植物生理学 植物生长物质PPT课件
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《植物生理学》PPT课件
五、学习植物生理学的意义
为国民经济建设服务 六、学习植物生理学的要求和方法－怎么学？
兴趣是最好的老师 1、相关的基础课程：
植物学、化学（有机无机、分析）生物化学、细胞生物学。
2.注重理解基础上的记忆
植3物.加生强理动是一手门能实力验，性积很极强的参科予学实，验所有的规律都是从实
验得来的。 实验课有6－9个实验，是大家从事科研工作的第一步。 学会科学精神，从实际中发现问题，以实验数据说明问题， 解决问题。
1859年J.Von Sacks、W.Knop和W.Pfeffer等植物无土栽培技术 等，同时使植物生理学形成为一个完整的科学体系。
1864年，德国Julius Sachs：叶片照光时，叶绿体中淀粉 粒增大。
19世纪自然科学三大发现－细胞学说、进化论、能量守恒 定律
（四）、飞跃发展时期 20世纪 1920年，美国W.W.Garner和H.A.Allard： 光周期现象（促进了发育生理学的发展）
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
（二）动荡与分化阶段
1910年农业化学从植物生理学中分化出来。
1930年微生物、病毒学从植物生理学中分化出来。
特别是生物化学的分离，这个阶段植物生理学的发展处于
低潮。
（三）更新与深入阶段
二十世纪初 —— 现在
1845年，J.R.Mayer：光合作用也遵守能量守恒定律
50年代，美国M.Calvin等： 光合碳循环（C3途径）。 60年代， M.D.Hatch和C.R.Slack： C4-双羧酸途径（C4途径）。
此外，光呼吸和景天酸代谢途径以及光 敏色素、钙调素等的发现；植物组织培养 技术的广泛应用；基因理论的揭示。
植物生理学ppt课件ppt
植物的生殖过程
植物的生殖过程包括配子形成、受精和 胚胎发育等阶段。在配子形成阶段，花 药和胚珠分别产生精子和卵细胞；在受 精阶段，精子和卵细胞结合形成受精卵 ；在胚胎发育阶段，受精卵经过一系列 细胞分裂和分化，最终形成成熟的种子 。
VS
植物的发育过程
植物的发育过程包括营养生长期、生殖生 长期和衰老期等阶段。在营养生长期，植 物主要进行细胞分裂和扩大，形成各种组 织和器官；在生殖生长期，植物进行开花 、结实等生殖过程；在衰老期，植物逐渐 失去生理功养的吸收与利用
矿质营养的种类
植物所需的矿质营养包括氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和 铁、锰、锌、铜、硼、钼等微量元素。
矿质营养的吸收方式
植物通过根系吸收土壤中的矿质营养，主要通过质流和扩散作用进 入根部细胞。
矿质营养的运输和利用
吸收的矿质营养通过木质部导管向上运输到叶片和其他组织，参与 植物的光合作用、呼吸作用等生理过程。
植物在不同环境条件下，能够通过生理调节来适应水分和 矿质营养的变化，以保证正常的生长和发育。
05
植物的生长与发育
植物生长的概念与特点
植物生长的概念
植物生长是指植物通过吸收和利用环境中的水分、养分和光照等资源，实现细 胞分裂、扩大和组织分化等过程，从而增加其体积和质量的过程。
植物生长的特点
植物生长具有持续性和阶段性，不同生长阶段具有不同的生长特点。例如，在 营养生长期，植物主要进行细胞分裂和扩大，而在生殖生长期，植物则主要进 行开花、结实等生殖过程。
根部吸收的水分通过木质部导管向上运输到叶片，同时水分也在其他组
织间进行横向运输。
02
水分吸收的主要方式
被动吸水和主动吸水。被动吸水是指在蒸腾作用下，水分通过渗透作用
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)
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；
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
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）
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。
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；
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
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）
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。
[农学]8植物生理学课件 第七章 植物生长物质和细胞信号转导
![[农学]8植物生理学课件 第七章 植物生长物质和细胞信号转导](https://img.taocdn.com/s3/m/9a5b8be1f424ccbff121dd36a32d7375a417c6da.png)
人工合成的细胞分裂素
人工合成的细胞分裂素,常用的有： 激动素(KN) 、 6-苄基腺嘌呤（6-BA) 、 四氢吡喃苄基腺嘌呤(PBA)。
二苯脲不具腺嘌呤的结构，但具有细 胞分裂素的生理功能。
细胞分裂素的分布和运输
• 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。
1. 促进麦芽糖化(应用于啤酒生产) 2. 促进营养器官(茎、叶)生长 3. 促进抽苔和开花 4. 打破芽及种子的休眠 5. 促进雄花分化 6. 诱导单性结实 7. 防止花果脱落
细胞分裂素类
• 把激动素以及具有与激动素相同生理活 性的天然的和人工合成的化合物，都称 为细胞分裂素（cytokinin, CTK)。
生长素的运输
• 在茎中，生长素极性运输(polar transport) 是指生长素只能从植物的形态学上端向 下端运输，而不能倒转运输。主要是通 过薄壁细胞间进行。
• 生长素的极性运输是主要的运输方式。
• 在根中，根尖生成的生长素向顶运输。
• 成熟叶片合成的生长素可通过韧皮部进 行非极性运输，即可向上或向下运输到 其他器官或组织中。
吲哚乙酸(indole acid , IAA)是最早发现的生长 素(auxin)。
生长素类物质：把吲哚乙酸以及具有与吲哚乙 酸同样生理作用的化合物称为生长素类物质。
天然存在的生长素类物质
• 吲哚乙酸(IAA) • 吲哚丁酸(I BA) • 苯乙酸 • 4-氯吲哚乙酸 • 苯乙酸胺 • 对羟基苯乙酸 • 吲哚乙腈
2、GA诱导一些酶 (如α-淀粉酶、蛋白酶、 核糖核酸酶、β-1，3-葡萄糖苷酶)的合成。
大麦种子在萌发时，贮藏在胚中的束缚型
GA解离出游离的 GA(也有新合成的GA )，通过 胚乳扩散到糊粉层，并诱导糊粉层细胞合成ɑ-淀 粉酶和蛋白酶等水解酶，这些水解酶扩散到胚乳
植物的生长生理PPT课件
（1）利用组织还原能力（TTC染色法）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色
2、利用原生质的着色能力 —（染料染 色法）
活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
3、利用细胞中的荧光物质 具有生活力的种子能发出明亮的荧光。
3、种子活力 种子活力（seed vigor）： 种子在 田间状态下迅速而整齐地萌发并形成 健壮幼苗的能力。
（三）植物生长的季节周期性
季节周期性：植物的生长在一年四季 中发生规律性的变化。
原因：影响植物生长的外界因素不同。
年轮的形成
植物生长的季节周期性是植物对环境 周期性变化的适应。
二、植物生长的相关性 ※
相关性：植物各部分间的相互制约 与协调的现象。
（一）地下部与地上部的相关
1、相互依赖 — 有营养物质和植物 激素的交流
最高温度 40~44 31~37 44~50
生长的最适温度：植物生长最快 的温度。
协调最适温度：在生产实践上为 培育健壮的植株，常要求在比生长的 最适温度略低的温度下进行。
（二）水分对植物生长的影响
植物体缺水时，细胞分裂和细胞 伸长都受到影响，但细胞伸长对缺水 更敏感—干根湿芽。
（三）光对植物生长的影响 ※ 光形态建成：光控制植物生长、 发育和分化的过程。
（3）光与成花诱导 自然界许多植物开花受光周期的诱 导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等
（4）光影响种子萌发 （5）光与植物的运动
如向光性，茎叶有正的向光性，根有 负的向光性。
此外，一些植物叶片的昼开夜合、 气孔运动等都受光的调节。
第四节 光形态建成与光受体 ※
光合作育
分裂间期 S期 — DNA复制期（细胞 核体积达到最大体积一半时）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色
2、利用原生质的着色能力 —（染料染 色法）
活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
3、利用细胞中的荧光物质 具有生活力的种子能发出明亮的荧光。
3、种子活力 种子活力（seed vigor）： 种子在 田间状态下迅速而整齐地萌发并形成 健壮幼苗的能力。
（三）植物生长的季节周期性
季节周期性：植物的生长在一年四季 中发生规律性的变化。
原因：影响植物生长的外界因素不同。
年轮的形成
植物生长的季节周期性是植物对环境 周期性变化的适应。
二、植物生长的相关性 ※
相关性：植物各部分间的相互制约 与协调的现象。
（一）地下部与地上部的相关
1、相互依赖 — 有营养物质和植物 激素的交流
最高温度 40~44 31~37 44~50
生长的最适温度：植物生长最快 的温度。
协调最适温度：在生产实践上为 培育健壮的植株，常要求在比生长的 最适温度略低的温度下进行。
（二）水分对植物生长的影响
植物体缺水时，细胞分裂和细胞 伸长都受到影响，但细胞伸长对缺水 更敏感—干根湿芽。
（三）光对植物生长的影响 ※ 光形态建成：光控制植物生长、 发育和分化的过程。
（3）光与成花诱导 自然界许多植物开花受光周期的诱 导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等
（4）光影响种子萌发 （5）光与植物的运动
如向光性，茎叶有正的向光性，根有 负的向光性。
此外，一些植物叶片的昼开夜合、 气孔运动等都受光的调节。
第四节 光形态建成与光受体 ※
光合作育
分裂间期 S期 — DNA复制期（细胞 核体积达到最大体积一半时）
《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。
19
第四节 种子萌发
20
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。
21
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。
16
17
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。
18
(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。
植物的生长物质PPT课件
第8页/共71页
Hale Waihona Puke 1938年，薮田贞次郎（Yabuta T.)等从水稻 赤霉菌中分离出赤霉素结晶。
1959年，高等植物的第一个赤霉素被分离鉴 定（GA1），确定其化学结构。目前已发现 120多种，其中GA1与GA20活性最高。市售的 主要是GA3
基本结构：赤霉烷环（19～20个C原子）， 19个C的活性比20个C的活性高。
反应”。 三重反应：抑制伸长生长（矮化）、促进横向生长 （加粗）和地上部失去向地性生长（偏上生长）。
第45页/共71页
2、促进果实成熟 可能原因是：增强质膜的透性，
氧化酶活性增强，加强呼吸，引起果 肉有机物的强烈转化。
3、促进器官脱落 4、促进瓜类多开雌花 5、促进菠箩开花
第46页/共71页
（二）应用—乙烯利 1、果实催熟和改善品质 2、促进次生物质排出 3、促进雌花形成
运输无极性。
第39页/共71页
甲瓦龙酸代谢
甲瓦龙酸 异戊烯基焦磷酸
细胞分裂素
胡萝卜素
赤霉素
脱落酸
第40页/共71页
四、ABA的生理作用
1、促进脱落
2、促进休眠
长日照 GA 促进生长
甲瓦龙酸 IPP
CK
短日照 ABA 促进休眠
第41页/共71页
3、促进气孔关闭
原因：ABA使Guard Cell胞质中IP3增加，打开Ca2+通 道，胞质中Ca2+浓度和pH↑，抑制质膜上的K+内向通 道，激活K+、Cl-外向通道，K+、Cl-外流， Guard Cell水势↑，水分外流，气孔关闭。
直接途径
间接途径
第37页/共71页
甲瓦龙酸 C5 异戊烯基焦磷酸
Hale Waihona Puke 1938年，薮田贞次郎（Yabuta T.)等从水稻 赤霉菌中分离出赤霉素结晶。
1959年，高等植物的第一个赤霉素被分离鉴 定（GA1），确定其化学结构。目前已发现 120多种，其中GA1与GA20活性最高。市售的 主要是GA3
基本结构：赤霉烷环（19～20个C原子）， 19个C的活性比20个C的活性高。
反应”。 三重反应：抑制伸长生长（矮化）、促进横向生长 （加粗）和地上部失去向地性生长（偏上生长）。
第45页/共71页
2、促进果实成熟 可能原因是：增强质膜的透性，
氧化酶活性增强，加强呼吸，引起果 肉有机物的强烈转化。
3、促进器官脱落 4、促进瓜类多开雌花 5、促进菠箩开花
第46页/共71页
（二）应用—乙烯利 1、果实催熟和改善品质 2、促进次生物质排出 3、促进雌花形成
运输无极性。
第39页/共71页
甲瓦龙酸代谢
甲瓦龙酸 异戊烯基焦磷酸
细胞分裂素
胡萝卜素
赤霉素
脱落酸
第40页/共71页
四、ABA的生理作用
1、促进脱落
2、促进休眠
长日照 GA 促进生长
甲瓦龙酸 IPP
CK
短日照 ABA 促进休眠
第41页/共71页
3、促进气孔关闭
原因：ABA使Guard Cell胞质中IP3增加，打开Ca2+通 道，胞质中Ca2+浓度和pH↑，抑制质膜上的K+内向通 道，激活K+、Cl-外向通道，K+、Cl-外流， Guard Cell水势↑，水分外流，气孔关闭。
直接途径
间接途径
第37页/共71页
甲瓦龙酸 C5 异戊烯基焦磷酸
《植物生理学》第七章 植物生长物质ppt课件
1
第一节 植物生长物质的概念 和研究方法
2
一、植物生长物质的概念及种类 植物生长物质——调节与控制植物生长发育的 生理活性物质。
植物激素（Plant hormones或Phytohormones） 植物生长调节剂（Plant growth regulators）
3
1、植物激素
Ø植物激素——是指在植物体内合成的、通常从合成部位运 往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量 小分子有机质。
2．促进器官与
组织分化
2、器官敏感性
根>芽>茎
3．促进结实
4．防止器官脱落 3、对离体器官和整 5．影响性别分化 株植物效应不同
17
过量的IAA对烟草茎伸长的作用
18
2．促进器官与组织分化
对 照
促进根的分化。可用于扦插 生根。
I A A
3．促进结实
受精后的雌蕊可产生大量的生长素， 吸收营养器官的养分运到子房，形成果 实，所以生长素有促进果实生长的作用。
14
三、生长素的代谢
（一）生长素的生物合成
1、合成部位: 主要是嫩叶和发育中的种子。 Zn2+
色氨酸合成酶
2、合成途径：吲哚+丝氨酸
色氨酸
脱羧作用
色氨酸 脱氨作用
色胺 吲哚丙酮酸
缺Zn2+阻碍色 氨酸的合成， 果树出现“小 叶病”
吲哚乙醛
吲哚乙酸
15
（二）生长素的氧化分解
两条途径
酶促氧化降解 光氧化降解
22
23
（二） 生长素活化基因假说
IAA能够促进核酸和蛋白质的合成。
用IAA处理豌豆上胚轴，3天后，顶端1cm处的DNA和蛋白 质含量比对照增加2.5倍，RNA含量比对照增加4倍。
第一节 植物生长物质的概念 和研究方法
2
一、植物生长物质的概念及种类 植物生长物质——调节与控制植物生长发育的 生理活性物质。
植物激素（Plant hormones或Phytohormones） 植物生长调节剂（Plant growth regulators）
3
1、植物激素
Ø植物激素——是指在植物体内合成的、通常从合成部位运 往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量 小分子有机质。
2．促进器官与
组织分化
2、器官敏感性
根>芽>茎
3．促进结实
4．防止器官脱落 3、对离体器官和整 5．影响性别分化 株植物效应不同
17
过量的IAA对烟草茎伸长的作用
18
2．促进器官与组织分化
对 照
促进根的分化。可用于扦插 生根。
I A A
3．促进结实
受精后的雌蕊可产生大量的生长素， 吸收营养器官的养分运到子房，形成果 实，所以生长素有促进果实生长的作用。
14
三、生长素的代谢
（一）生长素的生物合成
1、合成部位: 主要是嫩叶和发育中的种子。 Zn2+
色氨酸合成酶
2、合成途径：吲哚+丝氨酸
色氨酸
脱羧作用
色氨酸 脱氨作用
色胺 吲哚丙酮酸
缺Zn2+阻碍色 氨酸的合成， 果树出现“小 叶病”
吲哚乙醛
吲哚乙酸
15
（二）生长素的氧化分解
两条途径
酶促氧化降解 光氧化降解
22
23
（二） 生长素活化基因假说
IAA能够促进核酸和蛋白质的合成。
用IAA处理豌豆上胚轴，3天后，顶端1cm处的DNA和蛋白 质含量比对照增加2.5倍，RNA含量比对照增加4倍。
植物生理学 植物生长物质PPT课件
市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得 的。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
前言
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
1 促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分
裂。产生愈伤组织，使叶用蔬菜增产。 生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分
裂的效应，但它们各自所起的作用不同:
56
生长素只促进核的分裂(因促进了DNA的合成)， 而与细胞质的分裂无关。 而细胞分裂素主要是对 细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细 胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表 现出来。
植物生理学植物的生长生理PPT.
（1）种子发芽力
指种子在适宜的条件下发芽并长出正 常幼苗的能力，通常用种子发芽势和发芽 率来表示。
一般以芽长超过种子长度的1/2为发芽 标准。国家规定作物种子的发芽率要在 85%以上，低于85%不得出售。
目前我国还没有对各种种子发芽率、 发芽势的测定天数做出全面统一的规定。
发芽率=发芽7d全部正常发芽的种子数/供试 种子数× 100% 发芽势=发芽3d正常的发芽种子数/供试种子 数× 100%
发芽指数=∑Gt/Dt =∑当天的发芽种子数/发芽日数 =2/1+8/2+22/3+25/4+26/5+26/6+26/7 =32.83
种子生活力常用标准条件下测得的种 子发芽用发芽百分率表示，快速检查种子 生活力的方法主要有三类： 1）利用组织还原力 2）利用原生质的着色能力：靛蓝、红墨水、 蓝墨水 3）利用细胞中的萤光物质
三、影响种子萌发的外界条件
1、水分
1）使种皮变软，氧气易于通过种皮，胚根易于突 破种皮。
2）使原生质由凝胶转化为溶胶状态。 3）保证细胞分裂和伸长正常进行。 4）水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、 幼根，形成新细胞结构。
5）促使种子内束缚态植物激素转化为自由态，调 节胚的生长。
干燥种子最初的吸水是依靠吸胀作用进 行的。无论种子是否有生活力都可进行最初 的吸胀作用。不同农作物种子，在萌发过程 中吸水量不同。豆科植物的种子吸水量大。
种子是否耐脱水与LEA蛋白基因的表达有 关。这一基因在种子发育晚期表达，其产物被 称 为 胚 胎 发 育 晚 期 丰 富 蛋 白 （ late embryogenesis abundant protein，LEA）。
LEA蛋白的特点是具有很高的亲水性和热 稳定性。LEA蛋白在种子成熟脱水过程中大量 表达，在正常种子中含量很高，如在棉花成熟 种子中，约占贮藏性蛋白的30%，起到保护细 胞免受伤害的作用。
第九章植物的生长生理ppt课件
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71
1.2.2 光敏色素基因和分子多型性
特点 编码基因
总结
类型Ⅰ
类型Ⅱ
在黄化幼苗中大 在绿色幼苗中
量存在，见光易 含量少，光下
分解
稳定
PHYA
PHYB、PHYC、 PHYD、PHYE
光敏色素蛋白质的基因是多基因家族。
PHYA受光负调节，PHYB ~ E 属于
组成型表达。
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72
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植物具有无限生长的特点，不断产生新的 器官；而动物生长则是各部分器官的长大。
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37
3.1 营养器官的生长特性
• 茎生长特征
控制茎生长的组织有顶端分生组织、近 顶端分生组织和居间分生组织。
生长大周期：茎的生长速率呈现“慢— 快—慢”的基本规律。
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38
shoot apical meristem
• 光照 需光种子（如莴苣，烟草和拟南
芥等）和需暗种子（西瓜属植物种子 等）。
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5
需光种子莴苣
需光种子烟草
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6
1.2 种子萌发的生理生化变化
• 种子吸水
吸胀吸水(快)
缓慢吸水
渗透吸水(快)
吸 水I
胚根长出 III 萌发的活种子 休眠或死种子
II
时间
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7
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8
• 呼吸作用的变化和酶的形成
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59
• 光形态建成（photomorphogenesis）：
依赖光控制细胞的分化、结构和功能的 改变，最终汇集成组织和器官的建成。即光 控制发育的过程。
• 暗形态建成（skotomorphogenesis）：
植物生理学课件-08植物生长物质90页PPT
1）酶促降解 A. 脱羧降解
在IAA氧化酶作用下氧化时脱羧产生二氧化碳。
B. 不脱羧降解
IAA降解物仍然保留IAA侧链的两个碳原子，不脱羧。
2）光氧化途径
体外的吲哚乙酸在植物色素核黄素催化下，可被光氧化，产物也是 吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
3.3 生长素水平的调节 运输
生物合成
自由生长素水平
区域化
结合态
2 生长素的分布与运输 2.1 生长素在植物中的分布
生长素主要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）
2. 2 生长素在植物中的存在形式
1）自由生长素：易于被提取，具有生物活性，为
生长素的作用形式。
2）束缚生长素：常与一些小分子结合，不易于被
2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞
之间进行的短距离、仅能从植物体形态学上端运输到
下端的方式。主要特点：
A. 为主动运输过程(与呼吸作用有关，速度快)； B. 可以进行逆浓度梯度运输。 C. 受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基邻氨甲酰苯
甲酸（NPA）等物质的抑制。上述物质又被称为生长 抑制剂
植物生理学课件-08植物生长物质
第八章 植物生长物质
教学目标
1. 掌握植物激素和植物生长调节剂的概念； 2. 掌握生长素的极性运输、生物合成与降解、
主要生理作用及机理； 3. 了解赤霉素的结构、生物合成及生理作用； 4. 了解细胞分裂素的结构和生理作用； 5. 了解脱落酸的生物合成和生理作用； 6. 弄清乙烯的生物合成及其调控； 7. 了解主要生长调节剂在农业生产上的应用。
第一节 植物生长物质概述
1 植物生长物质的概念
在IAA氧化酶作用下氧化时脱羧产生二氧化碳。
B. 不脱羧降解
IAA降解物仍然保留IAA侧链的两个碳原子，不脱羧。
2）光氧化途径
体外的吲哚乙酸在植物色素核黄素催化下，可被光氧化，产物也是 吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
3.3 生长素水平的调节 运输
生物合成
自由生长素水平
区域化
结合态
2 生长素的分布与运输 2.1 生长素在植物中的分布
生长素主要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）
2. 2 生长素在植物中的存在形式
1）自由生长素：易于被提取，具有生物活性，为
生长素的作用形式。
2）束缚生长素：常与一些小分子结合，不易于被
2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞
之间进行的短距离、仅能从植物体形态学上端运输到
下端的方式。主要特点：
A. 为主动运输过程(与呼吸作用有关，速度快)； B. 可以进行逆浓度梯度运输。 C. 受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基邻氨甲酰苯
甲酸（NPA）等物质的抑制。上述物质又被称为生长 抑制剂
植物生理学课件-08植物生长物质
第八章 植物生长物质
教学目标
1. 掌握植物激素和植物生长调节剂的概念； 2. 掌握生长素的极性运输、生物合成与降解、
主要生理作用及机理； 3. 了解赤霉素的结构、生物合成及生理作用； 4. 了解细胞分裂素的结构和生理作用； 5. 了解脱落酸的生物合成和生理作用； 6. 弄清乙烯的生物合成及其调控； 7. 了解主要生长调节剂在农业生产上的应用。
第一节 植物生长物质概述
1 植物生长物质的概念
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作用：贮藏 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖； 运输形式：如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇 解毒：吲哚乙酰天门冬氨酸 调节自由生长素含量
10
极性运输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，局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细
胞之间进行的短距离运输。
11
非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向 无明显关系的运输方式。
第八章 植物生长物质
1
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得 的。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
35
施用5μg GA3 后第7天
对照
GA3 对 矮生型 豌豆的 效应
36
GA3诱导甘蓝 茎的伸长 ， 诱导产生超长 茎
37
矮生 突变 体， 对照
矮生 突变 体，
GA3 处理
GA主要作用于已有 节间伸长，而不 是促进节数的增
加物体中是怎样合成生长素的？ ❖ 生长素的分解分哪两种形式？ ❖ 贴类物质合成走什么途径？ ❖ 生长素的生理作用？ ❖ 举几个人工合成的生长素类物质？
26
第二节 赤霉素类（GA）
❖ 1926，黑泽英一，水稻恶苗病 ❖ 1938，薮田等，水稻赤霉菌→赤霉素结
晶 ❖ 1959，确定化学结构,GA是化学结构非常
5
植物生长调节剂：一些具有类似于植物激素活 性的人工合成的物质。
萘乙酸、矮壮素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效 唑、烯效唑等。
6
第一节 生长素类（IAA）
一、生长素的发现和种类
达尔文燕麦胚芽鞘实验
7
荷兰的温特(F.W.Went，1926)燕麦 胚芽鞘实验 1934年，荷兰的科戈(F.Kogl)等人从 根霉、麦芽中分离和纯化出这种刺激 生长的物质，经鉴定为吲哚乙酸
吲哚丙酸（IPA） 吲哚丁酸（IBA）（8元/g) α-萘乙酸（NAA）(0.2元/g) 2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）等 有些人工合成的生长素，如：NAA， 2,4-D等，由于原料丰富，生产过程简单， 而且效果稳定，便宜，所以得到广泛的推 广应用。
25
复习
❖ 五大类激素、 生长调节剂、极性运输、极性 运输机制
21
4 维持顶端优势抑制侧芽生长
22
5 促进菠萝开花，控制性别分化
14个月大小菠萝植株--30ml 50-100ppm的2.4─D或 15─20ppmNAA。 黄瓜多开雌花。
抑制作用 抑制花朵脱落、侧枝生长、叶片衰老和块根形成
等。
23
1% NAA 抑制 马铃 薯发
芽
24
五 人工合成的生长素及应用
8
分子式：C10H9O2N 结构式：
图8.2.3 IAA
高等植物体内的生长素：IAA，IBA（吲哚丁酸）， 4-Cl-IAA（4-氯吲哚乙酸），PAA（苯乙酸）等。
9
二、生长素的分布与运输
生长素主要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）。
自由生长素：游离 ，具有生物活性。 束缚生长素：常与一些小分子结合，无生物活性。
近似的一类物质，现有126种基本结构是 赤霉烷(gibberellane)--双萜
27
一 赤霉素的种类和化学结构
赤霉素是一种双萜，由四个异戊二烯单位组成。GA 难溶于水，在低温和酸性环境下稳定，遇碱失效。
28
GA有126种，分C20赤霉素和C19赤霉素两类。 C19赤霉素在数量上多于C20赤霉素，且活性 也高。
17
18
2 促进不 定根的 形成
19
促进插条不定根的形成
图8.2.11 扦插茶树
图8.2.12 梅花插条经IBA和 NAA混合处理两个月后的生 根情况
图8.2.13
20
3 促进单性结实
➢ 生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。利用这一特性， 用IAA处理，可促使子房及其周围组织膨大而获得无籽果实。
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
❖ 植物激素(plant hormones， phytohormones)是指在植物体内合成的、 通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长 发育产生显著调节作用的微量小分子有机质。
❖ 生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂 素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
31
三 赤霉素的生物合成
合成部位： 根伸长区（3-4mm）、营养芽、幼叶、未成熟的种子、萌
发的胚等幼嫩组织。
萜类合成走什么途径？IPP为活化的异戊二烯 生物合成前体：
甲羟戊酸（甲瓦龙酸）
细胞中的合成部位：质体、内质网和细胞质溶胶。
32
33
34
五 赤霉素的生理效应
1 促进细胞分裂和茎的伸长 2 诱导α-淀粉酶的形成 3 促进抽薹开花 4 促进坐果 5 打破休眠
极性运输为主动运输过程，与呼吸作用有关，速度比 物理扩散快10倍，可以进行逆浓度梯度运输。
12
13
极性运输的化学渗透模型。
三、生长素的生物合成和降解
合成部位 胚芽鞘、叶原基、营养芽、嫩叶和发育中的种子
前体：色氨酸Trp 缺Zn影响Trp的合成，进而影响IAA合成
生长素的降解 酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解 光氧化途径在强光下体外的IAA在核黄素催化下， 可被光氧化
10
极性运输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，局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细
胞之间进行的短距离运输。
11
非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向 无明显关系的运输方式。
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2
植物生长素错当农药 晚稻疯长比人高
图2
图1
因用错农药而疯长的晚稻鹤立“稻”群，
十分醒目
3
利用生长物质调控石斛兰春节开花
图3 中国生产
图4 日本生产
市售GA3 赤霉酸是通过大规模培养赤霉菌获得 的。
自由态、结合态，结合态无活性，是储藏和运 输形式。
29
二 赤霉素的分布与运输
分布广：GA普遍存在于高等植物、蕨类、藻类、真菌、 细菌。
分布： 含量最高部位是植株生长旺盛部位。
运输方向： 双向运输。沿木质部向上，沿韧皮部向下。
30
GA表达 的荧光染 色，在根 尖，茎尖， 花等部位 含量多
35
施用5μg GA3 后第7天
对照
GA3 对 矮生型 豌豆的 效应
36
GA3诱导甘蓝 茎的伸长 ， 诱导产生超长 茎
37
矮生 突变 体， 对照
矮生 突变 体，
GA3 处理
GA主要作用于已有 节间伸长，而不 是促进节数的增
加物体中是怎样合成生长素的？ ❖ 生长素的分解分哪两种形式？ ❖ 贴类物质合成走什么途径？ ❖ 生长素的生理作用？ ❖ 举几个人工合成的生长素类物质？
26
第二节 赤霉素类（GA）
❖ 1926，黑泽英一，水稻恶苗病 ❖ 1938，薮田等，水稻赤霉菌→赤霉素结
晶 ❖ 1959，确定化学结构,GA是化学结构非常
5
植物生长调节剂：一些具有类似于植物激素活 性的人工合成的物质。
萘乙酸、矮壮素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效 唑、烯效唑等。
6
第一节 生长素类（IAA）
一、生长素的发现和种类
达尔文燕麦胚芽鞘实验
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荷兰的温特(F.W.Went，1926)燕麦 胚芽鞘实验 1934年，荷兰的科戈(F.Kogl)等人从 根霉、麦芽中分离和纯化出这种刺激 生长的物质，经鉴定为吲哚乙酸
吲哚丙酸（IPA） 吲哚丁酸（IBA）（8元/g) α-萘乙酸（NAA）(0.2元/g) 2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）等 有些人工合成的生长素，如：NAA， 2,4-D等，由于原料丰富，生产过程简单， 而且效果稳定，便宜，所以得到广泛的推 广应用。
25
复习
❖ 五大类激素、 生长调节剂、极性运输、极性 运输机制
21
4 维持顶端优势抑制侧芽生长
22
5 促进菠萝开花，控制性别分化
14个月大小菠萝植株--30ml 50-100ppm的2.4─D或 15─20ppmNAA。 黄瓜多开雌花。
抑制作用 抑制花朵脱落、侧枝生长、叶片衰老和块根形成
等。
23
1% NAA 抑制 马铃 薯发
芽
24
五 人工合成的生长素及应用
8
分子式：C10H9O2N 结构式：
图8.2.3 IAA
高等植物体内的生长素：IAA，IBA（吲哚丁酸）， 4-Cl-IAA（4-氯吲哚乙酸），PAA（苯乙酸）等。
9
二、生长素的分布与运输
生长素主要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）。
自由生长素：游离 ，具有生物活性。 束缚生长素：常与一些小分子结合，无生物活性。
近似的一类物质，现有126种基本结构是 赤霉烷(gibberellane)--双萜
27
一 赤霉素的种类和化学结构
赤霉素是一种双萜，由四个异戊二烯单位组成。GA 难溶于水，在低温和酸性环境下稳定，遇碱失效。
28
GA有126种，分C20赤霉素和C19赤霉素两类。 C19赤霉素在数量上多于C20赤霉素，且活性 也高。
17
18
2 促进不 定根的 形成
19
促进插条不定根的形成
图8.2.11 扦插茶树
图8.2.12 梅花插条经IBA和 NAA混合处理两个月后的生 根情况
图8.2.13
20
3 促进单性结实
➢ 生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。利用这一特性， 用IAA处理，可促使子房及其周围组织膨大而获得无籽果实。
4
❖ 植物生长物质(plant growth substances) 分为两类：植物激素和植物生长调节剂。
❖ 植物激素(plant hormones， phytohormones)是指在植物体内合成的、 通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长 发育产生显著调节作用的微量小分子有机质。
❖ 生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂 素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)。
14
15
四 生长素的作用
1 促进营养器官的伸长。 促进伸长的最适浓度:茎>芽>根; 器官对IAA的敏感性，根>芽>茎。 促进效应以伸长区最为明显。
16
两面性：低浓 度的生长素促 进根、茎、芽 的生长，高浓 度则抑制其生 长。高浓度 2·4D(1000ppm) 杀死双子叶杂 草。 对IAA敏感性： 根>芽>茎
31
三 赤霉素的生物合成
合成部位： 根伸长区（3-4mm）、营养芽、幼叶、未成熟的种子、萌
发的胚等幼嫩组织。
萜类合成走什么途径？IPP为活化的异戊二烯 生物合成前体：
甲羟戊酸（甲瓦龙酸）
细胞中的合成部位：质体、内质网和细胞质溶胶。
32
33
34
五 赤霉素的生理效应
1 促进细胞分裂和茎的伸长 2 诱导α-淀粉酶的形成 3 促进抽薹开花 4 促进坐果 5 打破休眠
极性运输为主动运输过程，与呼吸作用有关，速度比 物理扩散快10倍，可以进行逆浓度梯度运输。
12
13
极性运输的化学渗透模型。
三、生长素的生物合成和降解
合成部位 胚芽鞘、叶原基、营养芽、嫩叶和发育中的种子
前体：色氨酸Trp 缺Zn影响Trp的合成，进而影响IAA合成
生长素的降解 酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解 光氧化途径在强光下体外的IAA在核黄素催化下， 可被光氧化