植物激素及其作用机理
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琼脂块 , 则不弯曲, 这证明促进生长的影响 可从鞘尖传到琼脂 ,再传到去顶胚芽鞘 , 这 种影响确是化学本质 , Went 称之为生长素。
生长素在植物体内的分布和运输
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。它的含 量甚微 ,1g鲜重植物材料一般含10～100 ng 生长素。生长素大多集中在生长旺盛的部 分( 如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织 、形 成层 、受精后的子房、幼嫩种子等) , 而在 趋向衰老的组织和器官中则甚少 。
• 吲哚乙腈途径 一 些十字花科的 植物有一种天然产 物———芸 苔 葡 糖 硫苷 (glucobrassicin) ,它经过吲哚乙腈 ( indoleacetonitrile ) 形成吲哚乙酸。
生长素的降解
• 酶促降解 生长素的酶促降解可分为脱羧降解 ( decarboxylated degradation) 和不脱羧降 解( non-decarboxylated degradation ) 。
植物激素及作用机理
14植物学 王姣
植物激素的研究是在 20世纪30年代从生长 素的研究开的 , 50 年代又确定了赤霉素和 细胞分裂素 , 60 年代以来, 脱落酸和乙烯被 列入植物激素的名单中。 植物激素是指 一 些在植物体内合成 , 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(1μmo1/ L 以 下 ) 有机物 ， 在植物的生长发育等多种生理过程以及器官 发育、形态建成等方面起重要调节作用，也 影响农作物的产量、品质和抗性等重要性状。
• 吲哚丙酮酸途径 色氨酸通过转氨作用 , 形成吲哚丙酮酸( indole pyruvic acid) , 再脱羧形成吲哚乙醛 , 后者经过脱氢变成吲哚乙酸。
• 色胺途径 色氨酸脱羧形成色胺 ( tryptamine ) , 再氧化转氨 形成吲哚 乙醛 , 最后形成吲哚乙酸。
• 吲哚乙醇途径 黄瓜幼 苗中 含有吲 哚乙 醇 ( indole ethanol ) , 外施吲哚 乙醇可转变为吲哚乙醛 , 最终形成吲哚乙酸
植物激素的定义
1. 产生于植物体内的特殊部位，是植物在 正常发育过程中或特殊环境条件下的代 谢产物；
2. 能从合成部位运输到作用部位；
3. 不是营养物质，仅以很低的浓度产生各 种特殊的调控作用。
生长素的发现
• 1872年波兰园艺学家西斯勒克(Ciesielski)斯基对 根尖控制根伸长区生长作了研究
• 3 ) 解毒作用。自由生长素过多时 , 往往对植物产 生毒害 。
Biblioteka Baidu
生长素运输方式有 2 种 :
• 一 种是和其他同化产物一样 , 通过韧皮部 运输 , 运输速度 约 为 1 ～2 .4cm/ h , 运输 方向决定于两端有机物浓度差等因素 ;
• 另一种是仅局限于胚芽鞘 、幼茎、幼根的 薄壁细胞之间短距离单方向的极性运输 ( polar transport) 。
• 1 ) 作为贮藏形 式。吲 哚乙酸与葡萄糖形成吲 哚 乙酰葡糖 ( indole acetyl glucose) , 在种子和贮藏 器官中特别多 ,是生长素的贮藏形式。
• 2 )作为运输形式。吲哚乙酸与肌醇形成吲哚乙 酰肌醇 ( indole acetyl inositol ) 贮存于种子中 , 发 芽时 ,比吲哚乙酸更易于运输到地上部位 。
• 通常把易于从各种溶剂中提取的生长素称 为自由生长素 (free auxin) ,
• 把要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物 释放出来的那部分生长素 , 称为束缚生长素 (bound auxin) 。
• 自由生长素有活性 , 而束缚生长素则没有活 性。自由生长素和束缚生长素可相互转变。
束缚生长素在植物体内的作用：
生长素的生物合成
• 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 (tryptophan) 。 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
植物激素类型：
生长素（Auxin） 赤霉素（GA） 细胞分裂素（CTK） 脱落酸（abscisic acid，ABA） 乙烯（ethyne，ETH）
油菜素甾醇（brassinosteroid，BR） 茉莉酸(JA)和水杨酸(SA).
前 3 类都是促进生长发育的物质 乙烯主要是一种促进器官成熟的物质 , 脱落酸是一种抑制生长发育的物质
• 光氧化 体外的吲哚乙酸在核黄素催化下 , 可被光氧 化 , 产物是吲哚醛( indole aldehyde )和亚 甲基羟吲哚。
英国的 Charles Darwin (1880) 在进行植物向光性 实验时 , 发现： 在单方向光照射下 , 胚芽鞘向光弯曲 ; 如果切去胚 芽鞘的尖端或在尖端套以锡箔小帽 , 即使是单侧 光照也不会使胚芽 鞘向光弯曲 ; 如果单侧光只照射胚芽鞘尖端而不照射胚芽 鞘下 部 , 胚芽鞘还是会向光弯曲 。
• 1880年达尔文父子对草的胚芽鞘向光性进行了研 究。
• 1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物 质，能够控制胚芽生长。
• 1934年，凯格等人从玉米油、根霉、麦芽等分离 和纯化刺激生长的物质 , 并命名它为吲哚乙酸， 因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 除了 IAA 以 外 , 植物体内 还有其他生长素类物质， 如苯乙酸 ( phenylacetic acid, PAA)，吲哚丁 酸 ( indole butyric acid, IBA )
因此 , 他认为胚芽 鞘产生向光弯曲是由于幼苗在 单侧光照下 , 产生某种影响 , 从上部传到下部 , 造 成背光面和向光面生长快慢不同 。
• 荷 兰的 F. W. Went(1928 ) 把燕麦胚芽鞘尖 端切下 , 放在琼脂薄片上 , 约1 h后 , 移去芽 鞘尖端 ,将琼脂切成小块 ,再把这些琼小块 放在去顶胚芽鞘一侧 , 置于暗中 , 胚芽 鞘 就会向 放琼 脂的对侧弯曲 。如果放的是纯
生长素在植物体内的分布和运输
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。它的含 量甚微 ,1g鲜重植物材料一般含10～100 ng 生长素。生长素大多集中在生长旺盛的部 分( 如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织 、形 成层 、受精后的子房、幼嫩种子等) , 而在 趋向衰老的组织和器官中则甚少 。
• 吲哚乙腈途径 一 些十字花科的 植物有一种天然产 物———芸 苔 葡 糖 硫苷 (glucobrassicin) ,它经过吲哚乙腈 ( indoleacetonitrile ) 形成吲哚乙酸。
生长素的降解
• 酶促降解 生长素的酶促降解可分为脱羧降解 ( decarboxylated degradation) 和不脱羧降 解( non-decarboxylated degradation ) 。
植物激素及作用机理
14植物学 王姣
植物激素的研究是在 20世纪30年代从生长 素的研究开的 , 50 年代又确定了赤霉素和 细胞分裂素 , 60 年代以来, 脱落酸和乙烯被 列入植物激素的名单中。 植物激素是指 一 些在植物体内合成 , 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(1μmo1/ L 以 下 ) 有机物 ， 在植物的生长发育等多种生理过程以及器官 发育、形态建成等方面起重要调节作用，也 影响农作物的产量、品质和抗性等重要性状。
• 吲哚丙酮酸途径 色氨酸通过转氨作用 , 形成吲哚丙酮酸( indole pyruvic acid) , 再脱羧形成吲哚乙醛 , 后者经过脱氢变成吲哚乙酸。
• 色胺途径 色氨酸脱羧形成色胺 ( tryptamine ) , 再氧化转氨 形成吲哚 乙醛 , 最后形成吲哚乙酸。
• 吲哚乙醇途径 黄瓜幼 苗中 含有吲 哚乙 醇 ( indole ethanol ) , 外施吲哚 乙醇可转变为吲哚乙醛 , 最终形成吲哚乙酸
植物激素的定义
1. 产生于植物体内的特殊部位，是植物在 正常发育过程中或特殊环境条件下的代 谢产物；
2. 能从合成部位运输到作用部位；
3. 不是营养物质，仅以很低的浓度产生各 种特殊的调控作用。
生长素的发现
• 1872年波兰园艺学家西斯勒克(Ciesielski)斯基对 根尖控制根伸长区生长作了研究
• 3 ) 解毒作用。自由生长素过多时 , 往往对植物产 生毒害 。
Biblioteka Baidu
生长素运输方式有 2 种 :
• 一 种是和其他同化产物一样 , 通过韧皮部 运输 , 运输速度 约 为 1 ～2 .4cm/ h , 运输 方向决定于两端有机物浓度差等因素 ;
• 另一种是仅局限于胚芽鞘 、幼茎、幼根的 薄壁细胞之间短距离单方向的极性运输 ( polar transport) 。
• 1 ) 作为贮藏形 式。吲 哚乙酸与葡萄糖形成吲 哚 乙酰葡糖 ( indole acetyl glucose) , 在种子和贮藏 器官中特别多 ,是生长素的贮藏形式。
• 2 )作为运输形式。吲哚乙酸与肌醇形成吲哚乙 酰肌醇 ( indole acetyl inositol ) 贮存于种子中 , 发 芽时 ,比吲哚乙酸更易于运输到地上部位 。
• 通常把易于从各种溶剂中提取的生长素称 为自由生长素 (free auxin) ,
• 把要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物 释放出来的那部分生长素 , 称为束缚生长素 (bound auxin) 。
• 自由生长素有活性 , 而束缚生长素则没有活 性。自由生长素和束缚生长素可相互转变。
束缚生长素在植物体内的作用：
生长素的生物合成
• 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 (tryptophan) 。 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
植物激素类型：
生长素（Auxin） 赤霉素（GA） 细胞分裂素（CTK） 脱落酸（abscisic acid，ABA） 乙烯（ethyne，ETH）
油菜素甾醇（brassinosteroid，BR） 茉莉酸(JA)和水杨酸(SA).
前 3 类都是促进生长发育的物质 乙烯主要是一种促进器官成熟的物质 , 脱落酸是一种抑制生长发育的物质
• 光氧化 体外的吲哚乙酸在核黄素催化下 , 可被光氧 化 , 产物是吲哚醛( indole aldehyde )和亚 甲基羟吲哚。
英国的 Charles Darwin (1880) 在进行植物向光性 实验时 , 发现： 在单方向光照射下 , 胚芽鞘向光弯曲 ; 如果切去胚 芽鞘的尖端或在尖端套以锡箔小帽 , 即使是单侧 光照也不会使胚芽 鞘向光弯曲 ; 如果单侧光只照射胚芽鞘尖端而不照射胚芽 鞘下 部 , 胚芽鞘还是会向光弯曲 。
• 1880年达尔文父子对草的胚芽鞘向光性进行了研 究。
• 1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物 质，能够控制胚芽生长。
• 1934年，凯格等人从玉米油、根霉、麦芽等分离 和纯化刺激生长的物质 , 并命名它为吲哚乙酸， 因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 除了 IAA 以 外 , 植物体内 还有其他生长素类物质， 如苯乙酸 ( phenylacetic acid, PAA)，吲哚丁 酸 ( indole butyric acid, IBA )
因此 , 他认为胚芽 鞘产生向光弯曲是由于幼苗在 单侧光照下 , 产生某种影响 , 从上部传到下部 , 造 成背光面和向光面生长快慢不同 。
• 荷 兰的 F. W. Went(1928 ) 把燕麦胚芽鞘尖 端切下 , 放在琼脂薄片上 , 约1 h后 , 移去芽 鞘尖端 ,将琼脂切成小块 ,再把这些琼小块 放在去顶胚芽鞘一侧 , 置于暗中 , 胚芽 鞘 就会向 放琼 脂的对侧弯曲 。如果放的是纯