细胞分裂素

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植物生理学：细胞分裂素类

4.延延缓缓叶叶片片衰衰老老
CTK inhibits senescence
原因原：因：
1)CTK抑1制) C蛋TK白抑制水蛋解白酶水解与酶核与核酸酸酶酶的的合合成成 2)CTK吸2引) C物TK质吸引到物该质处到该(在处(在该该处处形形成成库库) )
3) 阻止自由基的合成并加速其分解，防止膜脂过氧化。
– 后来又发现玉米素核苷、二氢玉米素、异戊烯基腺苷等天然细胞分裂素等20多种
人工合成的细胞分裂素有KT， N6-BA，四氢吡喃苄基腺嘌呤PBA等
二二、CCTKT的K的结构结、构分、布分、布存、在存形式在与形运式输与运输
(一(一)结)结构构：：CCTTKK几几乎乎都都是是腺腺嘌嘌呤呤的衍生物(二苯脲例外) (二)分布：的衍生物(二苯脲例外)
§§3 细细胞胞分分裂裂素素类类cycytotokkininininss
一一细、胞细分胞裂分素的裂发素现的发现
– 1941年，Overbeek 发现可可奶刺激曼陀萝胚的生长，并刺激离－194体1年胡，萝O卜v细erb胞ee的k发增现殖可。可奶刺激曼陀萝胚的生长，并刺激离体胡萝卜–细胞19的54增年殖，。Skoog, Miller 在培养烟草茎髓细胞时发现：－195茎4年髓，+培Sk养oo基g,+IMAAiller 在培养烟草茎髓伸细长胞；时发现：茎髓+培养基 +IAA →茎伸髓长+；培茎养髓基++培IA养A基+酵+I母AA提+取酵液母提取液伸→长伸+长分+裂分；裂；裂是的DN－–物A1质的91胞性59，降5)分5年说5而解裂年，明新产的，他该鲜物物他们物的。质们从质D他，从N放是们A而放置D并提新置N了无取A鲜了4的此了年的4年降活该的D的解性物N鲱A鲱产(质鱼高并鱼物，精压无精。证子灭此子明的菌活的是D后性DNN又(NA6高-A中有呋压中发活喃灭发现性甲菌现有)基说后有刺腺明又刺激嘌该有激细呤物活细胞，质分胞定分名－裂为19的激6他素3物动年们K质素，i提ne，KLt取iien定nt，了he名tai简该mn为，从称物玉简甜质K米称T玉，素。K米证zTe灌明。at浆是in期NZ6T的-呋,其种喃活子甲性中基高首腺于次嘌K提呤T取。，了定天名然为的激促动进细裂素－–等后2来1进09多又细63种发胞年现分，玉裂Le米的tha素物m核质从苷，甜、定玉二名米氢为灌玉玉浆米米期素素的、z种ea异子tin戊中Z烯首T,基次其腺提活苷取性等了高天天于然然KT细的。胞促分

植物生长物质-细胞分裂素考点总结

植物生长物质-细胞分裂素考点总结
●种类
●反式玉米素(t-Z)和异戊烯基腺嘌呤(iP)是植物体内存在最广泛，活性最高的细胞分
裂素
●结合态的细胞分裂素不具备激素活性
●合成
●前体：ADP/ATP
●步骤
●
●IPT催化ADP/ATP与DMAPP生成异戊烯基腺苷-5-磷酸 (iPMP)
●CYP735A调控玉米素的合成，决定了生成ip还是tZ
●LOG (Lonely guy)催化iPRMP和tZRMP的去磷酸化和去核糖基化生成iP或tZ ●降解
●细胞分裂素氧化酶 CKX (cytokininoxidase) 是细胞分裂素氧化降解的关键酶
●
●运输
●可以进行长距离运输
●iP和iPR主要通过韧皮部运输；tZ和tZR主要通过木质部运输
●生理功能
●调控地上部和地下部的生长
●调控茎尖分生组织的大小
●促进不定芽的分化
●促进侧芽生长，消除顶端优势
●延缓叶片衰老
●信号转导
●连续磷酸化双组分系统介导CK的信号转导
●复合组氨酸激酶感受器(受体AHKs)
●组氨酸磷酸转移蛋白(AHPs)
●反应调节子(ARR)
●Type-A ARRs 负调控细胞分裂素响应
●Type-B ARRs 正调控细胞分裂素响应。

细胞分裂素化学名称

细胞分裂素化学名称
细胞分裂素是一种合成自天然植物生长激素橙素（IAA）的合成激素，其化学名称为6-苯基腺嘌呤（6-Benzylaminopurine，简称BA）。

细胞分裂素的分子式为C12H11N5，分子量为225.25。

细胞分裂素是一种强有力的细胞分裂激素，在植物生长中起着重要的作用。

它能够促进细胞的分裂、生长和分化，同时也能够影响植物的形态和生长速率。

细胞分裂素具有一定的毒性，在植物细胞培养和组织培养中，通常需要控制其浓度以避免对细胞的影响过大。

细胞分裂素的作用机制还需要进一步的研究和探究。

细胞分裂素在组织培养和植物生长中的应用十分广泛。

在植物组织培养中，细胞分裂素能够促进植物组织的增殖和分化，从而实现对植物基因的改良和育种。

在植物的生长和发育中，细胞分裂素也能够改变植物的形态和生长速率，从而实现对植物形态的调节和控制。

细胞分裂素在植物生长和发育中的作用机制还需要进一步的研究和探究。

目前，人们已经在分子水平上对细胞分裂素的作用机制和信号传递途径进行了深入的研究，这有助于我们更好地理解细胞分裂素在植物生长和发育中的作用，从而实现对植物的精准调控和管理。

细胞分裂素具体介绍

三、细胞分裂素的发现和种类一、细胞分裂素的发现和种类生长素和赤霉素的主要作用都是促进细胞的伸长，虽然它们也能促进细胞分裂，但是次要的，而细胞分裂素类则是以促进细胞分裂为主的一类植物激素。

(一)细胞分裂素的发现斯库格和崔氵山王攵(1948)等在寻找促进组织培养中细胞分裂的物质时，发现生长素存在时腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性。

1954年，雅布隆斯基和斯库格发现烟草髓组织在只含有生长素的培养基中细胞不分裂而只长大，如将髓组织与维管束接触，则细胞分裂。

后来他们发现维管组织、椰子乳汁或麦芽提取液中都含有诱导细胞分裂的物质。

1955年米勒和斯库格等偶然将存放了4年的鲱鱼精细胞DNA加入到烟草髓组织的培养基中，发现也能诱导细胞的分裂，且其效果优于腺嘌呤，但用新提取的DNA却无促进细胞分裂的活性，如将其在pH＜4的条件下进行高压灭菌处理，则又可表现出促进细胞分裂的活性。

他们分离出了这种活性物质，并命名为激动素(kinetin,KT)。

1956年，米勒等从高压灭菌处理的鲱鱼精细胞DNA分解产物中纯化出了激动素结晶，并鉴定出其化学结构(图7-15)为6-呋喃氨基嘌呤(N6-furfurylaminopurine)，分子式为C10H9N50，分子量为，接着又人工合成了这种物质。

激动素并非DNA的组成部分，它是DNA在高压灭菌处理过程中发生降解后的重排分子。

激动素只存在于动物体内，在植物体内迄今为止还未发现。

尽管植物体内不存在激动素，但实验发现植物体内广泛分布着能促进细胞分裂的物质。

1963年，莱撒姆从未成熟的玉米籽粒中分离出了一种类似于激动素的细胞分裂促进物质，命名为玉米素(zeatin,Z，ZT)，1964年确定其化学结构为6-(4-羟基-3-甲基 -反式-2-丁烯基氨基)嘌呤〔6-(4-hydroxyl-3-methy-trans-2-butenylamino)purine〕,分子式为C10H13N50，分子量为(图7-15)。

植物细胞分裂素类

Plants overexpressing CKX have
enhanced root and reduced shoot growth
但如果这种降低超过了极限，便会产生抑制。
3、促进侧芽和不定芽生长分化
在进行组织培养时，愈伤组织产生根或产生芽，取决于 IAA和激动素浓度的比值。
IAA/CTK 高，促进根的分化; IAA/CTK 低，促进芽的分化. IAA/CTK 中间水平，愈伤组织只生长，不分化. 在果树上，促进雌花的分化.
而且生长素和赤霉素都不会促进双子叶植物的子叶扩大生长，所以细胞分裂素对子叶扩大生长促进的作用机制可能是独特的。
用带有产生CTK类物质的菌针，对番茄茎刺伤后一个月产生的冠瘿瘤
2、调节茎尖和根的生长
CTK虽然促进子叶或叶片的细胞扩大生长，但却抑制植物茎和根细胞的伸长生长。
CTK主要发生在茎尖、根尖等分生组织细胞，CTK参与了对顶端分生组织发育的调控。
前体： IPP（DMAPP）
IPP来源
甲羟戊酸 (美籍华人陈政茂发现) 丙酮酸与 3-PGA
细胞分裂素的代谢
细胞分裂素生物合成是以从头合成为主要途径的。
细胞分裂素的核心结构腺嘌呤环在植物体内大量存在（如 ATP、ADP、AMP）。细胞分裂素的生物合成是由底物异戊二烯基焦磷酸（IPP）和 AMP开始，在异戊烯基转移酶（isopentenyl-transferase，IPT）的催化下，腺苷酸（AMP）和IPP转化成有活性的细胞分裂素—素—异戊烯基腺苷-5’-磷酸（iPMP），进而在水解酶作用下形成异戊烯基腺嘌呤，异戊烯基腺嘌呤如进一步氧化，就能形成玉米素。
促进菜豆和萝卜的子叶或叶圆片扩大
四、细胞分裂素的作用机制

细胞分裂素

细胞分裂素1. 引言细胞分裂素是一种生物活性物质，对细胞分裂和生长具有重要影响。

它在植物和动物体内普遍存在，并且在生物生长发育、组织修复和植物激素调控等方面起着重要作用。

本文将对细胞分裂素的定义、分类、生理功能、应用及相关研究进展进行介绍。

2. 定义和分类细胞分裂素属于一类植物激素，也称为细胞分裂活素。

它是一种由植物细胞分泌的低分子有机物质，具有细胞分裂、促进组织生长和发育的功能。

根据其结构和生理功能的不同，细胞分裂素可以分为多种不同类型，如生长素、赤霉素、胰岛素等。

3. 细胞分裂素的生理功能细胞分裂素在生物体内发挥着多种重要生理功能，包括细胞分裂、细胞伸长、植物器官的形成和分化等。

它在调节植物生长发育过程中起关键作用，对植物的根、茎、叶、花等器官的发育和形态有着重要影响。

同时，细胞分裂素对动物体内细胞的增殖和修复也具有重要作用。

4. 细胞分裂素的应用由于细胞分裂素对生物生长发育具有重要调节作用，因此在农业、医学和生物工程领域具有广泛的应用前景。

4.1 农业领域细胞分裂素可以促进植物的生长和发育，因此在农业生产中被广泛应用于提高作物产量和品质。

例如，可以利用细胞分裂素来促进种子的萌发和生根，增加农作物的抗逆能力和产量。

4.2 医学领域细胞分裂素对动物体内细胞的分裂和增殖起着重要作用，因此在医学领域具有广泛应用。

例如，可利用细胞分裂素来促进组织修复和再生，治疗创伤、疾病和衰老引起的组织损伤。

4.3 生物工程领域细胞分裂素在生物工程中的应用越来越重要。

通过调控细胞分裂素的合成和代谢，可以改变植物的生长和发育模式，培育具有特殊形态和功能的植物品种。

此外，细胞分裂素还可以用于细胞培养和组织工程等领域。

5. 细胞分裂素相关研究进展细胞分裂素作为一种重要生物活性物质，其研究一直是科学家们关注的焦点。

近年来，国内外的研究者通过生化、分子生物学、遗传学和生物物理学等方法，对细胞分裂素的生物合成、信号传导和生理功能进行了深入研究，取得了诸多重要进展。

第十一章第四节细胞分裂素

异戊烯基腺嘌呤核苷单磷酸
Zeatin ribosideMP 玉米素核苷单磷酸
iPMP 以iPMP为中间产物的合成途径称为iPMP依赖途径
ZMP
Zeatin riboside 玉米素核苷
异戊烯基腺嘌呤
葡萄糖苷酶
细胞分裂素的合成部位和运输：
细胞分裂素的合成部位: 根尖分生组织。幼胚和幼小发育中的叶、有效果实等也可合成。
生长素/细胞分裂素比例控制根芽发育
农杆菌Ti质粒
tms基因突变或删除 tmr基因突变或删除
与IAA生物合成有关的两个基因发生了变异
（较体高多内水具平枝有的突相CT对变K于）体IAA
与玉米素生物合成有关的ipt基因发生了变异
（较多体高内水根具平有的突I相A变A对）于体CTK
不分化的巨大瘤
Increasing CTK conc.
Increasing IAA conc.
Interaction of CTK with auxin dictates root and shoot development in cell culture
细胞分裂素促进芽的分化：
在培养基中所加的细胞分裂素和生长素的量影响组织块的分化方向：
细胞分裂素氧化酶 (cytokinin oxidase， CKX) 的作用下, 玉米素、玉米素核苷和异戊烯基腺嘌呤等可转变为腺嘌呤及其衍生物。但双氢玉米素及其结合态对此酶不敏感。
CKX可能对细胞分裂素起钝化作用, 防止细胞分裂素积累过多, 产生毒害。事实上, 该氧化酶的活性可被高浓度的细胞分裂素诱导。
目前在高等植物中已鉴定出有30 多种细胞分裂素。
细胞分裂素的定义
细胞分裂素被定义为具有与反式玉米素具有相同生物活性的物质，即

细胞分裂素

蔬菜保鲜
• 果实膨大
细胞分裂素增大果实体积是通过促进果肉细胞分裂实现的。经常使用的两种分裂素6一BA和氯吡苯脲（CPPU）这两种细胞分裂素能增大果实的体积而不会改变果实的形状和种子数，也不影响来年的座果和产量。
• 提高坐果率
在许多植物的生殖生长中，花的败育及落花落果是普遍现象。许多环境因子能够影响花的发育程度，而落花落果则导致作物产量下降，造成较大的经济损失，因此这方面的研究受到了广泛的重视。
分子中一般均有腺嘌呤和异戊烯侧链。玉米素二氢玉米素游离态细胞分裂素玉米素核苷异戊烯基腺苷异戊烯基腺苷(iPA) 结合态细胞分裂素甲硫基异戊烯基腺苷甲硫基玉米素
1 2
6 1
二氢玉米素[diH]Z
9
玉米素Z
常见的人工合成的细胞分裂素有：激动素(KT) 6-苄基腺嘌呤(6-BA)
二、CTK的分布与代谢
四、CTK的作用机理
1. CTK对蛋白质生物合成的调节
例如：CTK可以促进α-淀粉酶、PEPC、PuBPC等酶蛋白的合成。 CTK的受体可能是位于细胞膜上的二聚体蛋白。
2. CTK 具有保
护tRAN的作用 CTK 阻止核酸酶对 tRAN 上 iP 侧链的水解作用。
五、CTK的应用
• 2.促进细胞扩大
细胞分裂素可促进一些双子叶植物的子叶或叶圆片扩大，这种扩大主要是因为促进了细胞的横向增粗。
T0：实验开始之前萌发的萝卜幼苗 T3：离体的子叶在加玉米素的情况下在暗中或光下培养三天
• 3. 诱导器官和组织分化
CTK 能诱导愈伤组织分化出芽，促进维管束发育。生长素和细胞分裂素共同调控着植物器官的分化。 CTK/IAA比值较大时，主要诱导芽的形成； CTK/IAA比值适中时，促进愈伤组织生长； CTK/IAA比值较小时，则有利于根的形成。

细胞分裂素启动子顺式作用元件

细胞分裂素启动子顺式作用元件细胞分裂素启动子顺式作用元件是指在植物细胞中，与细胞分裂素（Cytokinin）相关的基因调控区域。

这些元件能够与转录因子相互作用，从而调控基因的表达。

细胞分裂素是一种植物激素，对细胞分裂、伸长和分化等生理过程具有重要调控作用。

细胞分裂素启动子顺式作用元件主要包括以下几类：1. CArG box：CArG box是一类保守的DNA序列，其核心结构为CC（A/T）GG，通常位于基因启动子的上游-35区。

CArG box可以与转录因子家族中的CYCLING DOF FACTORS（CDFs）结合，从而促进基因的表达。

2. MYB结合位点：MYB（Myeloblastosis Oncogene）家族转录因子在植物生长发育过程中具有广泛的作用。

它们可以与MYB结合位点（MBS）相互作用，从而调控细胞分裂素信号通路相关基因的表达。

3. GARE-box：GARE-box是一类特殊的DNA序列，其核心结构为GATA（A/T）TCA。

GARE-box 可以与转录因子家族中的G2-like（GLKs）结合，从而调控细胞分裂素信号通路相关基因的表达。

4. ARR-box：ARR（Arabidopsis Response Regulator）家族转录因子在植物生长发育过程中具有重要作用。

它们可以与ARR-box相互作用，从而调控细胞分裂素信号通路相关基因的表达。

5. ERE（Ethylene Responsive Element）：乙烯响应元件是一类在植物中广泛存在的顺式作用元件，可以与乙烯受体蛋白结合，从而调控乙烯信号通路相关基因的表达。

然而，一些研究表明，ERE也可以与细胞分裂素信号通路中的转录因子相互作用，从而调控细胞分裂素相关基因的表达。

细胞分裂素在生活中的例子

细胞分裂素在生活中的例子
植物细胞分裂素是一种植物生长调节剂，它是一类具有腺嘌呤环结构的植物体内激动素。

能够刺激植物细胞分裂，诱导芽的生成并促进其生长，促进叶绿素形成，并能增加植物的含糖量及生物碱，增强光合作用，提高植物免疫力，改良农产品质量，提高植物的抗病性及抗寒、抗旱性，防止植物早衰及花果脱落，粮食作物可增产10%～15%，蔬菜、瓜果等经济作物增产15%～20%，并对番茄、黄瓜、烟草病毒病有很好防效。

蔬菜植株上喷施细胞分裂素，可促进细胞核和细胞质分裂，能使细胞体积膨大，茎节、果实加长加粗。

经试验，在蔬菜子叶的其中1片子叶上抹上细胞分裂素，几天后，两片子叶的面积比显著扩大；茄子、辣椒等萌芽困难的种子，用10×10—6浓度细胞分裂素浸泡24h，可激发种子酶的活性，促进种子快速发芽，提高种子活力。

在黄瓜、西葫芦幼果弯瓜内侧抹上10×10—6浓度细胞分裂素，可使弯瓜变直。

此外，细胞分裂素还对愈伤植物组织，促进新生根系，保鲜芹菜、韭菜、花菜、莴苣，促使黄瓜单性结实有明显的效果。

细胞分裂素可与杀菌剂、杀虫剂、有机肥、生物有机肥、冲施肥、复混肥、叶面肥和微生物菌剂等各种产品配伍，其效果非常明显。

目前应用于叶面肥料、有机肥料、冲施肥，农药、生物有机肥、微生物菌剂和杀菌剂较多，它的持效性优于复硝酚钠，DA—6。

细胞分裂素

研究历史
1913年德国植物学家 G.Haberlandt从马铃薯韧皮部渗出液中分离物质可诱导马铃薯细胞分裂和愈伤组织的生成。
1940年Folke Skoog从椰奶和酵母抽出液中分离出一些可促进细胞分裂的嘌呤类的化学物质。
1942年，J·van·奥弗贝克等在培养曼陀罗幼胚和未受精的卵细胞的实验中，发现椰子乳明显促进生长，因此设想椰子乳含有能促进细胞分裂的物质。
细胞分裂素来源于嘌呤与在N6位置上取代物的结合。N6上取代物异戊间二烯的生物合成前体，与赤霉素和脱落酸的一样，都是甲羟戊酸。
合成Biblioteka 一般认为，细胞分裂素在根尖、萌发着的种子和发育着的果实、种子处合成，但随着研究的深入，发现茎端也能合成细胞分裂素。细胞分裂素生物合成是在细胞的微粒体中进行的。
1、前体：甲羟戊酸和AMP
除了天然的促进细胞分裂的物质外，还用化学方法人工合成了一些类似激动素的物质。通常也统称细胞分裂素。其中活性较强，也最常用的是6-苄氨基嘌呤。
作用
1.细胞质分裂、细胞横向伸长 2.解除顶端优势 3.芽分化 4.抑制茎伸长 5.抑制叶绿素分解 6.气孔开放 7.解除休眠 8.叶绿体发育 9.叶片扩大 10.抗寒
1、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。细胞分裂素不仅能促进细胞分裂，也可以使细胞体积扩大。但和生长素不同的是，细胞分裂素是通过细胞横向扩大增粗，而不是促进细胞纵向伸长来增大细胞体积的，它对细胞的伸长有一定的抑制效应。
2、延缓植物衰老延缓衰老是细胞分裂素特有的效应。
3、诱导组织和器官的分化生长素和细胞分裂素共同调控着植物器官的分化。试验证明，细胞分裂素有利于芽的分化，而生长素则促进根的分化，当CTK/IAA的比值较大时，主要诱导芽的形成；当CTK/IAA的比值较小时，则有利于根的形成。

第十一章第四节细胞分裂素

细胞分裂素氧化酶 (cytokinin oxidase， CKX) 的作用下, 玉米素、玉米素核苷和异戊烯基腺嘌呤等可转变为腺嘌呤及其衍生物。但双氢玉米素及其结合态对此酶不敏感。
CKX可能对细胞分裂素起钝化作用, 防止细胞分裂素积累过多, 产生毒害。事实上, 该氧化酶的活性可被高浓度的细胞分裂素诱导。
CTK/IAA 比值=1时, 愈伤组织生长而无分化 CTK/IAA 比值低时, 诱导根的形成； CTK/IAA 比值高时, 诱导芽的分化。
CTK/IAA >1
CTK/IAA<1
CTK和IAA的量影响组织块的分化方向
促进侧芽发育、消除顶端优势
顶端优势：主茎顶端对侧枝侧芽萌发和生长的抑制作用。
顶端优势主要是生长素决定的。但生理研究显示CTK在诱导侧芽生长中起作用。
细胞分裂素结合物—N-葡萄糖苷
糖基化
细胞分裂素结合物—氨基酸结合物
休眠的种子中结合态细胞分裂素浓度高而游离态很低; 种子萌发时游离形式浓度很快增加, 结合态形式相应地降低。
细胞分裂素的生理功能
较大的茎尖
分生组织，
4片子叶
较多叶片
WT
超量表达细胞分裂素的突变体
突变体，分支多
细胞分裂素的生理功能：
延缓衰老的原因:
1.CTK 阻止核酸酶、蛋白酶等水解酶的合成或使酶活性降低，使核酸、蛋白质等活性物质及叶绿素等不受破坏或破坏的速率减缓；
2.促进营养物质向 CTK 所在部位运输的作用 3.促进物质的积累。
农业应用: controlled IPT expression 增加光合产量。
细胞分裂素的受体：
细胞分裂素的种类和化学结构:
化学结构都是腺嘌呤衍生物

细胞分裂素

异戊烯基腺嘌呤核苷单磷酸
Zeatin ribosideMP 玉米素核苷单磷酸
iPMP 以iPMP为中间产物的合成途径称为iPMP依赖途径
ZMP
Zeatin riboside 玉米素核苷
异戊烯基腺嘌呤
葡萄糖苷酶
细胞分裂素的合成部位和运输：
▪ 细胞分裂素的合成部位: 根尖分生组织。幼胚和幼小发育中的叶、有效果实等也可合成。
第四节细胞分裂素（Cytokinins，CTK）
▪ CTK的发现 ▪ CTK的化学结构 ▪ CTK的生物合成 ▪ CTK的代谢和运输 ▪ CTK的生理作用 ▪ CTK的作用机制
1940s Van Overbeek 培养基+椰子乳促进细胞分裂
Skoog
培养基+酵母提取液
烟草茎切段组织培养；髓组织的细胞分裂
双子叶植物的子叶, 在含有细胞分裂素的溶液中培养, 子叶生长速率比对照增加 2~3 倍。细胞分裂素促进细胞的扩大是通过增加细胞壁的伸展性, 使细胞吸收水分而扩大。细胞分裂素促进细胞的扩大不伴随质子的排出不引起酸化。
生长素和赤霉素都不促进双子叶植物子叶的扩大
细胞分裂素促进不定芽分化
吲哚-3-丁酸
细胞分裂素结合物—N-葡萄糖苷
糖基化
细胞分裂素结合物—氨基酸结合物
休眠的种子中结合态细胞分裂素浓度高而游离态很低; 种子萌发时游离形式浓度很快增加, 结合态形式相应地降低。
细胞分裂素的生理功能
较大的茎尖
分生组织，
4片子叶
较多叶片
WT
超量表达细胞分裂素的突变体
突变体，分支多
细胞分裂素的生理功能：
细胞分裂素的种类和化学结构:
化学结构都是腺嘌呤衍生物

细胞分裂素具体介绍

(一)细胞分裂素的发现斯库格(F.Skoog)和崔氵山王攵(1948)等在寻找促进组织培养中细胞分裂的物质时，发现生长素存在时腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性。

1954年，雅布隆斯基(J.R.Jablonski)和斯库格发现烟草髓组织在只含有生长素的培养基中细胞不分裂而只长大，如将髓组织与维管束接触，则细胞分裂。

后来他们发现维管组织、椰子乳汁或麦芽提取液中都含有诱导细胞分裂的物质。

1955年米勒(ler)和斯库格等偶然将存放了4年的鲱鱼精细胞DNA加入到烟草髓组织的培养基中，发现也能诱导细胞的分裂，且其效果优于腺嘌呤，但用新提取的DNA却无促进细胞分裂的活性，如将其在pH＜4的条件下进行高压灭菌处理，则又可表现出促进细胞分裂的活性。

他们分离出了这种活性物质，并命名为激动素(kinetin,KT)。

1956年，米勒等从高压灭菌处理的鲱鱼精细胞DNA分解产物中纯化出了激动素结晶，并鉴定出其化学结构(图7-15)为6-呋喃氨基嘌呤(N6-furfurylaminopurine)，分子式为C10H9N50，分子量为215.2，接着又人工合成了这种物质。

激动素并非DNA的组成部分，它是DNA在高压灭菌处理过程中发生降解后的重排分子。

激动素只存在于动物体内，在植物体内迄今为止还未发现。

尽管植物体内不存在激动素，但实验发现植物体内广泛分布着能促进细胞分裂的物质。

1963年，莱撒姆(D.S.Letham)从未成熟的玉米籽粒中分离出了一种类似于激动素的细胞分裂促进物质，命名为玉米素(zeatin,Z，ZT)，1964年确定其化学结构为6-(4-羟基-3-甲基 -反式-2-丁烯基氨基)嘌呤〔6-(4-hydroxyl-3-methy-trans-2-butenylamino)purine〕,分子式为C10H13N50，分子量为129.7(图7-15)。

细胞分裂素结构

细胞分裂素结构I. 引言- 简介细胞分裂素- 重要性II. 细胞分裂素的结构- 化学成分- 分子结构- 功能区域III. 细胞分裂素的分类- 根据来源分类1. 植物细胞分裂素（auxin）2. 赤霉素（gibberellin）3. 生长素（cytokinin）4. 脱落酸（abscisic acid）5. 去叶酸（ethylene）- 根据作用分类1. 生长调节剂2. 抗逆性激素IV. 细胞分裂素的合成和代谢途径- 合成途径- 代谢途径V. 细胞分裂素在植物生长发育中的作用机制- 植物生长发育过程简介- 不同类型细胞分裂素在植物生长发育中的作用机制VI. 细胞分裂素在农业上的应用前景和意义- 提高农作物产量和品质- 减少农药使用量- 节约资源保护环境VII. 结论I. 引言细胞分裂素是一类重要的植物激素，广泛存在于植物体内，对植物生长发育具有重要的调节作用。

本文将从细胞分裂素的结构、分类、合成和代谢途径、在植物生长发育中的作用机制以及在农业上的应用前景和意义等方面进行详细介绍。

II. 细胞分裂素的结构1. 化学成分细胞分裂素是一类天然存在于植物体内的化合物，主要由芳香族酸和氨基酸组成。

其中，最常见的是由吲哚乙酸（IAA）和天冬氨酸（Asp）组成的吲哚-3-乙酸。

2. 分子结构各种细胞分裂素分子结构不同，但它们都有一个共同点：具有芳香族环和侧链。

其中，芳香族环上带有羧基和甲基或羟基等官能团，侧链则包括苯丙氨基、异戊二烯基等不同种类。

这些官能团赋予了细胞分裂素特定的生理功能。

3. 功能区域根据分子结构的不同，细胞分裂素可分为两个功能区域：活性区和辅助区。

其中，活性区是细胞分裂素的生物活性部位，主要负责维持植物生长发育的正常进行；而辅助区则是细胞分裂素的非生物活性部位，主要负责与其他化合物相互作用。

III. 细胞分裂素的分类1. 根据来源分类根据来源不同，细胞分裂素可分为植物细胞分裂素（auxin）、赤霉素（gibberellin）、生长素（cytokinin）、脱落酸（abscisic acid）和去叶酸（ethylene）等五类。

细胞分裂素稳态

细胞分裂素稳态细胞分裂素（Cytokinin）是一类植物生长激素，主要参与调节细胞分裂、生长和发育。

细胞分裂素稳态是指细胞内外环境中细胞分裂素的平衡状态，这一平衡状态对植物的生长发育和各种生理过程具有重要影响。

以下是关于细胞分裂素稳态的详细说明：一.生物合成与降解：1.生物合成：细胞分裂素主要由植物内部合成，其生物合成途径包括：植物体内的异戊二烯類脂質体，如水稻、小麦、大麦的根尖和豆类的种子，和植物细胞内质的细胞质体。

2.降解：细胞分裂素的降解主要通过酶催化，例如细胞内的细胞质体酶和根部的细胞壁酶等，将细胞分裂素分解成较小的代谢产物，以维持其在植物体内的平衡水平。

二.转运与分布：1.转运：细胞分裂素在植物体内通过细胞间转运蛋白（carrier protein）进行转运，例如PIN蛋白家族和ABCG系列蛋白等，这些蛋白能够将细胞分裂素从一个细胞输送到另一个细胞，从而调节其在植物体内的分布和浓度分布。

2.分布：细胞分裂素在植物体内的分布呈现复杂的空间和时间动态，它可以在根、茎、叶、芽和果实等不同组织之间进行分布，从而调节植物的生长发育和各种生理过程。

三.作用机制与生理功能：1.作用机制：细胞分裂素的作用主要通过与植物细胞内的受体蛋白结合，从而激活或抑制下游的信号转导通路，影响细胞的生长、分化和分裂等生理过程。

2.生理功能：细胞分裂素在植物体内具有多种生理功能，包括促进细胞分裂和生长、延缓叶片衰老、促进叶绿素的合成、增加根系的发育、调节植物的光合作用和逆境适应能力等。

四.调控与平衡：1.内外平衡：细胞分裂素的平衡状态受到内部生物合成和降解的调节，以及外部环境因素的影响，如光照、温度、水分、营养等，这些因素会影响细胞分裂素的合成、转运和分布，从而影响植物的生长发育和适应能力。

2.调控机制：细胞分裂素的稳态受到复杂的调控机制的影响，包括转录调控、翻译调控、后转录调控等多个层面的调控机制，这些调控机制共同调节着细胞分裂素在植物体内的平衡状态。

细胞分裂素

细胞分裂素
细胞分裂素是一类调节细胞分裂的激素。
一、细胞分裂素的发现
1948年，斯库格（F.Skoog）和崔徵等在进行烟草茎切段组织培养过程中发现，生长素存在是腺嘌呤具有促进细胞分裂的活性。玉米素是最早发现的植物天然细胞分裂素，其生理活的、其生理活性类似于激动素的化合物统称为细胞分离素。
二、细胞分裂素的结构和种类
1、结构：细胞分裂素均为腺嘌呤的衍生物，是腺嘌呤6位和9位上N原子以及2位C原子上的H被取代的产物。 2、种类： a、天然细胞分裂素：一类为游离态细胞分裂素，如玉米素、玉米素核苷；另一类为结合态细胞分裂素，有异戊烯基腺苷（iPA）、甲硫基玉米素等，它们结合在tRNA上，构成tRNA的组成成分。 b、人工合成的细胞分裂素：激动素（KT）等
2、促进芽的分化细胞分裂素能解除由生长素引起的顶端优势，促进侧芽生长发育。其原因是细胞分裂素能够解除生长素对侧芽的抑制作用，还促进侧芽维管束分化输导组织，使更多的营养物质运向侧芽，促进侧芽生长，打破顶端优势。
3、延缓叶片衰老（可用来处理水果和鲜花等以保鲜、保绿，防止落果。） 4、其他生理作用调节根和茎尖的生长、直接参与细胞周期的控制和调节、诱导气孔开放、促进结实、刺激块茎的形成等。
六、细胞分裂素的作用机理
细胞分裂素通过促进转录或稳定mRNA 而促进编码硝酸还原酶、病程相关蛋白PR1、伸展素、rRNA、过氧化氢酶等多种基因的表达。细胞分裂素通过控制依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶的活性而促进细胞分裂。
四、细胞分裂素的合成部位和运输
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。
一般认为，细胞分裂素的合成部位是根尖分生区细胞，然后经过木质部运往地上部产生生理效应。

细胞分裂素

植物生理学：细胞分裂素类

植物生长物质-细胞分裂素考点总结

细胞分裂素化学名称

细胞分裂素具体介绍

植物细胞分裂素类

细胞分裂素

第十一章第四节 细胞分裂素

细胞分裂素

细胞分裂素启动子顺式作用元件

细胞分裂素在生活中的例子

细胞分裂素

第十一章第四节 细胞分裂素

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细胞分裂素结构

细胞分裂素稳态

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第十一章第四节细胞分裂素

第十一章第四节细胞分裂素