中国农业大学植物生理学本科课件 第十一章 植物生长物质(第一、二节)
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免疫分析（immunoassay） 酶联免疫分析、免疫组织化学分析
不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉 淀量的关系式 样品的激素含量
第二节 生长素（Auxin）
一、生长素的发现和种类
Early experiments of phototropism
Oat Coleoptile
Darwin Sr and Darwin Jr(1880) Boysen-Jensen (1913)
植物根中的生长素表现为由根基部向根尖 方向的运输(向顶性运输，acropetally transport）
农业和园艺生产中使用的一些人工合 成的有机化合物，这些化合物在微量使 用的情况下，对植物生理过程具有显著 的调节作用。
特点：人工合成，外源；微量；可从施用部 位移动到作用部位；种类多，作用各不相同。
如：2，4－D；萘乙酸；乙烯利
植物激素的分析方法
生物测定（Bioassy） 燕麦胚芽鞘法等
仪器分析（instrumental assay） 气相色谱、液相色谱、质谱等
燕麦胚芽鞘的向光性生长
Went (1926)
燕麦胚芽鞘生物测定法
Went 燕麦胚芽鞘试验
只有幼苗顶端才是受光刺激 的部分，照光下某些生长信号 在尖端产生并传向生长区，引 起胚芽鞘背光面生长快于向光 面，产生向光弯曲现象。
胚芽鞘尖端产生的生长信号为 生长素(auxins)
F.Kögl和Thimann等(1934年)， 证实生长素物质是吲哚乙酸 (indole-3- acetic acid，IAA)。
其他几种天然化合物，它们在结构上 与IAA相似，具有许多与IAA相同的 生理作用，统称为生长素类。IAA是 生长素类中最重要的。
天然生长素类
吲哚-3-乙酸 ※（具生物活性） 4-氯吲哚-3-乙酸 ※
※
吲哚-3-丁酸 ※
二、生长素的结构特征
1、具有一个芳香环；
2、具有一个羧基侧链；
3、芳香环和羧基侧链之 间有一个芳香环或氧原 子间隔。
Tryptophan biosynthetic pathway
吲哚-3-甘油磷酸酯
吲哚
吲哚乙腈 吲哚丙酮酸
色氨酸
在几种植物中, IAA 的生物合成途径在不同 组织、不同发育期都有很大变化。 例如: 在胡萝卜的胚胎发育中, 依赖于色氨 酸的途径在其早期的发育中非常重要; 而 在根茎建立起来后非色氨酸依赖途径很快 变为主要途径。
美国植物生长物质学会命名委员会
还应满足:
1、该物质在植物中广泛分布，而不仅仅为 特定植物所具备
2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需，并且不能被其他物 质所替代
3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用
Starling认为激素还应该满足以 下三个条件： 1、应该在特定的器官或组织内合成；
花
科
吲哚乙醛肟 禾 本
吲哚丙酮酸 脱羧
色胺
科
芭
吲哚乙腈 蕉
吲哚乙醛
吲哚乙腈途径 科 脱氢酶
色胺途径
吲哚－3－乙酰胺途径
吲哚－3－丙酮酸途径
生长素生物合成途径 —非色氨酸依赖途径
玉米橙色果皮突变体（orp）
IAA生物合成两条途径的分歧点 吲哚或吲哚-3-甘油磷酸酯
IAA多途径生物合成的意义
保证植物体内IAA的稳定来源；IAA作为调控 植物生长发育的基本激素的重要地位
2、通过运输系统运输到特定的靶组织； 3、诱导产生的生理调节作用的强度与其
浓度相关。
不完全适用于植物激素
植物激素的特点：内源；微量；可 移动；多种生理效应，促进或抑制 双重效应。
植物激素包括生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯和 油菜素内酯六大类。
植物生长调节剂 Plant Growth Regulator
第一节 植物生长物质的概念
一、植物生长物质
小分子化合物，在极低的浓度下便可以 显著地影响植物的生长发育和生理功能。 包括植物激素和植物生长调节剂，也包括 那些虽然对植物生长发育具有重要调节作 用，但尚未被认定是激素的内源物质。
植物激素 plant hormones：
是植物内源产生的有机化合物， 在极低浓度的条件下，对植物的生 理过程发生显著的影响。
主讲教师
E-mail: Tel: Cell phone: QQ: 生物学院教学中心（原同位素楼）313
第十一 章 植物生长物质
Plant Growth Substances
wk.baidu.com
膨大剂名为氯吡 苯脲，别名为 KT30或者CPPU
第一节 植物生长物质的概念 第二节 生长素 第二节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素内酯 第八节 其他植物生长物质
生长素的生物合成途径 —色氨酸依赖途径
吲哚－3－丙酮酸途径（IPA pathway） 色胺途径（TAM pathway） 吲哚乙腈途径（IAN pathway） 吲哚－3－乙酰胺途径（IAM pathway）
细菌途径
吲哚乙酰胺
(3)根瘤和
冠瘿组织 (4) 十 字
色氨酸 (2)高等植物 脱氨(1)大多数 脱羧
中性PH，侧链强 负电性，芳香环弱 正电区域，此即生 长素生物活性结构 的化学本质
人工合成生长素类
※
Naphthalene acetic acid
NAA 萘乙酸
2-methoxy-3,6-dichlorobennozic
acid (dicamba)
2-甲基氧-3,6-苯甲酸
※
2,4-dichlorophenoxyacetic acid
吲哚-3-丁酸（IBA）的生物合成
存在于玉米、豌豆和拟南芥等植物中 IBA是通过IAA侧链延长合成的 IBA合成酶需要CoA、ATP作为辅助
因子 植物体中IBA也可以逆转为IAA
（二）生长素的运输 1.生长素的极性运输（polar transport）
单一方向的运输模式称为极性运输
生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运 输（向基性运输，basipetally transport）
2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸
※
2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid
2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸
三、生长素的生物合成、代谢和运输
（一）IAA的生物合成
合成部位 快速分裂的组织，例如茎尖分生组 织，幼嫩叶片，发育中的果实
合成前体 色氨酸或者吲哚
合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径
不同的已知浓度的抗原与抗原抗体沉 淀量的关系式 样品的激素含量
第二节 生长素（Auxin）
一、生长素的发现和种类
Early experiments of phototropism
Oat Coleoptile
Darwin Sr and Darwin Jr(1880) Boysen-Jensen (1913)
植物根中的生长素表现为由根基部向根尖 方向的运输(向顶性运输，acropetally transport）
农业和园艺生产中使用的一些人工合 成的有机化合物，这些化合物在微量使 用的情况下，对植物生理过程具有显著 的调节作用。
特点：人工合成，外源；微量；可从施用部 位移动到作用部位；种类多，作用各不相同。
如：2，4－D；萘乙酸；乙烯利
植物激素的分析方法
生物测定（Bioassy） 燕麦胚芽鞘法等
仪器分析（instrumental assay） 气相色谱、液相色谱、质谱等
燕麦胚芽鞘的向光性生长
Went (1926)
燕麦胚芽鞘生物测定法
Went 燕麦胚芽鞘试验
只有幼苗顶端才是受光刺激 的部分，照光下某些生长信号 在尖端产生并传向生长区，引 起胚芽鞘背光面生长快于向光 面，产生向光弯曲现象。
胚芽鞘尖端产生的生长信号为 生长素(auxins)
F.Kögl和Thimann等(1934年)， 证实生长素物质是吲哚乙酸 (indole-3- acetic acid，IAA)。
其他几种天然化合物，它们在结构上 与IAA相似，具有许多与IAA相同的 生理作用，统称为生长素类。IAA是 生长素类中最重要的。
天然生长素类
吲哚-3-乙酸 ※（具生物活性） 4-氯吲哚-3-乙酸 ※
※
吲哚-3-丁酸 ※
二、生长素的结构特征
1、具有一个芳香环；
2、具有一个羧基侧链；
3、芳香环和羧基侧链之 间有一个芳香环或氧原 子间隔。
Tryptophan biosynthetic pathway
吲哚-3-甘油磷酸酯
吲哚
吲哚乙腈 吲哚丙酮酸
色氨酸
在几种植物中, IAA 的生物合成途径在不同 组织、不同发育期都有很大变化。 例如: 在胡萝卜的胚胎发育中, 依赖于色氨 酸的途径在其早期的发育中非常重要; 而 在根茎建立起来后非色氨酸依赖途径很快 变为主要途径。
美国植物生长物质学会命名委员会
还应满足:
1、该物质在植物中广泛分布，而不仅仅为 特定植物所具备
2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需，并且不能被其他物 质所替代
3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用
Starling认为激素还应该满足以 下三个条件： 1、应该在特定的器官或组织内合成；
花
科
吲哚乙醛肟 禾 本
吲哚丙酮酸 脱羧
色胺
科
芭
吲哚乙腈 蕉
吲哚乙醛
吲哚乙腈途径 科 脱氢酶
色胺途径
吲哚－3－乙酰胺途径
吲哚－3－丙酮酸途径
生长素生物合成途径 —非色氨酸依赖途径
玉米橙色果皮突变体（orp）
IAA生物合成两条途径的分歧点 吲哚或吲哚-3-甘油磷酸酯
IAA多途径生物合成的意义
保证植物体内IAA的稳定来源；IAA作为调控 植物生长发育的基本激素的重要地位
2、通过运输系统运输到特定的靶组织； 3、诱导产生的生理调节作用的强度与其
浓度相关。
不完全适用于植物激素
植物激素的特点：内源；微量；可 移动；多种生理效应，促进或抑制 双重效应。
植物激素包括生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯和 油菜素内酯六大类。
植物生长调节剂 Plant Growth Regulator
第一节 植物生长物质的概念
一、植物生长物质
小分子化合物，在极低的浓度下便可以 显著地影响植物的生长发育和生理功能。 包括植物激素和植物生长调节剂，也包括 那些虽然对植物生长发育具有重要调节作 用，但尚未被认定是激素的内源物质。
植物激素 plant hormones：
是植物内源产生的有机化合物， 在极低浓度的条件下，对植物的生 理过程发生显著的影响。
主讲教师
E-mail: Tel: Cell phone: QQ: 生物学院教学中心（原同位素楼）313
第十一 章 植物生长物质
Plant Growth Substances
wk.baidu.com
膨大剂名为氯吡 苯脲，别名为 KT30或者CPPU
第一节 植物生长物质的概念 第二节 生长素 第二节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素内酯 第八节 其他植物生长物质
生长素的生物合成途径 —色氨酸依赖途径
吲哚－3－丙酮酸途径（IPA pathway） 色胺途径（TAM pathway） 吲哚乙腈途径（IAN pathway） 吲哚－3－乙酰胺途径（IAM pathway）
细菌途径
吲哚乙酰胺
(3)根瘤和
冠瘿组织 (4) 十 字
色氨酸 (2)高等植物 脱氨(1)大多数 脱羧
中性PH，侧链强 负电性，芳香环弱 正电区域，此即生 长素生物活性结构 的化学本质
人工合成生长素类
※
Naphthalene acetic acid
NAA 萘乙酸
2-methoxy-3,6-dichlorobennozic
acid (dicamba)
2-甲基氧-3,6-苯甲酸
※
2,4-dichlorophenoxyacetic acid
吲哚-3-丁酸（IBA）的生物合成
存在于玉米、豌豆和拟南芥等植物中 IBA是通过IAA侧链延长合成的 IBA合成酶需要CoA、ATP作为辅助
因子 植物体中IBA也可以逆转为IAA
（二）生长素的运输 1.生长素的极性运输（polar transport）
单一方向的运输模式称为极性运输
生长素的运输主要是从顶端向茎基部的运 输（向基性运输，basipetally transport）
2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸
※
2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid
2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸
三、生长素的生物合成、代谢和运输
（一）IAA的生物合成
合成部位 快速分裂的组织，例如茎尖分生组 织，幼嫩叶片，发育中的果实
合成前体 色氨酸或者吲哚
合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径