第三部分植物生长发育的调控PPT课件

细胞分裂
细胞分裂素：促进细胞质分裂 生长素：促进核分裂 赤霉素：促进DNA合成，缩短细胞周期
细胞伸长
促进细胞伸长是生长素最基本 的作用。这与生长素引起细胞壁 可塑性增加和促进蛋白质与核酸 合成有关。
生长素作用的酸生长理论
生长素作用的酸生长理论
Rayly and Cleland(1970) 提出生长素作用的酸生长理论：
向光性(phototropism) 向重力性(gravitropism) 向化性(chemotropism) 向水性(hydrotropism) 向触性(thigmotropism)
向光性(phototropism)
向重力性(gravitropism)
根冠柱细胞的造粉 体对重力的反应
向触性(thigmotropism)
发生作用 •低浓度下（通常小于1µmol/L)起作用
五大类植物激素
生长素(auxin)类
促 进
细胞分裂素(cytokinin, CTK)
生 长
发
赤霉素(gibberellin, GA)
育
脱落酸(abscisic acid, ABA) 抑制生长发育
乙烯(ethylene, ETH) 促进器官成熟
植物激素对
生长素作用的酸生长理论要点：
• 生长素活化了质膜上的质子泵，将H＋泵到细胞壁 中，细胞壁pH值下降。 • 酸性条件下，一方面使细胞壁中对酸不稳定的氢 键断裂，另一方面使细胞壁中某些多糖水解酶活化 或数量增加，从而使细胞壁松弛。 • 细胞壁松弛后，压力势下降，水势下降，细胞吸 水，体积增加而发生不可逆的增长。
植物生长的周期性
夜
昼
菜豆叶运动
近似昼夜节律
生 物 钟(biological clock) （近似昼夜节奏circadian rhythms)
节奏的启动需要一个信号 节奏是自由运转的 节奏周期的长度对温度变化不敏感
植物的运动
(plant movement)
向性运动(tropic movement)
生长素的主要生理作用
促进生长 促进不定根的形成 促进果实发育
促进形成层活动和维管组织的分化 顶端优势 抑制叶和果实的脱落
无籽结实
植物生长发育过程中各项生 理生化活动不是由某种激素单 一的调节，而是受几种激素多 方面协调地调节，激素间的平 衡关系影响着新陈代谢。
种子萌发过程中的 激素调节
赤霉素诱导水解酶的生成
7
A: 暗下
B：4-10分钟照光/天
光形态建成
(photomorphogenesis)
由低能量光所调节的植物生长发育过程称为光 形态建成，或称光形态发生。
光在光形态建成中的作用是信号作用。
受体：光敏素(phytochrome) 蓝光、近紫外光受体(blue/UV-A photoreceptor) 紫外光－B受体(UV-B photoreceptor)
营养生长的激素调节
顶端优势
细胞分裂素（CTK）促进侧芽伸展 扫帚病（witches’ brooms)
激素在维管组织分化中的作用
丁香愈伤组织
0.05mg/L IAA + 1% 蔗糖 0.05mg/L IAA + 2% 蔗糖 0.05mg/L IAA + 2.5%–3.5%蔗糖 0.05mg/L IAA + 4% 蔗糖
协同作用 增效作用 拮抗作用
拮抗作用
种子萌发：IAA、GA、CTK促进萌发； ABA抑制萌发。
糊粉层细胞的退化：受GA促进， 受ABA抑制。
激 素 作 用 的 途 径
环境因子对植物生长 发育的调节
光对种子萌发的影响
需光种子 莴苣 嫌光种子 番茄、苋菜、黄瓜 中光种子
光光
野欧白芥
大车前
掩埋对种子萌发的影响
第三部分
植物生长发育的调控
植物激素对生长发育的调节 环境因子对生长发育的调节 植物的运动
植物激素对生长发 育的调节
激素的基本概念
植物体内合成的，通常从合成 部位运往作用部位，对生长发 育有显著作用的微量生理活性 物质。
植物激素的特点
•内生的，植物生命过程中正常代谢产物 •能运转的，由产生部位转移到其它部位
红光（R）和远红光（FR）反复照射对莴苣种子萌发
的控制
（26℃下反复地以1分钟红光和4分钟远红光照射）
照射
发 芽 率（％）
R
70
R+FR
60
R+FR+R
74
R+FR+R+FR
6
R+FR+R+FR+R
76
R+FR+R+FR+R+FR
7
R+FR+R+FR+R+FR+R
81
R+FR+R+FR+R+FR+R+FR
促进
细胞的作用
不仅决定于
激素本身的
化学结构和
特性，也决
抑制
定于靶细胞
对激素的敏
感性。
植物生长物质
（plant growth substance)
植物激素 （plant hormone)
植物生长调节剂 （plant growth rHale Waihona Puke Baidugulator)
生长素 生长素的主要合成部位
茎端、根端分生组织 禾本科植物胚芽鞘尖端 胚 正在生长的幼叶 幼嫩的果实和种子
少量木质部分子 较多木质部分子 木质部和韧皮部 主要是韧皮部
豌豆幼苗实验
激素对根 和 芽 的 分 化
组织培养中IAA与KT的比例决定根和芽的分化
乙烯对生长的影响
抑制上胚轴生长 上胚轴横向生长 上胚轴和根横向 加粗
黄化豌豆幼苗对乙烯的“三重反应”
乙烯对果实成熟的调节
呼吸跃变现象
植物激素间的相互关系
感性运动(nastic movement)
感震运动 (thigmonastic movement)
感夜运动 (nyctinastic movement)
含羞草
感
叶枕
震
运
动
感震运动
睡 眠 运 动
阳光跟踪(solar tracking)
自动运动 (automatic movement)
鞭 毛 运 动
电子显微镜下的鞭毛横切面图
叶 转板藻
绿
体
运
动
苔藓植物