第八章植物生长物质
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。
第八章-植物的生长生理(二)详述
➢ 一年生植物完成生殖生长后，种子成熟进入休眠， 营养体死亡。而多年生植物，如落叶木本植物， 其芽进入休眠。
➢一年生植物的生长量的周期变化呈S形曲线，这也是植物生 长季节周期性变化的表现。多年生树木的根、茎、叶、花、 果和种子的生长并不是平行生长的，而是此起彼伏的。
表明内生节奏可被光所重新调拨(A 和C)，但不能被延长暗期(C)或 连续黑暗(B)所调拨。
第六节植物生长的相关性
植物体是多细胞的有机体，构成植物体 的各部分，存在着相互依赖和相互制约的相 关性(correlation)。这种相关是通过植物体 内的营养物质和信息物质在各部分之间的相 互传递或竞争来实现的。
成年梨树一年内可分为五个 相互重叠的生长时期
(1)是利用贮藏物质的生长期，从早 春至开花(2～4月)。在此期间， 根系首先生长，随后花和叶才开 始生长。
(2)是利用当时代谢产物的生长期， 即是从开花到枝条生长停止(4～7 月)。
(3)是枝条充实期，也叫果实发育期 (7～9月)。
(4)是贮藏养分期，就是果实采收后 至落叶前(9～11月)，地上部的代 谢物向根部输送。
第五节植株的生长
一、生长速率的表示及生长测量
(一)生长速率与生长分析
生长速率有两种表示法。
绝对生长速率(absolute growth rate，AGR) 指单位时间
内植株的绝对生长量。
AGR=dQ/dt Q为数量，t为时间，可用s、min、h、d等表示。
相对生长速率(relative growth rate，RGR) 指单位时间
❖在木本植物中，落叶树高于常绿树，阔叶树高于针叶树。
(二)生长的测定
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
植物生理学习题大全——第8章植物生长物质
第八章植物生长物质一。
名词解释植物生长物质(plant growth substance）：是指一些调节植物生长发育的物质，包括植物激素和植物生长调节剂。
植物激素（plant hormone , phytohormone)：指在植物体内合成,并从产生之处运送到别处，对生长发育起显著作用的微量有机物。
植物生长调节剂(plant growth regulator)：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质.植物生长调节物质（plant growth regulator substance)：指在植物体内合成的、能调节植物生长发育的非激素类的生理活性物质。
生长素的极性运输(polar transport of auxin)：生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输。
激素受体(hormone receptor ）：能与激素特异地结合，并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。
自由生长素（free auxin）:指具有活性、易于提取出来的生长素。
束缚生长素（bound auxin)：指没有活性，需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素。
生长素结合蛋白（auxin—binding protein):即位于质膜上的生长素受体,可使质子泵将膜内的质子泵至膜外，引起质膜的超极化，胞壁松弛；也有的位于胞基质和核质中，促进mRNA的合成。
自由赤霉素(free gibberellin）：指易被有机溶剂提取出来的赤霉素.结合赤霉素（conjugated gibberellin）：指没有活性，需要通过酶解、水解从束缚物释放出来的赤霉素。
乙烯“三重反应"（triple response of ethylene)：指乙烯使黄化豌豆幼苗变矮、变粗和横向生长。
植物生长促进剂(plant growth promotor）：促进分生组织细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官发育的物质。
生长抑制剂(growth inhibitor）：抑制植物顶端分生组织生长、破坏顶端优势的生长调节剂,如整形素、马来酰肼、抗生长素.生长延缓剂（growth retardant）:抑制植物亚顶端分生组织生长、抑制节间伸长的生长调节剂，如矮壮素、烯效唑等。
植物生理学复习思考题答案
一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势：每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3.蒸腾作用：植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率：又称蒸腾强度或蒸腾率，指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养：在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说：质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体－物质复合物，通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用：通常是指绿色细胞吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。
从广义上讲，光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应：在用远红光照射时补红光(例如650nm的光)，则量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的，故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化：光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP，并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程，由于这种反应仅在光下发生，需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸，以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物，因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商：简称RQ，指植物在一定时间内，呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数：是指在生理温度范围内，温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。
《植物生理学》第八章 植物生长生理ppt课件
采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、
高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。
4、保存种质资源，避免基因的丢失和毁灭。
5、提供加工原材料，生产次生代谢物。
如抗癌首选药物--紫杉醇等，可以用大规模培养植物细
胞来直接生产。
6、基因工程。
基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过
组织培养途径才能实现植株再生。
v 细胞数目增加。最显著的生化变化是核酸含量， 尤其是DNA变化，因为DNA是染色体的主要成分。 v 细胞分裂素起作用。
二、细胞伸长的生理
v 细胞壁的可塑性增加；增加细胞壁及原生质的 物质成分；细胞吸水，体积增大。 v 赤霉素和生长素促进细胞伸长。
6
三、细胞分化的生理
细胞分化是指形成不同形态和不同功能细胞的 过程。
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第四节 种子萌发
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一、概念
1、种子萌发 种子萌发（seed germination）：种子吸水到胚根 突破种皮（或播种到幼苗出土）之间所 发生的一系列生理生化变化过程。
2、种子生活力 种子生活力（seed viability）：指种子能够萌发 的潜在能力或种胚具有的生命力。
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鉴定种子生活力的方法：
由体细胞分化来的类似胚胎结构的细胞或细
胞群。
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4、小苗移栽 当试管苗具有4～5条根后，即可移栽。 苗床土：泥炭土、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等混合 培养土。 用塑料薄膜覆盖。
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(四) 组织培养的应用
1、 快速繁殖优良品种、优良类型和珍贵种质资源。
2、 脱除各类病毒，幼化复壮植物。
3、 有效的培养新品种，创造新型植物种类。
由分生细胞可分化成薄壁组织、输导组织、机 械组织、保护组织和分泌组织，进而形成营养器官 和生殖器官。
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-第八章 植物生长物质
-COOH (CH2)3
Indole-3-butyric acid (IBA) 吲哚-3-丁酸
人工合成生长素类
CH2 COOH
COOH Cl O-CH3 Cl
Naphthalene acetic acid (NAA) 萘乙酸
2-methoxy-3,6-dichlorobenozic acid (dicamba) 2-甲基氧-3,6-苯乙酸
胞间介质酸化
壁组分降解
壁伸展性加大
壁中H键断裂，壁松弛
细胞ψp下降， ψw下降，吸水， 体积增大 → 不 可逆增长
2.基因活化学说
IAA + 受体 激活胞内第二信使
使处于抑制状态的基因解 阻遏，→转录→翻译，合 成新的 mRNA和蛋白质
3.生长素受体
• 激素受体的概念
细胞生长
• 生长素受体的种类
CH2 N
CH2 N N H
N
N H
6-苄基腺嘌呤 (6-BA)
CH2OH CH CH 3
HN N
CH2 N
玉米素(Z)
HN N
(CH2) 2 N
N N HOH 2C O HO OH
玉米素核苷 ([9R]Z)
N
N H
二氢玉米素 (diHZ)
二、细胞分裂素的运输与代谢
茎尖、根尖、未成熟的种子等 进行细胞分裂的部位 1～1000 ng·-1 DW g
生物鉴定法：
原理：利用不同物质在不同的 介质中有不同的分配系数。
如：薄层层析，气相色谱， 液相色谱，质谱分析等。 免疫分析法
物理和化学方法
研究植物生长物质的方法
激素含量低，不稳定，易受干扰。测定时要用非常灵敏的方法。 放射免疫（RIA） 酶联免疫（ELISA）。
植物的生长物质
3
三、植物生长调节剂
植物生长调节剂（plant growth regulators）：具有植物激素生理 活性的人工合成化合物。
包括生长促进剂、生长抑制剂和 生长延缓剂。
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4
第二节 植物激素的发现和化学结构
一、生长素的发现和化学结构
1880年，英国的C. Darwin在进行植物向光性 实验时，发现胚芽鞘向光弯曲是由于尖端产生 了某种影响向下传递，造成背光面生长快的结 果。
4、提高抗逆性 ABA在逆境下迅速形成，使植物的生理发生变化 以适应环境，所以ABA又称为“应激激素”或 “逆境激素”。
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No
第五节 乙烯 Image
一、乙烯（ETH）的生物合成
部位：成熟或老化的器官或组织 合成部位：液胞膜内表面
前体：蛋氨酸
直接前体：ACC （1-氨基环丙烷-1-羧酸）
光氧化：核黄素催化
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No
（三）IAA存I 在m 形式 age
自由生长素：可自由移动，人工易提取， 有生物活性
IAA 束缚生长素（IAA的钝化形式）：人工不易 提取，无生物活性
束缚（结合态）生长素的作用：
1、贮藏形式 2、运输形式 3、解毒作用 4、防止氧化 5、调节自由生长素含量
生长素浓度（mol/L）
不同营养器官对不同浓度IAA的反应
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2、维持顶端优势
3、促进侧根、不定根和根瘤的形成
4、促进瓜类多开雌花，促进单性结实、种子和 果实的生长。
5、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
6、抑制花朵脱落、侧枝生长、块根形成、叶片衰老
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。
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
植物激素间的相互作用关系
IAA
GA
CTK
ABA
ETH
花的始化
－
+ －
+
＋－
＋－
性别决定
+
+
＋
坐 果
＋－
＋－
＋－
－
－
单性结实
+
+
＋
－
果实生长
＋
＋
＋
－
＋
果实成熟
－
－
－
＋
＋
衰 老
－
－
－
＋
＋
脱 落
－
(＋)
(＋)
＋
＋
注：＋表示正效应，－表示负效应，＋－表示双重效应。本表指激素单独存在时的效应，实际上有两种以上激素同时存在时，其生理效应就更为复杂。
相关连接
一、植物激素在体内的分布和生理效应的比较。
CTK生理作用示意图
第八章 植物生长物质 植物激素间的相互作用关系
促进： 1、单性结实 2、细胞分裂 3、叶片扩大 4、气孔开张 5、侧芽生长 6、种子萌发 7、块茎形成 8、形成层活动 9、果实生长 偏上性，伤口愈合， 根瘤形成，某些植物坐果等 抑制： 10、叶片衰老（延缓） 不定根形成，侧根形成等
植物激素间的相互作用关系
一、植物激素在体内的分布和生理效应的比较。 二、植物激素间的相互作用
植物与植物生理学（高职高专）网络课程 植物生长物质
相关连接
一、植物激素在体内的分布和生理效应的比较。
植物物质 植物激素间的相互作用关系
相关连接
二、植物激素间的相互作用
第八章 植物生长物质 植物激素间的相互作用关系
乙 烯
生长素
植物生理学第八章-第十三章 复习资料
第八章植物生长物质植物生长物质（plant growth substance)：是一些调节植物生长发育的物质。
分为植物激素（plant hormone）和植物生长调节剂（plant growth regulator）两类。
植物激素（plant hormone）：在植物体内合成，并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。
如IAA、GA、CTK、ABA、ETH等。
植物生长调节剂（plant growth regulator）：具有植物激素活性的人工合成的物质。
如CCC、TIBA等。
微量有机物（ng级） 1 ng = 10-9 g FW 测定方法：HPLC、ELISA。
20世纪30年代发现IAA，50年代发现GA和CTK，60年代发现ABA和ETH。
本章学习要求1、了解五大类激素的种类、分布、生物合成（前体）、主要生理作用、生物鉴定法以及在生产上的应用五大类激素之间生理作用的相互关系。
2、激素生物合成具体过程、激素作用机制一般了解。
一、生长素类生长素（Auxin）是最早发现的植物激素。
生长素发现的一些关键性实验。
Darwin 金丝雀虉草向光性实验、Went 燕麦胚芽鞘试验实验结论：1880，Darwin的向光性实验：推测向光性弯曲是由于胚芽鞘尖端产生某种“影响”，造成背光面生长快于向光面。
1928，Went燕麦胚芽鞘试验：“影响”源自尖端产生的化学物质，命名为生长素。
1934，Kogl成功分离生长素，证明是IAA（3-吲哚乙酸）。
生物鉴定法：利用某种生物对某种物质的特殊反应来定性和定量地测定这种物质的方法。
如胚芽鞘向光性可测定IAA，萝卜子叶扩大法可测定CTK等。
1.1 生长素的种类和化学结构IAA（吲哚乙酸）、IBA （吲哚丁酸）、4-Cl-IAA （4-氯吲哚乙酸）、PAA（苯乙酸）1.2 生长素在植物体内的分布和运输分布：所有器官中，生长旺盛部位含量高（10~100ng/g FW）。
植物生长物质ppt课件
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四、生长素的生理作用和机理 1、生理作用 ⑴ 作用特点：
③ 解毒作用。 ④ 调节自由生长素含量。
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2、分布
生长素在高等植物中分布很广，根、茎、叶、 花、果实、种子及胚芽鞘中都有。含量甚微。
大多集中在生长旺盛的部位，如：胚芽鞘、芽 和根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼 嫩的种子等。含量一般为：10-100ng/g鲜重。
而在趋于衰老的组织和器官中则甚少。
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3、运输
有两种运输形式
（1）韧皮部运输：
和其它同化产物一样，运输方向决定于两 端有机物浓度差等因素。
（2）极性运输(Polar transport)：
仅限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之 间短距离内，即只能从植物体的形态学上端 向下端运输。
如图：
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简称IAA，也叫生长素。 苯乙酸(PAA)，吲哚丁酸(IBA)。 结构：
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图8-2 几种内源生长素的结构
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二、生长素在植物体内的分布和运输 1、存在状态
游离态(Free auxin) 束缚态(Bound auxin)
⑴ 自由生长素
把易于从各种溶剂中提取的生长素称为自由生长素。 有活性。
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第一节 生长素类
一、生长素(Auxin)的发现 1、达尔文（1880）： 金丝雀荑草胚芽鞘向光性试验: ⑴ 胚芽鞘在单方向光的照射下发生弯曲。 ⑵ 胚芽鞘顶端切除后，单方向光照射下不发生弯曲。 ⑶如用锡箔小帽套住胚芽鞘的顶端，向光性消失。 ⑷如用透明小帽套住胚芽鞘的顶端，向光性不消失。 ⑸ 如果单侧光只照射胚芽鞘的尖端而不照射胚芽鞘
第八章-植物生长物质-思考题
植物生长物质_思考题（一）填空1．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。
生长素降解可通过两个方面：氧化和氧化。
2．经典生物鉴定生长素的方法是试法，在一定范围内生长素的含量与去尖胚芽鞘的度成正比。
实践中一般不将IAA直接施用在植物上，这是因为IAA在体内受酶破坏效果不稳定的缘故。
IAA储藏时必须避光是因为IAA易被。
3．生长素对植物生长具有双重作用：即在低浓度下可生长，高浓度时则生长。
4．生长素生物合成的途径有四条：途径、吲哚途径、吲哚途径和吲哚乙酰胺途径。
5．能与激素特异结合，并引起特殊生理反应的物质，称为激素。
关于它存在的位置，一种看法认为它在上，另一种认为它在上。
6．生长素在植物体内的运输具有特点，此特点与植物的有密切的关系。
7．生长素的极性运输是一种可以逆浓度梯度的运输过程，其运输速度比物理的扩散速度约10多倍。
在缺的条件下会严重地阻碍生长素的运输，一些抗生长素类化合物如和萘基邻氨甲酰苯甲酸等能抑制生长素的极性运输。
8．植物体内具活性的生长素浓度一般都保持在最适范围内，对于多余的生长素(IAA)，植物一般是通过和进行自动调控的。
9．生长素最明显的效应就是在外用时可促进切段和切段的伸长生长，其原因主要是促进了。
10．生长素对生长的作用有三个特点：、和。
11．不同器官对生长素的敏感性不同，通常＞＞。
12．对生长素的作用机理前人先后提出了“和“”两种假说。
13．赤霉素可部分代替和而诱导某些植物开花。
14．GA在植物体内的运输没有极性，可以运输。
根尖合成的GA通过部向上运输，而叶原基产生的GA则是通过部向下运输，其运输速度与产物的运输速度相同。
15．赤霉素最显著的生理效应就是促进植物的生长，这主要是它能促进。
GA促进生长具有三个特点：促进植物生长；促进的伸长而不是促进节数的增加；不存在浓度的抑制作用。
16．大麦籽粒在萌发时，贮藏在胚中的型的GA水解释放出型的GA，通过胚乳扩散到糊粉层，并诱导糊粉层细胞合成，酶扩散到胚乳中催化淀粉水解，水解产物供胚生长需要。
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－ 化 学 渗 透 极 性 扩 散 学 说
生 长 素 极 性 运 输 机 理
三、生长素的代谢
(一)生长素的生物合成
合成前体:生长素生物合成的前体是色氨酸。
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。
（一）分布和含量
根、茎、叶、花及种子、胚芽鞘中都有，在生长 旺盛部分积累较多，如正在生长的茎尖和根尖， 正在展开的叶片、胚、幼嫩的果实和种子、禾谷 类的居间分生组织等。衰老的组织或器官）存在形式
自由生长素和束缚生长素
自由生长素：是指能自由移动、能扩散的
H C HC HC C C C CH CH2COOH
C H
N H
一、生长素的种类和化学结构
（一）种类
（二）生长素的结构
KÖgl的实验（1934）：
生长素的本质是： 3-吲哚乙酸
生长素的活性结构
（1）必需具备一个环式结构 （2）必需具备一个羧基基团 （3）二者之间必需相隔至少一个碳原子
• 二、生长素在植物体内的分布和运输
麦芽糖化 啤酒生产中，用GA浸泡大麦种子直接诱 导糊粉层细胞中α-淀粉酶的合成，不需要发 芽过程。可节约粮食10%，缩短生产周期1～2 天，啤酒的质量不受影响。
（二）抑制作用
抑制成熟 抑制侧芽休眠 抑制衰老 抑制块茎形成
赤霉素促进罂粟生长
只有顶端能接受单侧光的刺激，而引起胚芽鞘的
向光运动。
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
云母片，但可透过明胶片。
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。
1928 年， F ． W ． Went （荷兰，温
3、运输
GA的运输没有极性。根系合成GA可通过 木质部向上运输，茎枝顶端合成GA可通过韧 皮部向下运输，植株上部合成的GA可通过木 质部与韧皮部分别向上与向下运输
三、赤霉素的生物合成
1、前体物质：甲瓦龙酸（又叫甲羟戊酸） 2、合成途径： GA12是各类赤霉素的前身
Gibberellin synthesis
寄生虫 土壤微生物 有毒物质 矿质营养 土壤质地 水分状况
各种外部信号影响植物的生长发育
感受的刺激 生理现象
相应的生理反应
光诱导的种子萌发 气孔运动
植物向光性反应 含羞草感振运动 根的向地性生长运 动 光照控制植物开花 植物的春化反应 植物叶片脱落 乙烯诱导果实成熟
光 光、黑暗、ABA等
光 机械刺激 重力 光 低温 光周期 乙烯
种子萌发 气孔开闭运动
植物向光性生长 含羞草小叶运动 根向地性生长 植物开花 植物开花 叶脱落 果实成熟
第八章 植 物 生 长 物 质
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（phytohormones）植物体内产生的、 能移动的、对生长发育起显著作用的微量有 机物。
生长素的极性运输
生长素极性运输特点
运输速度慢：5-20mm/h 是一个与呼吸作用密切相关的主动过程 可逆浓度梯度运输 受到某些抑制物抑制：
TIBA（三碘苯甲酸） NPA（萘基邻氨甲酰苯甲酸）
生长素极性运输的机制： 上世纪70年代中后期，有人提出了生长素极性运 输的化学渗透偶联学说，其基本观点是：
（125）种。
2、存在状态：
（1）自由GA：
不与其他物质结合，易提取，有生理 活性。
（2）结合GA：
与其他物质结合，不易提取，需水解 或酶解才释放自 由GA，无生理活性
二、GA的分布和运输
1．分布：被子植物、裸子植物、蕨类植物、绿 藻、褐藻、真菌和细菌中。 2．存在部位： 主要存在于生长旺盛的部位如茎端 、嫩 叶、根尖和果实种子中，其中果实、种子中含 量极高。而合成的部位是芽、幼叶、幼根、正 在发育的种子、萌发的胚等幼嫩组织。
第三篇
植物的生长和发育
植物的生长指的是植物重量和体 积的不可逆增加。主要靠细胞数 目增多、细胞体积的增大和伸长 来完成
植物的发育是指植物体的构造和机
能由简单到复杂的变化过程。
重力
Fig.1 各种 外 部信号影响植 物的生长发育
光合作用的光 光形态建成的光 温度 风 乙烯 病原体 光周期 湿度 草食动物
GA3对矮生玉米的影响
GA3对正常 植株效应较 小，但可促 进矮生植株 长高，达到 正常植株的 高度
GA对矮化豌豆幼苗茎伸长的作用
2. 打破休眠 对许多植物休眠的种子，使用GA可有 效打破休眠，促进种子萌发。同时赤霉素也能促进 树木和马铃薯休眠芽的萌发。 促进休眠马铃薯发芽（2-3μg/g GA）； 莴苣、烟草、紫苏（200mg/L GA，浸泡8h~10h）
2、光氧化：
IAA+核黄素→吲哚醛
依赖色氨酸的生物合成 运 输 IAA
不依赖色氨酸的生物合成 束缚型生长素
生理效应
氧化脱羧
四、生长素的生理作用
（一）促进作用
1、促进茎的伸长生长
影响生长素促进伸长生长作用的因素
生长素浓度：
低浓度时促进生长，高浓度抑制生长
细胞年龄：
幼嫩细胞对生长素敏感，老细胞较为迟钝
生长素。
束缚生长素：是指与细胞内化合物结合着，通
过酶解、水解或自溶作用将它提
取出来的那部分生长素。
束缚生长素的作用：
贮存：吲哚乙酸与葡萄糖生成吲哚乙酰葡糖
运输：吲哚乙酸与肌醇形成吲哚乙酰肌醇
解毒：吲哚乙酸和天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸
防氧化、调节自由生长素含量
（三）生长素运输－两个运输系统
生长素发现的早期实验
Darwin父子的植物向光性试验
1880年，Charles Darwin（英国，达尔
文）父子以金丝雀虉（yi）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。
1938年，薮（sou)田贞次郎和住木谕介（日
本）首次从赤霉菌中提取结晶出这种强烈刺激植物
生长的物质，并命名为赤霉素。但没有分析和证明 其化学结构。 1959年，确定化学结构。
一、赤霉素的结构及种类
1、化学结构：双萜，基本结构为赤霉素烷。
按发现顺序：GA1、GA2、GA3、GA4等 按碳原子数：C19（活性高，种类多）和C20两大类 目前，在高等植物体内已经发现的赤霉素有 100 多
内生的 能移动的 低浓度（1μmol/L以下）有调节作用
生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类 、
脱落酸 、乙烯
植物生长调节剂（plant growth regulators）：人工合成的具有植物激素生 理活性的化合物。 包括生长促进剂、生长抑制剂和生长 延缓剂。
植物生长物质
分类
植物激素（plant hormone）
甲瓦龙酸
异戊烯基焦磷酸（IPP）
法呢基焦磷酸（FPP）
牻牛儿牻牛儿焦磷酸（GGPP）
内-贝壳杉烯
贝壳杉烯酸
GA12-7-醛 GA12 GAS
四、GA的生理作用
（一）促进作用 1.促进茎的伸长 赤霉素最显著的生理效应是促 进植物茎叶的生长，尤其对矮生突变品种的效 果特别明显。且无高浓度抑制问题（与IAA明显 不同）。如对芹菜、莴苣、韭菜、苎麻、茶叶等 应用，可提前收获并增产。
吲哚丙酮酸途径 合成途径: 色胺途径(大多数植物) 吲哚乙腈途径(十字花科植物) 吲哚乙酰胺途径
NH3 ① 吲哚丙酮酸 1/2O2
CO2
H2O 2H
色氨酸
②
CO2 色胺
1/2O2
吲哚乙醛 NH3 NH3
H2 O H2 O
吲哚乙酸
③
吲哚乙腈
NH3
吲哚乙酰胺
吲哚乙酸合成途径
合成前体
色氨酸脱羧E 色胺 胺氧化E
生长素抑制了菜豆植物株中腋芽的生长
4、促进瓜类多开雌花，促进单性结实、种子和 果实的生长。
IAA对草莓“果实”的影响
生长素促进结实—无籽果实
5、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。
（二）抑制作用
抑制花朵的脱落、侧枝的生长、块根形成和 叶片衰老。
喷洒生长素阻止器官脱落
促进结实：2,4-D 喷番茄花簇，促进座果（结实），并形成无籽果实。
促进菠萝开花： NAA、2,4-D 使结果和成熟期一致，利于管理和采收；周年供应。
第二节 赤霉素（GA)
（gibberellin）
发现
结构
分布和运输
生物合成
作用及应用
Foolish growth
赤霉素的发现
1926年，黑泽英一（日本）在水稻恶苗 病菌（赤霉菌）的培养液中发现能引起水稻徒 长的物质。 但没有命名，更没有确定其化学结构。
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”。
温特的实验
Went’s experiment
1934 年， K ． Kö gl （荷兰，郭葛）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）