控作用（生长、抑制）。
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激素合成部位: IAA在分生组织及种子内合成； GA主要在生长的种子中合成； CTK主要在根尖合成； ABA和乙烯虽能在不同器官合成，但在成熟、衰老和胁迫环
GA与生长素：GA抑制生长素结合态的形成及氧化酶的活性，从而提 高生长素的浓度；赤霉素则能促进生长素的生物合成作用。
4. 不同激素的连锁性作用。
植物内源激素的含量往往伴随生长发育进程而有显著的变化，这种现 象揭示在不同生长发育阶段相应由不同激素起着特定作用。对整个生 长发育过程而言，各种激素起着连锁性的作用。
生长素与细胞分裂素共同控制烟草愈伤组织的生长与分化，这种作 用取决于生长素和细胞分裂素的各自浓度与适当的比例，表现出两种 激素相辅相成的作用。
植物激素(Plant_hormones)
2．物理和化学方法 植物激素的测定分析采用薄层层析、气相
色谱（gas chromatography，GC）、高效液相层析（high liquid performance chromatography，HPLC）、质谱分析（mass spectrography，MS）等，其原理大都是基于不同物质在不同介质中 的分配系数。测定生长素含量可以达到10-12g的水平。如GC测定乙 烯含量；气质联谱（GC-MS）分析赤霉素。
二、植物激素的种类及相互之间的作用 目前公认的植物激素有五大类： 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯、脱落酸。 植物体内存在油菜甾体类（BR）、多胺（PA）、茉莉酸 （MJ）、水杨酸（SA）、寡糖素等也具有近似激素的特性。 我国科学家发现玉米赤烯酮等 起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大；赤霉素促进茎伸长生长；细胞分裂素促 进细胞分裂；脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂，不是一种 激素起一种作用，是各种激素之间相互作用的综合表现。
2.
不同激素间的拮抗作用
不同激素间的拮抗作用，生长素与细胞分裂素对植物顶端优势有 相反的效应，生长素与乙烯对叶片脱落也有相反的作用，脱落酸对生 长素、赤霉素或细胞分裂素的生理作用也有分别的拮抗作用。
3. 某种激素通过影响其它激素的合成、运输及代谢而改 变后者浓度。
生长素提高乙烯：较高浓度的生长素对植物体内乙烯合成有显著的 促进作用，生长素提高乙烯合成效率，乙烯抑制生长素在植物体内运 输并影响生长素的代谢。 GA与生长素：GA抑制生长素结合态的形成及氧化酶的活性，从而提 高生长素的浓度；赤霉素则能促进生长素的生物合成作用。
激素特点： ①产生于植物体内特定部位，是植物正常生长发育过程中或特殊环境下 的代谢产物；
植物激素合成与降解
一、赤霉素（GA）
• 合成部位：未成熟的种子、幼根、幼芽。 • 主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和
果实发育。 • 分布：生长旺盛的部位。 • 存在形式：自由赤霉素、结合赤霉素
再在ACC合酶的催化下形成5’-甲硫基腺苷和ACC，MTA通过杨氏循 环再生成蛋氨酸，而ACC则在ACC氧化酶的催化下氧化生成乙烯。
• 乙烯在植物体内形成以后也会转变为二氧化碳和乙烯氧化物等气 体代谢物，也会形成可溶性代谢物，如乙烯乙二醇和乙烯葡萄糖 结合体等。
• 乙烯代谢的功能是除去乙烯或使乙烯钝化，使乙烯水平达到适合 植物生长发育需要。
• 在晚期C-6氧化途径中, 油菜烷醇第22、23位碳原子(C-22, C-23)上 的氢键先后被羟基化, 依次生成6-脱氧长春花甾酮和6-脱氧茶甾酮。 6-脱氧茶甾酮第3位碳原子上的羟基被异构化, 其中经历脱氢和还 原两步反应, 先后形成6-脱氧-3-脱氢茶甾酮和6-脱氧香蒲甾醇。接 下来, 6-脱氧香蒲甾醇第2位碳原子上的氢键被羟基化而形成6-脱 氧栗甾酮。6-脱氧栗甾酮第6位碳原子上的氢键先后经过羟基化和 脱氢作用, 依次被转化为6-羟基-栗甾酮和栗甾酮。
（二）光氧化
• 体外的吲哚乙酸在植物色素核黄素催化下，可被光氧化，产物也 是吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
• 植物体内自由生长素水平是随着生长发育而变化的，它是通过生 物合成、生物降解、运输、结合和区域化等途径，调节体内生长 素水平，以适应生长发育的需求。
生长素促进植物生长表现为三个 特征：
1.双重作用 生长素在较低浓度时促进生长， 在较高浓度时抑制生长。
A47-植物生理学-7版第8章植物生长物质
(四)促进雄花分化
对于雌雄异花同株的植物，用GA处理后， 雄花的比例增加；对于雌雄异株植物的雌 株，如用GA处理，也会开出雄花。GA在这 方面的效应与生长素和乙烯相反。
（五）其它生理效应
GA还可加强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。
此外，GA也可促进细 胞的分裂和分化，主要是 缩短了G1期和S期。
从图中可以看出，14C 标 记 的 葡 萄 糖 向 着 IAA 浓 度高的地方移动。
IAA对草莓“果实”的影响 A.草莓的“果实”实际是一个膨大的花柱，其膨大是由其内 的
“种子”生成的生长素调节的。 B.当将瘦果去除时，花柱就不能正常发育。 C.用IAA喷施没有瘦果的花柱时，其又能膨大。
(四)生长素的其它效应
生长素还与植物向光性和向重力性有关，引 起单性结实、促进菠萝(凤梨)开花、引起顶端优 势、诱导雌花分化和促进形成层细胞向木质部细 胞分化。此外，生长素还与器官的脱落有一定的 关系。
引起顶端优势
图 生长素抑制了菜豆植物株中腋芽的生长 A.完整植株中的腋芽由于顶端优势的影响而被抑制； B.去除顶芽后腋芽生长； C.对顶芽切面用含IAA的羊毛脂凝胶处理，从而抑制了腋芽的生长。
2.运输抑制剂响应1蛋白 （transport inhibitor response 1，TIR1） 这类蛋白位于细胞中， 是负责蛋白质降解的SCF （SKP1/cullin/F-box）蛋 白复合体的组分之一。
转录因子：Aux/IAA蛋白 响应因子：ARF
（二）生长素的作用机理 生长素最明显的生理效应之一就是促进细胞
蛋白降解复合体 阻遏蛋白
第三节 细胞分裂素类
一、细胞分裂素的发现和化学结构
氨
植物激素合成与降解
1.油菜素内酯合成途径
• BR合成由早期和晚期C-22氧化途径、早期和晚期C-6氧化途径、早 期C-22氧化途径与晚期C-6氧化途径之间的合成捷径组成。
再在ACC合酶的催化下形成5’-甲硫基腺苷和ACC，MTA通过杨氏循 环再生成蛋氨酸，而ACC则在ACC氧化酶的催化下氧化生成乙烯。
• 乙烯在植物体内形成以后也会转变为二氧化碳和乙烯氧化物等气 体代谢物，也会形成可溶性代谢物，如乙烯乙二醇和乙烯葡萄糖 结合体等。
• 乙烯代谢的功能是除去乙烯或使乙烯钝化，使乙烯水平达到适合 植物生长发育需要。
2.不同器官对生长素的敏感性不同。 首先是根，其次是芽，最后是茎。
3.对离体器官和整株植株有别，生 长素对离体器官的生长具有明显
的促进作用，而对整株植物效果 不太明显。
三、细胞分裂素（CTK）
• 合成部位：根尖、芽尖、萌发的种子。 • 主要作用：促进细胞分裂、延缓叶片衰老。 • 分布：正在进行细胞分裂的部位。 细胞分裂素的种类： 天然的细胞分裂素 人工合成的细胞分裂素
二、生长素
• 合成部位：幼嫩的叶，叶和发育中的种子 • 分布：大多分布在生长旺盛的部位 • 生理作用：促进细胞生长（两重性）
生长素的降解
• （一）酶促降解，分为脱羧降解和不脱羧降解 1.脱羧降解 在IAA氧化酶作用下氧化时脱羧产生二氧化碳 2 不脱羧降解 IAA降解物仍然保留IAA侧链的两个碳原子，不脱羧。
（一）多胺与植物生长促进剂
• 多胺对植物生长有明显的促进作用,植物多胺合成的每一步骤都可 以被加入Put、Spd和Spm促进。一般来说,多胺生物合成最活跃的 地方,细胞分裂最旺盛，多胺的浓度及其生物合成速度的提高总是 先于或与DNA和蛋自质的增加同时发生。
• 即Spm单独或与上IBA合用都能提高绿豆幼茎插条的生根数,并目. 多胺与IBA在诱导生根方面有相加效应,同时,IBA诱导的生根过程中, 多胺合成速度也加快,含量增加。由此看来,生长素类物质促进生 长可能是通过多胺来实现的。
植物激素
脱落酸：在植物体细胞胚胎( 以下简称体胚) 的发生过程中, 植
物生长调节剂的作用尤为重要, 阐明它们在体胚发生中的作用
机理有利于更好地认识体胚发生的本质。大量研究表明, ABA对
植物体胚的发生发育有重要作用, 添加适量的外源ABA 可明显
地提高体胚发生的频率与质量。ABA对植物体胚发生的促进作
A
C
D
基因YUC1、YUC4、YUC10和TAA1在胚胎中表达, 合成生长素;
PIN1 运输生长素到胚根原细胞, 对胚根原中生长素峰值
(auxin maximum)的形成至关重要; MP和BDL在胚胎内层区域 表达, 生长素导致IAA10降解, 激活ARF9和其它的ARFs, 调控
胚根原分化; bHLH转录因子TMO7移动到胚根原细胞调控其分
化; (E), (F) 生长素调控子叶原基起始及子叶发育, YUC1、YUC4、 YUC10 和 TAA1 在 子 叶 原 基 及 顶 端 分 生 组 织 形 成 区 域 表 达 ; TAA1在静止中心(QC)前体细胞中表达, 它们对子叶和静止中心
的参形考成文和发献育：不可缺少。
[1]霍妙娟,魏岳荣,胡家金,彭昕琴,黄秉智,杨护. 脱落酸在植物 体细胞胚胎发生中的调控作用[J]. 中国生物工程杂 志,2007,11:92-98. [2]宋丽珍,王逸,杨青华,程佑发. 生长素在植物胚胎早期发育中 的作用[J]. 植物学报,2013,04:371-380.
右侧和两幅图片展示了植物激 素种类的不同和植物激素浓度 不同的情况下，对植株生长的 影响。事实上，同一种植株，选 用不同的激素，其生长情况也 不尽相同。
由于单细胞起源的体胚发生体系是理想的外源基因操作体系, 体 胚发生的研究在基因工程、体细胞融合、细胞突变体诱导、人工 种子、杂种合子胚的挽救等领域都有着广阔的应用前景。期望通 过对ABA对植物体胚发生调控机制的研究, 能够阐述其作用机理, 从而优化体胚发生程序, 对于在理论上理解高等植物胚胎发生过 程当中的形态建成, 对于实践中应用生物技术培育植物新品种均
植物激素的概念定义
植物激素的概念植物激素(plant hormone)是指植物天然产生的、低浓度就能影响生理过程的有机物质。
激素影响的过程主要包括生长、分化和发育，其他过程如气孔运动也受影响。
植物激素也被称为Phytohormone，但不太常用。
在Went和Thimann1937年出版的《植物激素》(phytohormone)中，激素被定义为能从器官的一个部分运输到另一部分的物质。
最初植物生理学应用“激素”是源于哺乳动物中的“激素”概念，涉及其在特定部位合成、在血液流中运输到靶组织，在靶组织通过激素浓度控制生理反应。
第一个被鉴定的植物激素生长素，能使离其合成位点一定距离的组织产生生长反应，因此满足能运输的化学信号的定义。
但是这都是在我们现在对激素全面了解之前，现在已清楚，植物激素并不满足哺乳动物激素概念的要求。
植物激素的合成可能在特定部位(与动物激素类似)，但可在较大范围的组织或细胞中产生。
同时，它们可能被运输到其他部位起作用，但并不总是如此。
在一种极端情况下，我们发现细胞分裂素从根系到叶片的运输抑制衰老和维持代谢活性；在另一种极端情况下，气体乙烯会导致与合成乙烯的同一组织或同一细胞的变化。
因此运输不是植物激素的必要特征。
虽然现在认为“激素”表示可运输的化学信使，最早应用“激素(hormone)”一词是在100年前在药物学中指刺激因子。
实际上，hormone一词来自希腊语，表示“刺激(stimulate)”或“反应(to set in motion)”。
因此该词本身的原始含义不要求运输(per se)，上述植物激素的定义更接近于希腊语中的原义，而非动物生理学中目前所用的激素的含义。
植物激素是一系列特殊的化合物，有着特殊的代谢和特点。
植物激素共同的特征是：植物中天然的、在远低于营养和维生素的低浓度下能影响生理过程的化合物。
植物生长物质 激素和除草剂
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4、细胞分裂素的作用机理 目前尚不肯定。
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5、细胞分裂素的生理效应
（1）促进细胞分裂和扩大 （2）诱导芽的分化 （3）延迟叶片衰老
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第四节 脱落酸 一、脱落酸的发现 二、脱落酸的化学结构 三、脱落酸的分布与代谢 四、脱落酸的作用机理 五、脱落酸的生理效应
图6-8 赤霉素实的用文生档 物合成途径
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4、赤霉素的作用机理 1．赤霉素调节生长素的水平 2．赤霉素诱导α-淀粉酶的合成
图6-17赤霉素对生长素水平的调节
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5、赤霉素的生理效应
（1）促进茎的伸长生长 （2）打破休眠 （3）促进抽苔开花 （4）影响性别分化
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6、生长素的生理效应
6.1 促进伸长生长 6.2 促进器官与组织分化 6.3 促进结实 6.4 防止器官脱落 6.5 影响性别分化
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第二节 赤霉素类
1、赤霉素的发现与化学结构
2、赤霉素的分布和运输
3、赤霉素的存在形式与生物合成
4、赤霉素的作用机理
第六章 植物生长物质
• 植物生长物质可分为两类：
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
植物激素(Plant_hormones)
由于植物激素在体内没有十分专一的合成部位，不象在动物中那 样，通过切除或移植腺体的方法，以调节激素的水平。采用基因工 程的方法，就使人为的控制激素在植物体内的合成成为可能。
Spena，Romano (1991）在导入之中基因的烟草、马铃薯和拟南芥 植物内都有表达，结合态IAA含量增加，游离态IAA含量下降。对照 相比，可明显低发现，含iaaL基因的马铃薯和烟草的顶端优势减弱， 初生根减少，叶生长不正常。 将iaaM和 iaaH基因从农杆菌Ti质粒上克隆下来，再与组织特异性 不同的起动子相结合，然后通过农杆菌载体整合到矮牵牛的基因组 中，获得了矮牵牛转基因植株。 将花椰菜花叶病毒19S起动子与iaaM引入植物后，iaaM基因在所有 植物组织中都能表达，组织中IAA和吲哚已酰胺的含量比未转基因 的对照植株增加10～100倍。在形态上也发生很大变化，顶端优势 加强，不定根增多等典型的生长素反应。
二、植物激素的种类及相互之间的作用 目前公认的植物激素有五大类： 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯、脱落酸。 植物体内存在油菜甾体类（BR）、多胺（PA）、茉莉酸 （MJ）、水杨酸（SA）、寡糖素等也具有近似激素的特性。 我国科学家发现玉米赤烯酮等 起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大；赤霉素促进茎伸长生长；细胞分裂素促 进细胞分裂；脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂，不是一种 激素起一种作用，是各种激素之间相互作用的综合表现。
基因4编码异戊烯基转移酶（ipt），这个酶催化细胞分裂素生物合 成中最重要的一个限速反应。
除农杆菌外，从假单孢菌也分离出iaaL（吲哚已酰赖氨酸合成酶）， 可用以转化植物，可以选用不同的起动子（promoter）来控制基因的 表达活性，从而提高植物体内激素的合成，或降低体内的激素水平， 以便能更深入地研究激素地作用机理，有效地控制植物地生长发育。
植物生理学06植物激素
控制性别表现 GA3 1000ppm，处理4-5叶期，促进 黄瓜雄花的形成, 抑制雌花的形成。 用于不育系纯种繁殖。
Section 3 Cytokinin（CTK）
3.1
Discover of CTK
1941，椰子胚乳刺激曼陀罗胚囊卵细胞发育 1947，变质的DNA促进烟草愈伤组织细胞分裂 而发现。 1963年Letham首次从未成熟玉米种子中分离出 天然的CTK。 1964年确定其化学结构并命名为玉米素(Zeatin)。 现在已从许多高等植物中分离出十几种细胞分裂 素。
的种子 花粉粒、柱头、结实期的果实均可合成生 长素 受精后的子房、子叶也是合成生长素的部 位。
1.3.2 生物合成的步骤
1）色氨酸途径 缺Zn影响Trp的合成，进而影响IAA合
成 2)非色氨酸途径 从不能合成色氨酸的突变体中证实。
1.5 生长素的生理效应
1)促进营养器官的伸长。
公认的植物激素IAA、GA、CTK、ABA和Eth。
植物生长调节剂 (Plant growth regulators)
是指人工合成的化合物质，具有植物激素相
同的生理功能。
Section 1 生长素(IAA -Indole acetic acid)
1.1 Discover of IAA
Went称之为生长素(Auxins)。经鉴定为吲哚 ─3-乙酸(Indole-3-acetic acid)简写IAA， 其结构式为：
3)促进果实发育及单性结实——生
产无籽果实
IAA类喷或涂于柱头上,
不经授粉最终也能
发育成单性果实。 胡椒、西瓜、蕃茄、茄子（10ppm 2，4D），防止温室内光照不足或早春露地栽培 的蕃茄早期落花, 提高座果率 --形成无籽 果实。
植物的生长激素
植物的生长激素生长激素（plant hormones）是调控植物生长和发育的化学物质，它们在植物体内起着极其重要的作用。
随着植物的生长环境变化，生长激素能够按照一定的规律调节植物的形态、生理和代谢过程，从而使植物适应不同的环境条件。
本文将重点介绍植物生长激素的种类、功能以及它们在植物生长发育中的作用。
一、种类植物生长激素包括：赤霉素（gibberellin）、生长素（auxin）、细胞分裂素（cytokinin）、脱落酸（abscisic acid）和乙烯（ethylene）五大类。
每一种生长激素都具有特定的生物学功能，它们相互作用并协调植物的生长发育过程。
二、功能1. 赤霉素（gibberellin）赤霉素可以促进植物生长，增加茎的长度，并促进细胞的分裂和伸长。
它还参与调控萌发和发育，影响植物的花期和果实成熟。
赤霉素能够调控植物的光反应，使植物在采光不足的环境下延伸茎长以获得更多的光照。
2. 生长素（auxin）生长素在植物体内广泛存在，并参与调控植物的生长发育。
它可以促进细胞的分裂和伸长，调节叶片的形成和展开，抑制冬眠和落叶，并影响植物的根系发育。
生长素还参与了光反应过程，使植物在向光的方向弯曲。
3. 细胞分裂素（cytokinin）细胞分裂素可以促进细胞的分裂和增殖，调节植物的生长和发育。
它在根系和果实的形成中发挥重要作用，能够延缓衰老和促进嫩枝的生长。
细胞分裂素与生长素之间存在复杂的互作关系，共同调节植物的形态。
4. 脱落酸（abscisic acid）脱落酸参与了植物的逆境适应和生理调节过程。
它能够抑制萌发和生长，促进种子休眠并保持植物处于休眠状态。
在干旱或其他逆境条件下，脱落酸在植物体内积累增多，从而使植物进入休眠状态以减少耗水量。
5. 乙烯（ethylene）乙烯是一种气体植物生长激素，参与了植物的果实成熟和脱落过程。
它能够促进果实的呼吸和产生酸和糖类物质，从而促进果实的成熟和开裂。
植物激素对果实生长发育过程中调控研究(1)
植物激素对果实生长发育各阶段的调控机理的研究摘要:文章综述了五种植物内源激素(乙烯、生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素)在果实生长发育各个阶段的调控机理及其含量在此过程中的变化规律。
关键词:植物内源激素;果实;生长;发育果实的生长发育过程是指从开花到果实衰老的全过程。
在这一过程中，均受内源激素的调控。
植物激素( Plant Hormones)是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质,也被称为植物天然激素或植物内源激素,是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的,低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。
它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。
这种调节是灵活多样的,可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化实现。
许多研究表明,主要的五大类植物激素都从不同方面不同程度地影响果实的生长发育。
乙烯( Ethyne)能够刺激细胞膜透性,促进RNA的合成,是碳水化合物转化酶的调节开关,可促进成熟、脱落、衰老。
生长素( IAA)可增加细胞壁的可塑性,促进细胞伸长,从而促进生长。
另外,还有促进生根、保持顶端优势、阻止器官脱落、影响花的性别分化等作用。
赤霉素(GA)的主要生理作用是促进细胞伸长和诱导淀粉酶的形成,对生长和呼吸作用常表现出“先促进后抑制”的现象。
脱落酸(ABA)在植物生长发育中具有促进作用,包括体细胞胚的发生和发育、种子发育与休眠、细胞分裂、组织器官的分化与形成等[1]。
细胞分裂素(CTK)具有促进细胞分裂和扩大,调节核酸及蛋白质的合成、抑制呼吸及其代谢,从而延迟机体的衰老的作用。
[2]1. 植物激素对开花坐果的生理作用及调控激素对果树开花座果的调控,主要方面就是控制着花的萌发、脱落以及花芽分化等方面。
影响开花坐果主要有乙烯、生长素、赤霉素、细胞分裂素。
乙烯能促进开花,但这种诱导作用必须有叶片存在,并且诱导的效果与植物体大小有关,处理时植物体越大,产生花数也越多。
植物激素简介
植物激素简介植物激素（planthormone,phytohormone）植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质，也被称为植物天然激素或植物内源激素。
作用：调控植物的生长、发育与分化。
植物激素（planthormone,phytohormone）：是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。
它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。
这种调节的灵活性和多样性，可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化，进而改变内源激素水平与平衡来实现。
植物激素分类即生长素（auxin）、赤霉素GA）、细胞分裂素CTK）、脱落酸（abscisicacid，ABA）、乙烯（ethylene，ETH）和油菜素甾（灾）醇（brassinosteroid，BR）。
它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。
例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。
所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。
植物激素的化学结构已为人所知，人工合成的相似物质称为生长调节剂，如吲哚乙酸；有的还不能人工合成，如赤霉素。
目前市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。
这些外加于植物的吲哚乙酸和赤霉素，与植物体自身产生的吲哚乙酸和赤霉素在来源上有所不同，所以作为植物生长调节剂，也有称为外源植物激素。
最近新确认的植物激素有，多胺，水杨酸类，茉莉酸（酯）等等。
植物体内产生的植物激素有赤霉素、激动素、脱落酸等。
现已能人工合成某些类似植物激素作用的物质如2,4-D（2,4-二氯苯酚代乙酚）等。
植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。
植物激素的研究与应用改善农作物生长和产量
植物激素的研究与应用改善农作物生长和产量植物激素（plant hormones）是一类在植物中起调节生理、生长和发育作用的特殊化合物。
它们以微量存在于植物体内，通过调控植物的生长和发育过程，对农作物的生长和产量具有重要影响。
本文将介绍几种常见的植物激素及其研究与应用，以期改善农作物的生长和产量。
一、植物激素：赋予植物特殊能力1. 激动生理素：塑造植物外部形态植物激素中的激动生理素（auxin）在植物外部形态塑造中起到关键作用。
它可以促进植物细胞的伸长与分裂，并控制植物的向光性和向重力性，调控根、茎、叶的生长。
通过合理使用激动生理素，我们可以控制农作物的株型、增加其可见光接受面积，提高光合作用效率，从而促进农作物生长。
2. 生长素：促进细胞分裂与伸长生长素（gibberellin）对植物的细胞分裂和伸长有很大的影响。
在农作物生长中，合理施用生长素可以提高种子萌发率、花器官发育和果实膨大，增加农作物的产量。
不过，过量的生长素可能导致农作物过度伸长，导致倒伏等不良后果，因此使用生长素需谨慎。
3. 絮果酸：控制农作物抗逆能力结实酸（abscisic acid）是一种植物激素，它主要参与植物对逆境的响应。
结实酸能够抑制幼苗的生长，提高农作物的耐旱、耐寒和抗病性。
通过研究和应用结实酸，我们可以改善农作物的抗逆能力，增加其在恶劣环境下的生存能力。
4. 生根素：促进根系发育和营养吸收生根素（rooting hormone）对农作物的根系发育和营养吸收具有重要作用。
它可以促进根系的生长和分化，增加根毛的生长面积，从而提高农作物的根系吸水、吸收营养的能力。
合理应用生根素可以改善农作物的根系结构，提高农作物对土壤水分和养分的利用效率。
二、研究与应用：提升农作物生长和产量随着对植物激素研究的深入，人们逐渐认识到植物激素在改善农作物生长和产量方面的潜力。
下面介绍几个植物激素研究与应用的例子。
1. 利用赤霉素控制农作物生育期赤霉素是一种研究较为深入的植物激素，它的合成过程与农作物的生育期密切相关。
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三、植物激素的测定方法
激素在植物体内含量极低，性质又不稳定，加之细胞中其他化合物的 干扰，故测定方法必须十分灵敏和专一。通常先用合适的有机溶剂来 提取，既要避免许多干扰物质，又要防止激素破坏。其次采取各种萃 取或层析步骤，使激素得到部分提纯，然后用生物的、物理或化学方 法测定其含量。
1．生物测定法 是通过测定激素作用于植物或离体器官后，所产生 的生理生化效应的强度，从而推算出植物激素含量的方法。如小麦胚 芽鞘切段伸长法；根据赤霉素与α－淀粉酶活性原理，用半粒种子法； 萝卜子叶增重法测定细胞分裂素含量等。
四、植物激素的研究方法
过去研究激素的生理作用及作用机理，多采用外源激素及对内源激素 水平的检测。观察对植物生长发育影响。这种方法为人们认识激素的 功能积累了大量的知识。但却存在很大的局限性，例如受到吸收、运 转和内外因素的干扰。在细胞中的有效浓度，有很大的差异。
分子生物学和遗传学的手段在研究植物激素领域中的应用和发展，大 大地促进了人们对激素作用的认识。 通过在自然界筛选或化学诱变，得到了适合于不同研究目的的突变体 （mutant）和营养缺陷型（auxotroph），激素合成基因突变体。 通过基因工程的方法，成功地从农杆菌和假单孢菌中克隆出生长素和 细胞分裂素地代谢基因，获得了转基因植物（transgenic plant）， 使人们有可能改变植物内源激素水平，特别是生长素和细胞分裂素地 浓度和分布，重新检查各种生理现象。
3．免疫分析法 利用抗原与抗体的特异性反应来检测激素的一种
方法根据不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉淀量的关系式，便可计 算出样品中激素的含量。当前常用的两种激素定量技术。 放射免疫法：如用放射性抗原，则可通过测定放射性强度来定量。如 放射免疫测定法， 酶联免疫吸附检测法：采用酶标记的抗体来指示抗原抗体结合的微量 测定法。酶作用底物的呈色反应鉴定激素含量。
对植物体内激素的合成、代谢、运输与分布进行有效的遗 传调控、化学调控和环境调控。从而提高农作物的产量与 品质。
一、植物激素的定义
植物激素（ Plant hormones）是植物体内天然存在的一系列有机化合 物，其含量非常低，调控植物生命活动的整个进程。 人工合成的化合物具有内源激素相似的生理活性或能影响内源激素合成、 运输、代谢或生理作用。这些人工合成的化合物一般称为植物生长调节 剂（Plant growth regulators），植物激素与植物生长调节剂统称为 植物生长物质（Plant growth substance）。
高级植物生理学
Advanced plant physiology
植物激素
PLANT HORMONE
植物生长发育的调控不仅是一门基础生物科学，并且是广 泛用于农林、园艺等生产之中。
在植物生长发育过程中，在植物体内有多种有机物与无机 物，通过代谢作用供给细胞生长与分化所必须的基本物质。 植物激素则调控细胞生长与分化方向与进度。
GA与生长素：GA抑制生长素结合态的形成及氧化酶的活性，从而提 高生长素的浓度；赤霉素则能促进生长素的生物合成作用。
4. 不同激素的连锁性作用。
植物内源激素的含量往往伴随生长发育进程而有显著的变化，这种现 象揭示在不同生长发育阶段相应由不同激素起着特定作用。对整个生 长发育过程而言，各种激素起着连锁性的作用。
2．物理和化学方法 植物激素的测定分析采用薄层层析、气相色
谱（gas chromatography，GC）、高效液相层析（high liquid performance chromatography，HPLC）、质谱分析（mass spectrography，MS）等，其原理大都是基于不同物质在不同介质 中的分配系数。测定生长素含量可以达到10-12g的水平。如GC测定 乙烯含量；气质联谱（GC-MS）分析赤霉素。
生长素与细胞分裂素共同控制烟草愈伤组织的生长与分化，这种作 用取决于生长素和细胞分裂素的各自浓度与适当的比例，表现出两种 激素相辅相成的作用。
植物激素相互控制雌雄异花及雌雄异株花植物的性别分化，乙烯与 赤霉素的浓度比值高低有利于黄瓜雌花分化，相反的情况则有利于雄 花的分化。在雌雄异株的大麻及菠菜实验中，花性别分化取决于细胞 分裂素与赤霉素浓度的比值。
境下能在特殊部位大量产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 激素运输特点:
植物激素运输主要为微管系统，生长素在胚芽鞘及幼茎组 织的细胞间短距离运输, 有极性运输特点，而且与细胞的 伸长有关，其它激素无极性运输。
二、植物激素的种类及相互之间的作用 目前公认的植物激素有五大类： 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯、脱落酸。 植物体内存在油菜甾体类（BR）、多胺（PA）、茉莉酸 （MJ）、水杨酸（SA）、寡糖素等也具有近似激素的特性。 我国科学家发现玉米赤烯酮等
激素特点： ①产生于植物体内特定部位，是植物正常生长发育过程中或特殊环境下 的代谢产物； ②能够从合成部位运输到作用部位； ③不是营养物质，低浓度产生各种特殊的调控作用（生长、抑制）。
激素合成部位: IAA在分生组织及种子内合成； GA主要在生长的种子中合成； CTK主要在根尖合成； ABA和乙烯虽能在不同器官合成，但在成熟、衰老和胁迫环
起初人们认为某一种植物生理作用具有专一性。例如生长素 促进细胞体积扩大；赤霉素促进茎伸长生长；细胞分裂素促 进细胞分裂；脱落酸促进休眠以及乙烯促进果实成熟等。后 来发现上述每一种生理现象的控制因素极为复杂，不是一种 激素起一种作用，是各种激素之间相互作用的综合表现。
1. 不同激素间浓度和比例的影响
2. 不同激素间的拮抗作用
不同激素间的拮抗作用，生长素与细胞分裂素对植物顶端优势有相 反的效应，生长素与乙烯对叶片脱落也有相反的作用，脱落酸对生长 素、赤霉素或细胞分裂素的生理作用也有分别的拮抗作用。
3. 某种激素通过影响其它激素的合成、运输及代谢而改变 后者浓度。
生长素提高乙烯：较高浓度的生长素对植物体内乙烯合成有显著的促 进作用，生长素提高乙烯合成效率，乙烯抑制生长素在植物体内运输 并影响生长素的代谢。
小麦成熟阶段种子中内源细胞分裂素、赤霉素、生长素与脱落酸的 含量在其灌浆至成熟过程中相继出现高峰；当种子由休眠、后熟直至 萌芽阶段，其内源激素含量的变化趋势与上述过程相反。
生长过程中植物组织对不同激素的敏感性变化。例如：燕麦胚芽鞘 在生长初期对赤霉素最敏感，而在生长中期及后期对细胞分裂素及生 长素的敏感性增强。