植物的调控系统精选课件.ppt

关于植物的调控系统第一页，本课件共有54页植物生长发育的特点：植物生长发育的特点：在植物生活史的各个阶段总在不断地形成新在植物生活史的各个阶段总在不断地形成新 的器官；的器官；当营养生长到一定阶段，光、温条件调控其当营养生长到一定阶段，光、温条件调控其转向生殖生长；转向生殖生长；植物细胞具有高度的全能性；植物细胞具有高度的全能性；植物对复杂的环境变化可以作出多种反应。植物对复杂的环境变化可以作出多种反应。第二页，本课件共有54页植植物物体体的的生生长长和和发发育育始始终终都都受受到到一一系系列列外外部部和和内部因素的控制内部因素的控制.v植植物物对对自自身身的的生生命命活活动动也也有有一一整整套套调调控控系系统统，目目前前对对于于植植物物的的调调控控系系统统了了解解比比较较清清楚楚的的只只是是其其中中的的激激素素调调控控，其其它它方方面面如如对对各各种种外外界界刺刺激激的的响响应应、生生物钟等也有所了解。物钟等也有所了解。第三页，本课件共有54页一、植物激素对生长发育的调控 低浓度（低浓度（1mol/L1mol/L以下）有调节作用以下）有调节作用 内生的内生的能移动的能移动的植物激素（植物激素（phytohormonesphytohormones）植物体内产生的、植物体内产生的、能移动的、对生长发育起显著作用的微量有机物。能移动的、对生长发育起显著作用的微量有机物。第四页，本课件共有54页植植物物激激素素对对植植物物体体的的生生长长、细细胞胞分分化化、器器官官发发生生成成熟熟和和脱脱落落等等多多方方面面具具有有调调节节作作用用，植植物物激激素素对对于植物的生长发育是必不可少的微量化合物于植物的生长发育是必不可少的微量化合物大大约约有有300300多多种种由由微微生生物物和和植植物物产产生生的的次次生生代代谢物对植物的生长发育具有调节活性谢物对植物的生长发育具有调节活性l植物激素的种类和作用植物激素的种类和作用第五页，本课件共有54页公公认认的的5 5大大类类植植物物激激素素包包括括：生生长长素素、细细胞胞分分裂裂素素、赤赤霉素、脱落酸和乙烯霉素、脱落酸和乙烯在在植植物物体体中中，5 5大大类类激激素素往往往往是是相相互互协协调调地地共共同同参参与与植植物生长发育的调控物生长发育的调控人人们们根根据据植植物物激激素素的的分分子子结结构构，人人工工合合成成出出一一些些与与其其结结构构相相似似或或完完全全不不同同，但但具具植植物物激激素素生生理理功功能能的的物物质质，如如吲吲哚哚丁丁酸酸、矮矮壮壮素素等等，称称为为植植物物生生长长调调节节剂剂第六页，本课件共有54页（一）、生长素类（一）、生长素类1 1、生长素的发现：、生长素的发现：生长素是生长素是18801880年年Charles Darwin Charles Darwin and Francis Darwin Eand Francis Darwin E发现的，发现的，19281928年年WentWent命名命名的。的。2 2、生长素的种类：、生长素的种类：1 1）、植物体内天然的生长素类有：）、植物体内天然的生长素类有：IAAIAA（吲哚乙酸）（吲哚乙酸）、IBAIBA（吲哚丁酸）、吲哚乙腈、（吲哚丁酸）、吲哚乙腈、4-4-氯吲哚乙酸、吲氯吲哚乙酸、吲哚乙醛、吲哚乙醇等。哚乙醛、吲哚乙醇等。2 2）、人工合成的生长素类有：）、人工合成的生长素类有：NAANAA（奈乙酸）、（奈乙酸）、IBAIBA、2 2，4-D 4-D（2 2，4-4-二氯苯氧乙酸）等。二氯苯氧乙酸）等。第七页，本课件共有54页3 3、生长素在植物体内的合成和运输、生长素在植物体内的合成和运输生长素主要是在植物茎的顶端分生组织中合成。生长素主要是在植物茎的顶端分生组织中合成。生长素在植物体内的运输具有极性，只能从生长素在植物体内的运输具有极性，只能从形态学的上端向下端运输（类生长素无此特型）。形态学的上端向下端运输（类生长素无此特型）。第八页，本课件共有54页4 4、生长素的生理作用、生长素的生理作用生长素促进幼苗中生长素促进幼苗中细胞的伸长细胞的伸长：促进幼茎的：促进幼茎的伸长；影响根的生长、分化和分枝以及果实的伸长；影响根的生长、分化和分枝以及果实的发育，顶端优势，向光性和向重力性。发育，顶端优势，向光性和向重力性。第九页，本课件共有54页生长素浓度对茎和根细胞伸长的影响第十页，本课件共有54页5 5、生长素在农业生产上的应用、生长素在农业生产上的应用 1 1）、促进细胞和器官的伸长生长；）、促进细胞和器官的伸长生长；2 2）、促进细胞分裂和分化，有利于插枝生根；）、促进细胞分裂和分化，有利于插枝生根；3 3）、促进菠萝开花；）、促进菠萝开花；4 4）、促进单性结实，获得无籽果实；）、促进单性结实，获得无籽果实；5 5）、防止器官脱落。）、防止器官脱落。第十一页，本课件共有54页生长素的作用第十二页，本课件共有54页（二）、赤霉素和细胞分裂素（二）、赤霉素和细胞分裂素1 1、赤霉素、赤霉素 1 1）、赤霉素的发现及化学结构）、赤霉素的发现及化学结构赤霉素的发现：赤霉素的发现：赤霉素是在研究水稻恶苗症的过赤霉素是在研究水稻恶苗症的过程中发现的，现发现的赤霉素已有程中发现的，现发现的赤霉素已有108108种，在高等种，在高等植物中有植物中有7979种。种。赤霉素的化学结构：赤霉素的化学结构：赤霉素是一种双贴，由赤霉素是一种双贴，由4 4个异个异戊二烯单位组成，基本结构是赤霉素烷，以含碳数戊二烯单位组成，基本结构是赤霉素烷，以含碳数目的不同可分为目的不同可分为C C19 19、C C 20 20两类赤霉素。两类赤霉素。第十三页，本课件共有54页2 2）、赤霉素在植物体内的合成部位、存在形式）、赤霉素在植物体内的合成部位、存在形式赤霉素的合成部位赤霉素的合成部位：生长中的种子、果实、幼茎和幼根中。生长中的种子、果实、幼茎和幼根中。赤霉素的存在形式：赤霉素的存在形式：自由型赤霉素、束缚型赤霉素。自由型赤霉素、束缚型赤霉素。第十四页，本课件共有54页3 3）、赤霉素的生理作用及应用）、赤霉素的生理作用及应用 赤霉素能促进茎叶的伸长生长、增加植株高度；赤霉素能促进茎叶的伸长生长、增加植株高度；赤霉素能促进植物的抽苔开花；赤霉素能促进植物的抽苔开花；赤霉素能打破休眠、促进发芽，促进单性结实；赤霉素能打破休眠、促进发芽，促进单性结实；赤霉素能促进座果，防止脱落；赤霉素能促进座果，防止脱落；赤霉素能促进麦芽糖化，主要是能诱发赤霉素能促进麦芽糖化，主要是能诱发-淀粉酶淀粉酶 的形成。的形成。第十五页，本课件共有54页生长素和赤霉素对离体豌豆节间切段伸长生长的效应第十六页，本课件共有54页Untreated cabbage plants Similar cabbage plants that have been treated with gibberellins第十七页，本课件共有54页2 2、细胞分裂素、细胞分裂素1 1）、细胞分裂素的发现及化学结构）、细胞分裂素的发现及化学结构 细胞分裂素的发现源于烟草髓部的组织培养，细胞分裂素的发现源于烟草髓部的组织培养，其化学结构是腺嘌呤的衍生物。其化学结构是腺嘌呤的衍生物。2 2）、细胞分裂素的种类）、细胞分裂素的种类天然的细胞分裂素：天然的细胞分裂素：玉米素（玉米素（ZTZT）、玉米素核苷（）、玉米素核苷（ZRZR）、）、6-6-呋喃氨基嘌呤（呋喃氨基嘌呤（KTKT）等。）等。人工合成的细胞分裂素人工合成的细胞分裂素：6-6-苄基腺嘌呤（苄基腺嘌呤（6-BA6-BA）、）、四氢吡喃苄基腺嘌呤等。四氢吡喃苄基腺嘌呤等。第十八页，本课件共有54页3 3）、细胞分裂素的合成部位）、细胞分裂素的合成部位 主要是在根尖合成的，另外在幼果、没有成熟主要是在根尖合成的，另外在幼果、没有成熟的的 种子中也有细胞分裂素的合成。种子中也有细胞分裂素的合成。4 4）、细胞分裂素的生理作用）、细胞分裂素的生理作用促进细胞的分裂和扩大；促进细胞的分裂和扩大；诱导芽的分化；诱导芽的分化；促进侧芽的发育；促进侧芽的发育；延迟叶片的衰老。延迟叶片的衰老。第十九页，本课件共有54页（三）、脱落酸和乙烯（三）、脱落酸和乙烯1 1、脱落酸、脱落酸1 1）、脱落酸的发现：）、脱落酸的发现：19631963年年AddicottAddicott从未成熟的将要脱从未成熟的将要脱落的棉桃中，提取的一种可以促使棉桃早熟脱落和最落的棉桃中，提取的一种可以促使棉桃早熟脱落和最终脱落的物质，刚开始命名为脱落素终脱落的物质，刚开始命名为脱落素，19671967年才统年才统一称为脱落酸。一称为脱落酸。2 2）、脱落酸的合成部位）、脱落酸的合成部位主要在根冠和衰老的叶片中合成；主要在根冠和衰老的叶片中合成；第二十页，本课件共有54页3 3）、脱落酸的生理功能）、脱落酸的生理功能促进休眠；促进休眠；调节气孔和抗逆性；调节气孔和抗逆性；促进脱落；促进脱落；抑制生长。抑制生长。第二十一页，本课件共有54页2 2、乙烯、乙烯1 1）、乙烯的分布：主要分布在各个组织中，特别是快）、乙烯的分布：主要分布在各个组织中，特别是快要成熟的组织和果实中含量最多。要成熟的组织和果实中含量最多。第二十二页，本课件共有54页2 2）、乙烯的生理功能）、乙烯的生理功能抑制伸长生长抑制伸长生长乙烯的乙烯的“三重反应三重反应”：是指乙烯抑制茎的伸长生长、促：是指乙烯抑制茎的伸长生长、促 进横向加粗、负向重力性消失的进横向加粗、负向重力性消失的 生物学效应。生物学效应。促进果实的成熟；促进果实的成熟；促进器官的脱落和衰老；促进器官的脱落和衰老；增加瓜类的雌花数量；（使用液体的乙烯利）增加瓜类的雌花数量；（使用液体的乙烯利）促进橡胶乳汁的分泌；促进橡胶乳汁的分泌；促进菠萝开花。促进菠萝开花。第二十三页，本课件共有54页乙烯的生理作用第二十四页，本课件共有54页乙烯的生理作用第二十五页，本课件共有54页（四）、激素间的相互作用（四）、激素间的相互作用1 1、激素间的协同作用：、激素间的协同作用：指一类激素的存在可以增强另指一类激素的存在可以增强另 一类激素的生理效应。一类激素的生理效应。如：生长素与赤霉素。如：生长素与赤霉素。2 2、激素间的拮抗作用：、激素间的拮抗作用：指一类激素的作用可以抵消另指一类激素的作用可以抵消另 一类激素的作用。如：脱落酸一类激素的作用。如：脱落酸 与细胞分裂素、乙烯与生长素、与细胞分裂素、乙烯与生长素、生长素与细胞分裂素。生长素与细胞分裂素。第二十六页，本课件共有54页3、激素间的反馈作用：、激素间的反馈作用：指一类激素影响另一类激指一类激素影响另一类激 素的水平后，反之影响原素的水平后，反之影响原 激素的作用。如：超适浓激素的作用。如：超适浓 度的生长素可以促进乙烯度的生长素可以促进乙烯 的形成，而乙烯产生一定的形成，而乙烯产生一定 数量之后，又反而抑制生数量之后，又反而抑制生 长素的合成和运输。长素的合成和运输。4、激素间的连锁作用：、激素间的连锁作用：几类植物激素在植物生长几类植物激素在植物生长 发育过程中相继起着特定发育过程中相继起着特定 的作用，共同协调着植物的作用，共同协调着植物 性状的表现。性状的表现。第二十七页，本课件共有54页l（五）植物激素在农业上的用途脱落未成熟果实的控制。脱落未成熟果实的控制。无籽果实的生产。无籽果实的生产。促进结实。促进结实。除草。除草。第二十八页，本课件共有54页二、植物的生长和运动1、周期性生长大周期、季节周期性和昼夜周期性（一）植物生长的特性（一）植物生长的特性第二十九页，本课件共有54页1 1）在植物生长过程中，无论是细胞、器官或整个植）在植物生长过程中，无论是细胞、器官或整个植株的生长速率都表现出慢株的生长速率都表现出慢快快慢的规律。既开始慢的规律。既开始时生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点后又减缓时生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点后又减缓以至停止。生长的这三个阶段总合起来叫做以至停止。生长的这三个阶段总合起来叫做生长大生长大周期。周期。意义：意义：根据生长大周期，可以采取相应的措施，促进根据生长大周期，可以采取相应的措施，促进或抑制器官或整个植株的生长。或抑制器官或整个植株的生长。第三十页，本课件共有54页2）无论一年生、还是多年生植物的营养生）无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都或多或少地表现出明显的季节性变长，都或多或少地表现出明显的季节性变化，这种在一年中的生长随季节而发生的化，这种在一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫规律性变化，叫季节周期性季节周期性3）植物的生长速率按昼夜变化发生的有规）植物的生长速率按昼夜变化发生的有规律的变化，叫律的变化，叫昼夜周期性昼夜周期性第三十一页，本课件共有54页2 2、相关性、相关性1 1）地下部分和地上部分的相关）地下部分和地上部分的相关v相互依赖相互依赖根深叶茂、本固枝荣根深叶茂、本固枝荣v相互制约相互制约资源有限资源有限,植物个体必须作出权衡植物个体必须作出权衡,将有限的资源投向最需要的部位将有限的资源投向最需要的部位v根冠比：地下部重根冠比：地下部重/地上部重地上部重2 2）主茎和分枝的相关）主茎和分枝的相关v顶端优势顶端优势顶端生长占优势的现象顶端生长占优势的现象3 3）营养器官和生殖器官的相关）营养器官和生殖器官的相关v相互依赖相互依赖v相互制约相互制约第三十二页，本课件共有54页顶芽去除后的影响第三十三页，本课件共有54页（二）植物的运动（二）植物的运动v1 1、向性运动、向性运动:是指植物对外界环境中的单方向是指植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向生长运动。它主要是由于不均刺激而引起的定向生长运动。它主要是由于不均匀生长而引起的，根据刺激的种类可以相应地分匀生长而引起的，根据刺激的种类可以相应地分为为向光性向光性、向重力性向重力性、向水性向水性和和向化性向化性等等第三十四页，本课件共有54页1）向光性：指植物器官因单向光照而发生的定向弯曲能力。）向光性：指植物器官因单向光照而发生的定向弯曲能力。正向光性、负向光性、横向光性正向光性、负向光性、横向光性。原因原因：传统观点认为是：传统观点认为是生长素生长素浓度的差异造成；现认为浓度的差异造成；现认为是生长抑制物质是生长抑制物质萝卜宁、萝卜酰胺、黄质醛萝卜宁、萝卜酰胺、黄质醛等分布不均等分布不均而引起的。而引起的。2）向重力性：植物对地心引力的定向生长反应。）向重力性：植物对地心引力的定向生长反应。正向重正向重力性、负向重力性、横向重力性力性、负向重力性、横向重力性3）向水性和向化性：植物的根系朝向水肥较多的区域生）向水性和向化性：植物的根系朝向水肥较多的区域生长的现象长的现象第三十五页，本课件共有54页横 向 光 性第三十六页，本课件共有54页负向重力性第三十七页，本课件共有54页正 向 重 力 性第三十八页，本课件共有54页2、感性运动（膨胀运动）由没有一定方向的外界刺激引起的运动由没有一定方向的外界刺激引起的运动感夜运动：感夜运动：由于夜晚的到来，光照和温度改变而引起由于夜晚的到来，光照和温度改变而引起的运动的运动感震运动：感震运动：由于机械刺激而引起的植物运动由于机械刺激而引起的植物运动第三十九页，本课件共有54页感夜运动第四十页，本课件共有54页含羞草的感震运动第四十一页，本课件共有54页雄蕊的感震运动第四十二页，本课件共有54页二、植物有生物钟二、植物有生物钟生物钟：生物钟：是指植物内生的近似昼夜节奏，或植物对是指植物内生的近似昼夜节奏，或植物对 地球时间变化的适应。地球时间变化的适应。植物近似昼夜节奏的表现在生物界中广泛存在，植物近似昼夜节奏的表现在生物界中广泛存在，从单细胞生物到多细胞生物，包括植物、动物，从单细胞生物到多细胞生物，包括植物、动物，如如高等植物的气孔运动、蒸腾作用、伤流液的流量，高等植物的气孔运动、蒸腾作用、伤流液的流量，有些花的开放。有些花的开放。第四十三页，本课件共有54页光周期和花的诱导光周期和花的诱导光周期现象：光周期现象：指植物对昼夜相对长度变化发生反应的现指植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象，象，或一天昼夜的长度影响植物开花的现象。或一天昼夜的长度影响植物开花的现象。第四十四页，本课件共有54页v1、植物光周期反应的类型、植物光周期反应的类型v临界日长：临界日长：指每天中诱导长日植物开花所需指每天中诱导长日植物开花所需的最短日照和诱导短日植物开花所需的最长的最短日照和诱导短日植物开花所需的最长日照时数。日照时数。v临界夜长：临界夜长：是指光周期中长日植物开花的最是指光周期中长日植物开花的最大暗期或短日植物开花的最小暗期长度。大暗期或短日植物开花的最小暗期长度。第四十五页，本课件共有54页根据植物在光周期现象中对每天昼夜长度的要求不同，根据植物在光周期现象中对每天昼夜长度的要求不同，可把植物分为：可把植物分为：短日植物：短日植物：指每天昼夜周期中的日照长度短于一指每天昼夜周期中的日照长度短于一 定临界日长才能开花的植物。如：大定临界日长才能开花的植物。如：大 豆、水稻、甘蔗、草莓等。豆、水稻、甘蔗、草莓等。长日植物：长日植物：指每天昼夜周期中的日照长度长于一定指每天昼夜周期中的日照长度长于一定 的临界日长才能开花的植物。如：小的临界日长才能开花的植物。如：小 麦、甘兰、油菜、胡萝卜等。麦、甘兰、油菜、胡萝卜等。日中性植物：日中性植物：指对日照要求范围很广，在任何日照指对日照要求范围很广，在任何日照 下都能开花的植物。如：黄瓜、辣椒下都能开花的植物。如：黄瓜、辣椒 等。等。第四十六页，本课件共有54页暗期中断试验暗期中断试验 在暗期中间用短时间的光照打断暗期，则会抑制在暗期中间用短时间的光照打断暗期，则会抑制短日植物开花，促进长日植物开花，其中以红光效短日植物开花，促进长日植物开花，其中以红光效果最好。果最好。第四十七页，本课件共有54页第四十八页，本课件共有54页 植物对光周期的要求与其发源地有关：以北半球植物对光周期的要求与其发源地有关：以北半球为例，在高纬度地区有长日条件，短日照时气温很低；为例，在高纬度地区有长日条件，短日照时气温很低；在低纬度地区没有长日照；中纬度地区既有长日照又在低纬度地区没有长日照；中纬度地区既有长日照又有短日照。有短日照。所以，所以，起源于低纬度地区的只有短日照植物；起源于低纬度地区的只有短日照植物；起源于高纬度地区的只有长日照植物；起源于高纬度地区的只有长日照植物；中纬度地区两者都有；中纬度地区两者都有；赤道地区的植物为日中性植物。赤道地区的植物为日中性植物。第四十九页，本课件共有54页光周期现象可以指导引种：光周期现象可以指导引种：如：东北佳木斯的大豆移到北京栽种，其在很如：东北佳木斯的大豆移到北京栽种，其在很小就开花；小就开花；广州的大豆移到北京栽种，开花期广州的大豆移到北京栽种，开花期推迟。推迟。对于一些以收获营养器官为主的南方的短日对于一些以收获营养器官为主的南方的短日照植物，可以向北移栽以提高产量。照植物，可以向北移栽以提高产量。第五十页，本课件共有54页在暗期中断试验中，用红光能有效抑制短日在暗期中断试验中，用红光能有效抑制短日植物开花，促进长日植物开花，如果照射红植物开花，促进长日植物开花，如果照射红光后再用远红光照射其效果不发生，光后再用远红光照射其效果不发生，也就是也就是说红光的作用会被远红光抵消，说红光的作用会被远红光抵消，这个可逆反这个可逆反应可以反复进行，而开花与否决定于最后照应可以反复进行，而开花与否决定于最后照射的是红光还是远红光。射的是红光还是远红光。n 2、植物生物钟与光敏素有关、植物生物钟与光敏素有关第五十一页，本课件共有54页第五十二页，本课件共有54页光敏色素的种类光敏色素的种类 有两种类型：有两种类型：v红光吸收型红光吸收型(Pr,(Pr,吸收高峰在吸收高峰在660nm,660nm,生理失活型生理失活型)v远红光吸收型远红光吸收型(Pfr(Pfr，吸收高峰在，吸收高峰在730nm730nm，生，生理激活型理激活型).).第五十三页，本课件共有54页感感谢谢大大家家观观看看第五十四页，本课件共有54页