植物生理学 植物复习要点

植物生理学植物复习要点

十一章

植物激素特点：1内源2微量3可移动4多重生理效应，促进或抑制双重效应

生长素：

类型：天然IAA PAA IBA4-Cl-IAA 人工：IBA 2,4-D α-NAA

合成部位：快速分裂的组织内——茎尖分生、嫩叶、发育中果实。成熟叶片根尖少量

合成途径：色氨酸依赖途径前体：色氨酸

非色氨酸依赖途径前体：非色氨酸

色氨酸依赖途径：1吲哚-3-丙酮酸途径（IPA途径大多植物）

2色胺途径（TAM途径少数植物）

3吲哚乙腈途径（IAN途径十字花禾本芭蕉）

4吲哚-3-乙酰胺途径（IAM途径病原菌根癌农杆菌）

5非色氨酸依赖型合成途径

生长素极性运输

方向：单向从形态学上端向下唯一极性运输激素

运输形式：细胞——细胞壁空间——细胞

*极性运输是主动运输要消耗能量。加入呼吸抑制剂DNP后将组织放于缺氧环境能抑制IAA运输。

IAA-流进——转化为IAAH向下运输——转化为IAA-流出

机理：细胞渗透学说：细胞上部质膜>下部质膜

细胞壁PH低——IAAH（亲脂）容易进入——胞质（PH高）IAA-不易流出，细胞底部沉积并向下运输进入下一个细胞

生长素非极性运输

茎尖根尖合成IAA——维管束或非维管束薄壁细胞（草本胚芽鞘）——极性运输——向光性、向重力性

成熟叶片合成IAA——韧皮部长距离运输——非极性运输——形成层或侧根发生

生长素代谢：游离态：生理活性（极性运输）

结合态：活性低，贮藏形式（非极性运输）

降解：酶氧化降解光氧化降解

生理功能：1促进细胞伸长生长向光性向重力性

2诱导维管束分化

3促进侧根和不定芽发生

4影响花及果实发育

促进细胞伸长特点：①双重作用②不同器官敏感性不同③对离体器

官和植物植株生理效应不同

其它效应：·引起顶端优势

·促进叶片扩大，光合产物的运输

·促进菠萝开花

·延迟花和叶片脱落

酸生长理论：生长素促进细胞伸长生长的效应是非常迅速的，从处

理到发挥效应之间的之后时间大约是10分钟，同时伴随有细胞壁的

酸化。中性或碱性缓冲液，即使有生长素，生长也受抑制；酸性缓

冲液促进植物伸长生长。

机理：IAA（生长素）诱导增加H+-ATPase和其稳定性，促进H+分泌，是细胞壁酸化——扩张蛋白在酸性环境恢复细胞壁伸展性——细胞

伸长

赤霉素（GA）

活性结构特点:1、C19>C20 2、7位C原子的羧基3、3β-羟基、

3β,13-二羟基或1,2不饱和键GA1 GA3 GA4 GA32

无活性：2β羟基 GA29

生物合成

前体：①双萜烯类②基本结构单元异戊二烯③生物中异戊烯基焦磷

酸（IPP）来源：甲瓦龙酸途径：细胞质丙酮酸途径：叶绿体和其

他质体

步骤：①环化生成贝壳杉烯（前质体内）②氧化生成GA12醛（内质网）③GA12醛生成其他赤霉素（胞质内）

关键酶基因：GA7ox GA3ox表达后GA活性升高，植株变高

GA20ox GA2ox表达后GA活性降低，植株矮化

生物合成器官特异性：GA1 营养生长阶段营养器官促进茎叶生长GA4 生殖生长阶段生殖器官促进花果发育和生长

运输：非极性运输

合成部位：发育中的种子、果实、幼叶、上部茎叶

调节：光周期调节：长日照：GA↑短日照GA↓

温度影响：低温春化GA4↑

反馈控制：GA影响GA合成酶基因的调控

生理效应：1促进植物茎节的伸长生长（GA特异性）

2调节植物幼态和成熟态的转换

3影响花芽分化和性别控制

4打破休眠促进种子发芽（GA特异性）

*DELLA蛋白赤霉素受体控制赤霉素表达（主要表现抑制）

细胞分裂素（CTK）

分类：腺嘌呤衍生物

合成途径：ATP/ADP/AMP——IPT催化(主要)

tRNA-IPT催化途径（次要）

合成部位：根尖分生组织

运输：通过导管液向上运输，以玉米素核苷或双氢玉米素核苷为运输形式

代谢：水解（葡糖苷酶水解）降解（细胞分裂素氧化酶）

生理功能：1调节茎尖和根尖的长度

2对细胞周期的调节

3促进侧芽和不定芽分化（抑制顶端优势）

4抑制叶片衰老

5调节细胞生长

脱落酸（ABA）

来源：玉米黄质 IPP

调节：NCED促进生成黄氧素黄氧素——ABA醛——ABA

NCED表达与ABA水平高度有关，是ABA合成关键步骤

ABA增强与NCED增强相一致

逆境：NCED基因收干旱诱导，在种子成熟期表达增强

受干旱胁迫的根中合成的ABA通过木质部运输到叶中

ABA积累受合成、失活、结合和运输影响

运输：ABA可在植物内部运输，如从根到茎到叶片到保卫细胞

ABA可促进种子休眠是一种逆境激素

乙烯（CTK）

功能：果实成熟·器官扩展·衰老·基因表达·胁迫反应

三重反应：暗处萌发，被障碍物阻挡产生1生长伸长受抑制 2下胚轴增粗 3顶钩弯曲加剧

意义：三重反应有助于幼苗绕过障碍物

合成前体：蛋氨酸——氨基环丙烷羧酸（ACC）

合成酶：ACC合成酶（ACS） ACC氧化酶（ACO）

基因表达：产生受ACS表达控制

乙烯在整株植物反应中的作用:

·乙烯在暗处限制的根和茎的生长

·乙烯促进花瓣衰老

·果实成熟受乙烯诱导：1乙烯在果实成熟过程中突然升高 2乙烯在成熟果实内诱导ACS基因表达3可通过控制乙烯合成控制果实成熟

十二章

细胞分裂：细胞分裂周期