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。
植物生理学 7.植物生长物质
3 1934年，荷兰的F.Kogl等人从玉米、麦芽等分离和纯化 该刺激生长的物质，经鉴定为吲哚乙酸（IAA）。
二 生长素的分布和传导（运输）
（一）分布：广，主要集中在生长旺盛的部分（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）。
（二）存在状态：自由型和束缚型 （三）运输方式： 1 极性运输：生长素只能从植物形态学的上端向下端输。
抑制解除
DNA RNA a-淀粉酶形成
三 应用 1 促进营养生长 2 促进麦芽糖化
3 防止脱落 4 打破休眠
第三节 细胞分裂素类
一 发现：1955年F.Skoog在研究烟草髓部的组织培养。 N6-呋喃甲基腺嘌呤------具有促进细胞分裂-激动素（KN） 细胞分裂素：把具有和激动素相同生理活性的天然的 和
（2）赤霉素能提高木葡聚糖内转糖基酶（XET)活性，该酶可使 木 葡聚糖产生内转基作用，把木葡聚糖切开，形成新的木葡聚糖子， 由于木葡聚糖是初生壁的主要组成，从而再排列为木葡聚-纤维素
网，（使二细胞）延促长进。RNA和蛋白质的合成 （诱导a-淀粉酶的形成）
在一粒完整的种子（具有胚乳的糊粉层）
细胞核中（存在有处于抑制状态的a-淀粉酶基因） 赤霉素（参与RNA的合成）
2 抑制作用：抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。
（二）作用机理 1 促进茎的延长
（1）细胞壁中有Ga2+， Ga2+具有降低细胞壁伸长的作用（ Ga2+ 能和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合在一起，不易伸展）。
当赤霉素存在时，它能使细胞壁里的Ga2+移开并进入细胞质 中，使细胞壁里的Ga2+水平下降，细胞壁的伸展性加大，生长 加快。
1 酶促降解：脱酸降解和不脱酸降解
二 生长素的分布和传导（运输）
（一）分布：广，主要集中在生长旺盛的部分（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）。
（二）存在状态：自由型和束缚型 （三）运输方式： 1 极性运输：生长素只能从植物形态学的上端向下端输。
抑制解除
DNA RNA a-淀粉酶形成
三 应用 1 促进营养生长 2 促进麦芽糖化
3 防止脱落 4 打破休眠
第三节 细胞分裂素类
一 发现：1955年F.Skoog在研究烟草髓部的组织培养。 N6-呋喃甲基腺嘌呤------具有促进细胞分裂-激动素（KN） 细胞分裂素：把具有和激动素相同生理活性的天然的 和
（2）赤霉素能提高木葡聚糖内转糖基酶（XET)活性，该酶可使 木 葡聚糖产生内转基作用，把木葡聚糖切开，形成新的木葡聚糖子， 由于木葡聚糖是初生壁的主要组成，从而再排列为木葡聚-纤维素
网，（使二细胞）延促长进。RNA和蛋白质的合成 （诱导a-淀粉酶的形成）
在一粒完整的种子（具有胚乳的糊粉层）
细胞核中（存在有处于抑制状态的a-淀粉酶基因） 赤霉素（参与RNA的合成）
2 抑制作用：抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。
（二）作用机理 1 促进茎的延长
（1）细胞壁中有Ga2+， Ga2+具有降低细胞壁伸长的作用（ Ga2+ 能和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合在一起，不易伸展）。
当赤霉素存在时，它能使细胞壁里的Ga2+移开并进入细胞质 中，使细胞壁里的Ga2+水平下降，细胞壁的伸展性加大，生长 加快。
1 酶促降解：脱酸降解和不脱酸降解
[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
植物生理学PPT课件课件
止吸水），一般为正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾 时为负。 • 6.膨压：细胞吸水膨胀而对细胞壁产生的压力。 • 7.渗透势：又叫溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势 降低的部分（水的自由能降低），一般为负值。
《植物生理学》PPT课件
（五）细胞间的水分移动
• 水势差异决定水流方向和速度
渗透势=-1.4Mpa 渗透势=-1.2Mpa 压力势=+0.8Mpa 压力势=+0.4Mpa
《植物生理学》PPT课件
二、植物生理学的产生和发展
（一）我国古代关于植物生理学方面的论述
1.水分代谢
2.矿质营养
3.光合作用
4.呼吸储藏
5.植物生长物质
6.生长发育
《植物生理学》PPT课件
（二）植物生理学的产生与发展 1.研究开始时期（16-17世纪） 2.奠基与成长时期（18-19世纪） 3.飞跃发展时期（20世纪） （三）我国植物生理发展情况 • 起步晚，发展慢。 • 我国植物生理学起业人：钱崇澍（shu ） • 我国植物生理学奠基人：李继侗、罗宗洛、汤佩松 • 现在一些有影响的研究人员：
《植物生理学》PPT课件
（四）近年来植物生理学发展的特点 1.研究层次越来越广 2.学科之间相互渗透 3.理论联系实际 4.研究手段现代化
《植物生理学》PPT课件
三、植物生理学发展展望
• 研究重点：能量转变 • 研究焦点：膜的结构和功能 • 我国植生研究的主要任务： • 1.深入基础理论研究（有所为，有所不为） • 2.大力开展应用基础研究和应用研究
《植物生理学》PPT课件
第二节植物细胞对水分的吸收
一、细胞的渗透性吸水
• 植物的吸水方式 （一）自由能和水势 • 自由能 • 化学势 • 水势《植物生理学》PT课件（二）渗透作用
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（五）细胞间的水分移动
• 水势差异决定水流方向和速度
渗透势=-1.4Mpa 渗透势=-1.2Mpa 压力势=+0.8Mpa 压力势=+0.4Mpa
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二、植物生理学的产生和发展
（一）我国古代关于植物生理学方面的论述
1.水分代谢
2.矿质营养
3.光合作用
4.呼吸储藏
5.植物生长物质
6.生长发育
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（二）植物生理学的产生与发展 1.研究开始时期（16-17世纪） 2.奠基与成长时期（18-19世纪） 3.飞跃发展时期（20世纪） （三）我国植物生理发展情况 • 起步晚，发展慢。 • 我国植物生理学起业人：钱崇澍（shu ） • 我国植物生理学奠基人：李继侗、罗宗洛、汤佩松 • 现在一些有影响的研究人员：
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（四）近年来植物生理学发展的特点 1.研究层次越来越广 2.学科之间相互渗透 3.理论联系实际 4.研究手段现代化
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三、植物生理学发展展望
• 研究重点：能量转变 • 研究焦点：膜的结构和功能 • 我国植生研究的主要任务： • 1.深入基础理论研究（有所为，有所不为） • 2.大力开展应用基础研究和应用研究
《植物生理学》PPT课件
第二节植物细胞对水分的吸收
一、细胞的渗透性吸水
• 植物的吸水方式 （一）自由能和水势 • 自由能 • 化学势 • 水势《植物生理学》PT课件（二）渗透作用
《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。
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第四节 种子萌发
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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。
植物生理学—第八章 植物的生长物质
第八章植物的生长物质
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用
化学渗透极性扩散学说：
IAA在酸性环境中不易解离， 主要呈非解离型（IAAH）较 亲脂，易通过质膜；在碱性环 境中呈离子型（IAA-）较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解，提 供能量，同时把H+释放到细 胞壁，所以细胞壁的pH较低 （pH5），此处的IAA主要呈 IAAH，易透过细胞膜而进入 细胞质；细胞质的pH较高 (pH7)，所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部，因而呈极性运输。 后来发现，质膜上有特殊的生 长素－阴离子运输蛋白，大部 分集中于细胞底部，可使IAA被动地流到细胞壁，继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号？什么是受体？ 什么是细胞信号转导？ 细胞接受信号进行信号转导几个步骤？ 什么是生长素的极性运输？ 生长素的生理作用有哪些？
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA） 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构
目前，大家公认的植物激素有五类，即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育 的物质，而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。
有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓
• 第一节 生长素类
• • • • • • • 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 小结 赤霉素类 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸 其他天然的植物生长物质 植物生长调节剂
教学目标
★掌握植物激素和生长调节剂的概念
★掌握植物五大类激素的特点、生理作用
★理解植物五大类激素的作用机理及其应用
化学渗透极性扩散学说：
IAA在酸性环境中不易解离， 主要呈非解离型（IAAH）较 亲脂，易通过质膜；在碱性环 境中呈离子型（IAA-）较难透 过质膜。 质膜的质子泵把ATP水解，提 供能量，同时把H+释放到细 胞壁，所以细胞壁的pH较低 （pH5），此处的IAA主要呈 IAAH，易透过细胞膜而进入 细胞质；细胞质的pH较高 (pH7)，所以大部分IAA呈 IAA-较难透过质膜而积累在细 胞底部，因而呈极性运输。 后来发现，质膜上有特殊的生 长素－阴离子运输蛋白，大部 分集中于细胞底部，可使IAA被动地流到细胞壁，继而进入 下一个细胞。
复习
什么是信号？什么是受体？ 什么是细胞信号转导？ 细胞接受信号进行信号转导几个步骤？ 什么是生长素的极性运输？ 生长素的生理作用有哪些？
第二节 赤霉素类
一、赤霉素类的结构和种类
1.赤霉素的发现
赤霉素（Gibberellins GA） 异常生长的稻苗—“笨苗”/“恶苗病
2.赤霉素化学结 构
目前，大家公认的植物激素有五类，即生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。前三类都 是促进生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育 的物质，而乙烯则主要是一种促进器官成熟的物质。
有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓
A47-植物生理学-7版第8章植物生长物质
(四)促进雄花分化
对于雌雄异花同株的植物，用GA处理后， 雄花的比例增加；对于雌雄异株植物的雌 株，如用GA处理，也会开出雄花。GA在这 方面的效应与生长素和乙烯相反。
（五）其它生理效应
GA还可加强IAA对养分 的动员效应，促进某些植 物坐果和单性结实、延缓 叶片衰老等。
此外，GA也可促进细 胞的分裂和分化，主要是 缩短了G1期和S期。
从图中可以看出，14C 标 记 的 葡 萄 糖 向 着 IAA 浓 度高的地方移动。
IAA对草莓“果实”的影响 A.草莓的“果实”实际是一个膨大的花柱，其膨大是由其内 的
“种子”生成的生长素调节的。 B.当将瘦果去除时，花柱就不能正常发育。 C.用IAA喷施没有瘦果的花柱时，其又能膨大。
(四)生长素的其它效应
生长素还与植物向光性和向重力性有关，引 起单性结实、促进菠萝(凤梨)开花、引起顶端优 势、诱导雌花分化和促进形成层细胞向木质部细 胞分化。此外，生长素还与器官的脱落有一定的 关系。
引起顶端优势
图 生长素抑制了菜豆植物株中腋芽的生长 A.完整植株中的腋芽由于顶端优势的影响而被抑制； B.去除顶芽后腋芽生长； C.对顶芽切面用含IAA的羊毛脂凝胶处理，从而抑制了腋芽的生长。
2.运输抑制剂响应1蛋白 （transport inhibitor response 1，TIR1） 这类蛋白位于细胞中， 是负责蛋白质降解的SCF （SKP1/cullin/F-box）蛋 白复合体的组分之一。
转录因子：Aux/IAA蛋白 响应因子：ARF
（二）生长素的作用机理 生长素最明显的生理效应之一就是促进细胞
蛋白降解复合体 阻遏蛋白
第三节 细胞分裂素类
一、细胞分裂素的发现和化学结构
氨
植物生理ppt课件
植物对盐碱环境的适应
植物对温度变化的适应
通过调节细胞膜流动性、增加热休克 蛋白合成等方式适应温度变化。
通过提高渗透压、积累有机酸、合成 抗盐蛋白等方式适应盐碱环境。
2023
PART 04
植物的光合作用与呼吸作 用
REPORTING
光合作用的过程与机理
总结词
光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程，它分为光反应和暗反 应两个阶段。
增加细胞内糖分和脂肪含量
在寒冷条件下，一些植物会增加细胞内的糖分和脂肪含量 ，以提高细胞的抗冻能力。
调节膜脂组成
植物通过调节膜脂的组成来适应低温环境，如增加不饱和 脂肪酸含量、降低膜流动性等。
产生抗冻蛋白
一些植物在低温条件下会产生抗冻蛋白，这些蛋白能够与 冰晶结合，防止细胞内冰晶形成，从而保护细胞结构不受 破坏。
2023
PART 05
植物的生长与发育
REPORTING
植物生长的调控机制
激素调节
植物激素如生长素、赤霉素、细 胞分裂素等对植物生长具有重要 调节作用，影响细胞分裂、伸长
和分化。
营养物质
植物通过吸收土壤中的水分、矿物 质等营养物质，调节自身生长和发 育。
环境因素
光照、温度、湿度等环境因素通过 影响植物激素的合成与代谢，进而 调控植物生长。
植物生理学的重要性
植物生理学是农业、林业、园艺等学 科的基础，对于解决粮食、环境、资 源等问题具有重要意义，同时对于人 类健康和生态平衡也有重要影响。
植物生理学的研究内容和方法
研究内容
植物生长发育与调控、光合作用 与呼吸作用、水分和营养吸收与 运输、植物激素与信号转导等。
研究方法
实验研究、数学建模、计算机模 拟、同位素标记等。
植物对温度变化的适应
通过调节细胞膜流动性、增加热休克 蛋白合成等方式适应温度变化。
通过提高渗透压、积累有机酸、合成 抗盐蛋白等方式适应盐碱环境。
2023
PART 04
植物的光合作用与呼吸作 用
REPORTING
光合作用的过程与机理
总结词
光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程，它分为光反应和暗反 应两个阶段。
增加细胞内糖分和脂肪含量
在寒冷条件下，一些植物会增加细胞内的糖分和脂肪含量 ，以提高细胞的抗冻能力。
调节膜脂组成
植物通过调节膜脂的组成来适应低温环境，如增加不饱和 脂肪酸含量、降低膜流动性等。
产生抗冻蛋白
一些植物在低温条件下会产生抗冻蛋白，这些蛋白能够与 冰晶结合，防止细胞内冰晶形成，从而保护细胞结构不受 破坏。
2023
PART 05
植物的生长与发育
REPORTING
植物生长的调控机制
激素调节
植物激素如生长素、赤霉素、细 胞分裂素等对植物生长具有重要 调节作用，影响细胞分裂、伸长
和分化。
营养物质
植物通过吸收土壤中的水分、矿物 质等营养物质，调节自身生长和发 育。
环境因素
光照、温度、湿度等环境因素通过 影响植物激素的合成与代谢，进而 调控植物生长。
植物生理学的重要性
植物生理学是农业、林业、园艺等学 科的基础，对于解决粮食、环境、资 源等问题具有重要意义，同时对于人 类健康和生态平衡也有重要影响。
植物生理学的研究内容和方法
研究内容
植物生长发育与调控、光合作用 与呼吸作用、水分和营养吸收与 运输、植物激素与信号转导等。
研究方法
实验研究、数学建模、计算机模 拟、同位素标记等。
《植物生长激素》课件
植物生长激素的运输速度和方向 受植物体内激素浓度和环境因素
的影响。
植物生长激素的分布与积累
分布特点
在植物体内分布广泛，但不同部位含量不同。
积累情况
随着植物的生长，体内生长激素的含量逐渐积累 。
影响因素
植物生长激素的分布与积累受植物生长阶段、生 理状态和环境因素的影响。
04
植物生长激素的功能
促进植物生长
20世纪20年代
荷兰科学家F.W.Went首先从西印度群 岛的爪哇木薯中分离出了具有促进植 物生长活性的吲哚乙酸，并命名为“ 生长素”。
植物生长激素的作用机制
信号转导
植物生长激素通过与细胞表面的 受体结合，激活一系列信号转导 途径，最终实现对基因表达的调
控。
生理效应
植物生长激素能够促进细胞分裂、 伸长和分化，影响植物的形态建成 和生长发育。
环境适应性
植物生长激素的合成和代谢受到环 境因素的影响，如光照、温度、湿 度等，使植物能够更好地适应环境 变化。
02
植物生长激素的种类
吲哚乙酸（IAA）
总结词
最普遍的植物生长激素，促进细胞伸长和分裂，加速植物生长。
详细描述
吲哚乙酸（IAA）是最早发现的植物生长激素，广泛存在于植物体内，主要合成部位是根尖和幼叶。它能促进细 胞伸长和分裂，从而加速植物生长。IAA在植物生长调节中起着重要的作用，参与调控许多生理过程，如根尖分 生组织的生长、维管束分化等。
特点
具有高度的专一性和微量 高效性，对植物的生长、 发育和代谢等生理活动产 生重要影响。
分类
主要包括吲哚乙酸（IAA ）、吲哚丁酸（IBA）、 萘乙酸（NAA）等。
植物生长激素的发现
19世纪末
的影响。
植物生长激素的分布与积累
分布特点
在植物体内分布广泛，但不同部位含量不同。
积累情况
随着植物的生长，体内生长激素的含量逐渐积累 。
影响因素
植物生长激素的分布与积累受植物生长阶段、生 理状态和环境因素的影响。
04
植物生长激素的功能
促进植物生长
20世纪20年代
荷兰科学家F.W.Went首先从西印度群 岛的爪哇木薯中分离出了具有促进植 物生长活性的吲哚乙酸，并命名为“ 生长素”。
植物生长激素的作用机制
信号转导
植物生长激素通过与细胞表面的 受体结合，激活一系列信号转导 途径，最终实现对基因表达的调
控。
生理效应
植物生长激素能够促进细胞分裂、 伸长和分化，影响植物的形态建成 和生长发育。
环境适应性
植物生长激素的合成和代谢受到环 境因素的影响，如光照、温度、湿 度等，使植物能够更好地适应环境 变化。
02
植物生长激素的种类
吲哚乙酸（IAA）
总结词
最普遍的植物生长激素，促进细胞伸长和分裂，加速植物生长。
详细描述
吲哚乙酸（IAA）是最早发现的植物生长激素，广泛存在于植物体内，主要合成部位是根尖和幼叶。它能促进细 胞伸长和分裂，从而加速植物生长。IAA在植物生长调节中起着重要的作用，参与调控许多生理过程，如根尖分 生组织的生长、维管束分化等。
特点
具有高度的专一性和微量 高效性，对植物的生长、 发育和代谢等生理活动产 生重要影响。
分类
主要包括吲哚乙酸（IAA ）、吲哚丁酸（IBA）、 萘乙酸（NAA）等。
植物生长激素的发现
19世纪末
植物生理学理论课件第七章植物生长生理
• 极性是分化的前提。 • 胚的发育：
受精卵
胚芽
胚根
胚柄
• 根毛发育
根表皮细胞分化。
表皮细胞 气孔发育——叶表皮细胞分化
根毛
不均等分裂导致许多组织或器官发生
• 图 7 － 11 拟南芥幼苗的胚胎发育图
图 7-12 墨角藻受精卵极性建立的过程
A 未极化的合子， B 极性尚未稳定的合子， C 极化的合 子， D 胚胎
图 7 － 23 种子萌发过程 IAA 、 GA 等植物激素的 变化
• 4.4 生长大周期
• 1 、植物生长动力学（ growth kinetics ）—— S
型曲线
生长停滞期
生长总量
生
对数生长期 ( 直线生长期 )
长
生长滞后期 （缓慢生 长）
生长速率
生长时间
• 植物生长大周期 (grand period of growth): 植物整体、器官或组织在一生中，生长 表现出 “慢一快一慢”的基本规律，总 体表现为 S 型曲线（生长速率表现为抛 物线）的生长过程称植物生长大周期。
图 7-18 胚根突破种皮 和种子萌发及 ABA 对 萌发的抑制
• 4.2 环境条件对种子萌发的影响
• 1 、水 : 种皮变软——胚根突破种皮
，
•
氧气透入——胚的呼吸上升
，
•
凝胶变溶胶——酶活性提高
，
•
大分子水解为可溶性小分子 ,
• 2 、温度
• 萌发温度三基点：最低、最适和最高。 发芽最适温度是指种子发芽率最高、发 芽时间最短的温度。
野生型
cuc1/cuc2
16-cell
WUS 表 达
诱导表达
Late heart
植物生理学-课件第八章植物生长物质
❖ 根据这个原理，他创立了植物激素的一种生物测定 法-------燕麦试法，(胚芽鞘段伸长法)。定量测定生 长素含量，推动了植物激素的研究。
实验图示
❖ 3.生长素的分离：
❖ 荷兰的F．Kogl（1934）等从玉米油、根霉、麦芽等分离和 纯化刺激生长的物质，经鉴定是IAA。这个工作大大推动了 植物激素研究向前发展。
❖ 赤霉素（gibberellins）是日本人黑泽英一 从水稻恶苗病的研究中发现的，具有赤霉烷 骨架，并能刺激细胞分裂和伸长的一类化合 物的总称。
❖ 一、赤霉素的结构
❖ 1.结构：赤霉素是一种双萜，由4个异戊二烯 单位组成。其基本结构是赤霉素烷。
❖ 2.赤霉素种类：到2019年，已发现126种赤霉素。 ❖ 3.赤霉素分类： ❖ （1）根据分子中碳原子总数的不同分为： ❖ C19：生理活性高； ❖ C20：生理活性低。 ❖ 前者包含的种类大大多于后者。各类赤霉素都含有
❖ 4.生长素种类:植物体内的生长素类物质以IAA最普遍，植物 体内还有其它几类.
二、生长素在植物体内的分布和传导
❖ 1.分布：
❖ 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。但大多集中在生长旺盛的部分，而在趋 向衰老的组织和器官中则甚少。
❖ 2.含量：每克鲜重植物材料，一般含10～100ng生长素。 ❖ 3.生长素运输： ❖ （1）生长素运输方式： ❖ ①通过韧皮部，运输方向则由两端有机物的浓度差决定. ❖ ②极性运输(polar transport)：只能从形态学的上端向
长来完成的； ❖ 发育（development）则指在整个生活史中，植物体的构造
和机能从简单到复杂的变化过程，它的表现就是细胞、组织 和器官的分化（differentiation）。 ❖ 在植物体的发育过程中，由于部分细胞逐渐丧失了分裂和伸 长的能力，向不同方向分化，从而形成了具有各种特殊构造 和机能的细胞、组织和器官。
实验图示
❖ 3.生长素的分离：
❖ 荷兰的F．Kogl（1934）等从玉米油、根霉、麦芽等分离和 纯化刺激生长的物质，经鉴定是IAA。这个工作大大推动了 植物激素研究向前发展。
❖ 赤霉素（gibberellins）是日本人黑泽英一 从水稻恶苗病的研究中发现的，具有赤霉烷 骨架，并能刺激细胞分裂和伸长的一类化合 物的总称。
❖ 一、赤霉素的结构
❖ 1.结构：赤霉素是一种双萜，由4个异戊二烯 单位组成。其基本结构是赤霉素烷。
❖ 2.赤霉素种类：到2019年，已发现126种赤霉素。 ❖ 3.赤霉素分类： ❖ （1）根据分子中碳原子总数的不同分为： ❖ C19：生理活性高； ❖ C20：生理活性低。 ❖ 前者包含的种类大大多于后者。各类赤霉素都含有
❖ 4.生长素种类:植物体内的生长素类物质以IAA最普遍，植物 体内还有其它几类.
二、生长素在植物体内的分布和传导
❖ 1.分布：
❖ 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。但大多集中在生长旺盛的部分，而在趋 向衰老的组织和器官中则甚少。
❖ 2.含量：每克鲜重植物材料，一般含10～100ng生长素。 ❖ 3.生长素运输： ❖ （1）生长素运输方式： ❖ ①通过韧皮部，运输方向则由两端有机物的浓度差决定. ❖ ②极性运输(polar transport)：只能从形态学的上端向
长来完成的； ❖ 发育（development）则指在整个生活史中，植物体的构造
和机能从简单到复杂的变化过程，它的表现就是细胞、组织 和器官的分化（differentiation）。 ❖ 在植物体的发育过程中，由于部分细胞逐渐丧失了分裂和伸 长的能力，向不同方向分化，从而形成了具有各种特殊构造 和机能的细胞、组织和器官。
《植物生理学》课件
要点一
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
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出 =1了7吲5.哚19乙)。酸（IAA，CC10lH9O2N，相对分子质量
CH 2COOH
CH 2COOH
N
H
N
Indole-3-acetic acid (IAA) 吲哚-3-乙酸
Hห้องสมุดไป่ตู้
4-chloroindole-3-acetic acid (IAA)
CH2 COOH
4-氯吲哚-3-乙酸
(CH2)3-COOH
四：生长素的生理作用：
1、促进生长（促进茎切段和胚芽鞘切段的伸长生 长—最显著的效应），其原因主要是促进了细胞 的伸长。生长素对生长的作用有三个特点：
双重作用：较低浓度下促进生长，高浓度时则抑 制生长（促进乙烯的生成）。
不同器官对生长素的敏感程度不同：
根最为敏感，其最适浓度大约为10-10mol/L， 茎最不敏感，其最适浓度高达2×10-5mol/L，而 芽则处于根与茎之间，其最适浓度约为10-8mol/L。
对离体器官和整株植物效应有别：
对离体器官效果明显，而对整株效果不明显。
2、促进插条不定根的形成（促进侧根和不定根发生） 其原因主要是剌激了插条基部切口处细胞的分裂与分化， 诱导了根原基的形成。已在苗木的无性繁殖上广泛应用。 2，4—D、NAA比IAA效果更好。吲哚丁酸（IBA）常 用（生根剂）。
COOH
Cl
O-CH3
Naphthalene acetic acid (NAA) 萘乙酸
O-CH 2COOH Cl
Cl
2-methoxy-3,6-dichlorobenozic acid (dicamba)
2-甲基氧-3,6-苯乙酸
O-CH 2COOH Cl
Cl
2,4-dichlorophenoacetic acid (2,4-D) 2,4-二氯苯氧乙酸
吲哚乙腈
腈水解酶
吲哚乙酸 (吲哚丙酮酸途径)
(吲哚乙腈途径) (十字花科等)
生长素的降解：
酶促降解：IAA氧化酶。其活性需要Mn2+ 和酚两个辅基。酚如香豆酸、阿魏酸等。 这些酶不能降解人工合成的生长素类物质， 外施生理效果比IAA好。
光氧化降解：在配置IAA溶液或提取植物 中的IAA时要注意避光。
自由型（游离态）：易被有机溶剂提取。有活性。
束缚型生长素作用：
1）作为贮藏形式
吲哚乙酰葡萄糖
2）作为运输形式
吲哚乙酰肌醇
3）解毒作用
吲哚乙酰天门冬氨酸
4）调节自由生长素含量
5）防止氧化
生长素的运输：
两种运输方式：极性运输和非极性运输 极性运输：只能从植物形态学上端向形态学下端
运输，而不能倒过来运输。只存在于胚芽鞘、幼 茎及幼根的薄壁细胞之间。距离短，速度慢，生 长素特有。机制：主动运输
非极性运输：叶片合成的：通过韧皮部 根合成的：通过木质部 长距离，速度快
三、生长素的生物合成和降解：
生物合成的前体物：色氨酸 生物合成的直接前体：吲哚乙醛 合成途径：吲哚丙酮酸途径(大多数植物)
色胺途径（少数） 吲哚乙腈途径(十字花科植物) 吲哚乙酰胺途径（细菌途径，最终使 寄生植物形态发生改变） 吲哚乙醛途径（吲哚乙醇途径） Zn是色氨酸合成酶的活化剂，所以缺Zn患小叶病
合成途径：主 色氨酸 (合成前体)
要有4条
色氨酸脱羧酶
色氨酸 转氨酶
吲哚乙醛还原为吲哚 乙醇（暂时贮藏）， 需要时再氧化为吲哚 乙酸（IAA）。
色胺
胺氧化酶 (色胺途径)
吲哚丙酮酸
吲哚丙酮 酸脱羧酶
吲哚乙醛
(直接前体) 吲哚乙醛 脱氢酶
芸薹葡糖硫苷
(吲哚乙醇途径) 葡糖硫苷酶 吲哚乙醇
吲哚乙醇 氧化酶
根据这个原理，他创立了植物激素的一种生物测定法——燕 麦试法(avena test)，即用低浓度的生长素处理燕麦芽鞘 的一侧，引起这一侧的生长速度加快，而向另一侧弯曲， 其弯曲度与所用的生长素浓度在一定范围内成正比，以此 定量测定生长素含量，推动了植物激素的研究。
天然生长素类 1934年，荷兰的科戈(F.Kogl)等人从人尿中提取
Cl
Cl
2,4,5-trichlorophenoacetic acid
(2,4,5-T)
2,4,5-三氯苯氧乙酸
(二)生长素的分布、存在形式和运输：
分布：幼嫩的、生长发育旺盛的部位含量较高，衰老 的部位含量较少。
存在形式：游离态和结合态
束缚型（结合态）：不易被有机溶剂提取。储藏和运
输形式。无活性。
一、生长素类
（一）生长素类的发现和化学结构
auxin”是发现最早，研究最多的一类植物激素。 Charles Darwin (1880) 父子的向光弯曲生长（现象）实验：正常完
整胚芽鞘，发生向光弯曲；切去鞘尖或鞘尖戴不透明小帽，不发生 向光弯曲；鞘尖戴透明小帽，发生向光弯曲； 鞘尖单侧光照、下部遮光，发生向光弯曲。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，并将这种影响从上部传到下 部，造成背光面和向光面生长速度不同。
荷兰的Went (1926)： 来自燕麦胚芽鞘尖端输出 的“生长物质”的量与胚 芽鞘的弯曲程度呈正相关。
荷兰的温特(F.W.Went，1926)把燕麦胚芽鞘尖端切下，放 在琼胶薄片上，约1 h后，移去芽鞘尖端，将琼胶切成小 块，然后把这些琼胶小块放在去顶胚芽鞘一侧，置于暗中， 胚芽鞘就会向放琼胶的对侧弯曲。如果放纯琼胶块，则不 弯曲，这证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶，再传到 去顶胚芽鞘，这种影响与某种促进生长的化学物质有关， 温特将这种物质称为生长素。
3、引起顶端优势：顶芽的存在对侧芽的生长有抑制作用。 4、阻止器官脱落：棉花的保蕾保铃 5、促进菠萝开花：
用生长素处理，可使菠萝在一年任何月份开花；已在生 产上大量采用 6、影响花的性别：促进黄瓜雌花的形成，提高产量。 7、对养分的调运作用：生长素具有很强的吸引与调运养分 的效应。促进果实发育，诱导少数植物单性结实（不通 过授粉就能坐果的现象），形成无籽果实。 8、促进维管系统的分化 低浓度IAA促进韧皮部分化，高浓度IAA促进木质部分 化。 9、引起植物的向性
phenylacetic acid (PAA) 苯乙酸
N
IndoleH-3-butyric acid (IBA)
吲哚-3-丁酸
从化学结构上看，具有生长素生物活性的化合物的分子结构特征有如下 三点： （1）具有一个芳香环；（2）具有一个羧基侧链；（3）芳香环和羧基 侧链之间有间隔
人工合成生长素类
CH2 COOH