植物生长物质ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程植物生长物质61疾辆杖啼军茸伤亩瞅观坪梭聪筑磕棘恋松粥第寄胶页奔脆宗淄豫恼肥铃烬06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第六章 植物生长物质第一节 植物生长物质的概念和种类第二节 生长素类 第三节 赤霉素类第四节 细胞分裂素类 第五节 脱落酸 第六节 乙烯 第七节 油菜素甾醇类油菜素甾醇类第八节 其他天然的植物生长物质其他天然的植物生长物质第九节 植物激素相互关系植物激素相互关系第十节
2、 植物激素和生长调节剂在农业上的植物激素和生长调节剂在农业上的合理应用合理应用2泰梦鸿剑法削仕俗榜蟹墅险血醉哮挫便抵痹占害蟹依垂冀氯说设圾砂衔构06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节 植物生长物质的概念和种类 植物生长物质(plant growth substances)指调节植物生长发育的生理活性物质,包括植物激素和植物生长调节剂。植物激素(plant hormones):植物体内产生的、能移动的、对生长发育起显著作用的微量(1 mmol/L)有机物。植物生长调节剂植物生长调节剂(p
3、lant growth regulators):人工人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。3贮御棘磐杂仲嫡诵奏盼骡搭材韩雨年姓乎涟粘巍陌工儒巩阀砧泻姚愈焉片06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸脱落酸、乙烯、油菜素甾醇类和部分新乙烯、油菜素甾醇类和部分新型植物激素。型植物激素。激素类型激素类型六大类六大类 包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓包括生长促进剂、生长抑制剂和生长
4、延缓剂。如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、矮壮剂。如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、矮壮素、素、三碘苯甲酸、乙烯利等三碘苯甲酸、乙烯利等植物生长调节剂植物生长调节剂4背献浑岔瘟烫氟扦斡溢壬靴牺迸箕娇僚单工撂趁假绷出蔑方祁馁炬鸭梧拈06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节 生长素类一、生长素的发现和化学结构 1880年,英国的年,英国的Darwin在进行植物向光在进行植物向光性实验时,发现胚芽鞘产生向光弯曲是由于性实验时,发现胚芽鞘产生向光弯曲是由于尖端产生了某种尖端产生了某种影响影响向下向下传递
5、传递的结果的结果。茎尖存在感受向光性的信号!茎尖存在感受向光性的信号!5四萧稍践芯栏闲朱陌歌辅遗总铰丛荒够秸制失泅糠综蠕嘉青兆痕钠渣耕迅06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 1928年,荷兰人年,荷兰人Went証实了这种影响是証实了这种影响是化学物质,他称之为化学物质,他称之为生长素(生长素(auxin,AUX)。并建立了定量分析方法燕麦弯曲测试法燕麦弯曲测试法重要性:重要性:(1)证明胚芽鞘顶端存在调节物质;证明胚芽鞘顶端存在调节物质;(2)建立了提取和定量分析活性物质的方法。建立了提取
6、和定量分析活性物质的方法。6骤恶约啊汽现香殆剿龙颜捧祈吗狮喝萧舱惹虱抛韦砧患撒也牌云负华询酵06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 1934年,年,荷兰人荷兰人Kgl和和Haagen-Smit等人等人先后在人的尿液、酵母和玉米中分离、纯化先后在人的尿液、酵母和玉米中分离、纯化出出吲哚乙酸吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA).分子式:分子式:C10H9O2N,分子量:,分子量:175.19。7挨靶镀勋漠毒塑揽曹臂众吝变沧冕臆抄根湿砌饰峨砾镇自宰源黄抢率礁阮06植物生长物质0
7、6植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程天然生长素类8啄彪幸箱雌矢炊叭袁运悉钨乙讼府糖岩溶技锄蓖赴逗铆糖寇围做缮约呀您06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程人工合成生长素类人工合成生长素类9烁镭饶促冰揽沿临舱想围砷戚膀倦存指迈殷睦茧穷兽丹捉够你港溶秉糠狗06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、二、IAA的
8、代谢和运输的代谢和运输激素激素“输入输入”靶细胞库的过程:靶细胞库的过程:(1)激素的合成;激素的合成;(2)由非活性形式转变为活性形式;由非活性形式转变为活性形式;(3)由其他部位运输过来。由其他部位运输过来。激素激素“输出输出”靶细胞库的过程:靶细胞库的过程:(1)通过氧化或其他降解途径使激素失活;通过氧化或其他降解途径使激素失活;(2)由游离的活性形式转变为结合态的非活性形式;由游离的活性形式转变为结合态的非活性形式;(3)在发挥作用的过程中消耗掉。在发挥作用的过程中消耗掉。10挥拐捞他箔滞赁憨喜泅位腆杨骄色破伊捏堂卵扎年鬼柱衬砂抒猖新特绰禁06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体
9、,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程合成部位合成部位:茎端分生组织、嫩叶、发育中茎端分生组织、嫩叶、发育中的种子的种子合成途径合成途径:吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚乙醛肟途径、吲哚乙酰胺途径吲哚乙醛肟途径、吲哚乙酰胺途径2.1 IAA的生物合成的生物合成11含量因植物种类或部位的不同而异。含量因植物种类或部位的不同而异。匪拷倘傣感菱咯质脓邮跨辛袖若羽彭归哆驾蚌误虚食风屎拦憾词丧摸械甭06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程
10、度的病理生理过程色氨酸脱羧色氨酸脱羧E色胺色胺羟基色胺羟基色胺色胺途径色胺途径CO2吲哚乙醛 色氨酸色氨酸转氨E吲哚丙酮酸吲哚丙酮酸脱羧E吲哚乙醛脱氢E 吲哚乙酸吲哚丙酮酸途径合成前体直接前体CO2NH3类类黄黄素素单单加加氧氧酶酶吲哚乙醛肟吲哚乙酰胺(吲哚乙腈)吲哚乙醛肟途径色氨酸单加氧酶色氨酸单加氧酶吲哚乙酰胺途吲哚乙酰胺途径径12侵泉的可艇绊削桑移垢缕童谎擦审涝仍膏格锈状霖谭铬题啼穿貌阉雄激像06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.2 IAA的降解的降解(1)酶氧化降解酶氧化降解:脱
11、羧降解,脱羧降解,通过通过IAA氧化酶氧化降解,产氧化酶氧化降解,产物为物为CO2和和3-亚甲基羟吲哚。亚甲基羟吲哚。POD也能催化该也能催化该反应;反应;不脱羧降解,不脱羧降解,降解产物保留降解产物保留IAA侧链的两侧链的两个碳原子,如个碳原子,如羟吲哚乙酸羟吲哚乙酸。(2)光氧化降解:光氧化降解:在核黄素的催化下,发生光氧化,主要产在核黄素的催化下,发生光氧化,主要产物是物是3-羟甲基氧吲哚羟甲基氧吲哚及及3-亚甲基氧吲哚亚甲基氧吲哚,或者,或者形成形成吲哚吲哚-3-甲醛甲醛和和吲哚吲哚-3-甲醇甲醇。酸、电离辐射、紫外线和可见光等都容易降解酸、电离辐射、紫外线和可见光等都容易降解IAA。
12、降解方式主要有:降解方式主要有:13侍阜帖癣怯焊之楼集生多酪玻宴脖葵磷苑秉疯毅醋逊羔卒及李塔编封川秩06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.3 结合态结合态IAA 自由生长素自由生长素:可自由移动可自由移动 结合态生长素结合态生长素(IAA的钝化形式的钝化形式)与其它物质共价结合的与其它物质共价结合的IAA。如吲哚乙。如吲哚乙酰葡萄糖、吲哚乙酰肌醇、吲哚乙酰天冬氨酰葡萄糖、吲哚乙酰肌醇、吲哚乙酰天冬氨酸等。只能采取溶剂抽提或碱水解获得。酸等。只能采取溶剂抽提或碱水解获得。作用:贮存、运输和
13、调节自由生长素处于适作用:贮存、运输和调节自由生长素处于适宜水平。(尤其是种子成熟和萌发时)宜水平。(尤其是种子成熟和萌发时)生长素生长素14都信傅翱烛乘骑隧携图掖炮峪嘎衔呻豌涝令玛威酚头链琢狱竭弃统募拜盼06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 1、极性运输、极性运输(仅仅IAA具有具有)极性运输(极性运输(polar transport):只能从形):只能从形态学的上端向形态学的下端运输。态学的上端向形态学的下端运输。自由自由IAA具具极性运输极性运输特点。特点。但但局限在局限在胚芽鞘、幼
14、茎及幼根薄壁细胞之间的短胚芽鞘、幼茎及幼根薄壁细胞之间的短距离运输。速度距离运输。速度仅仅约约520mm/h。2、非极性运输:被动的,通过韧皮部的,、非极性运输:被动的,通过韧皮部的,长距离运输。主要形式是长距离运输。主要形式是IAA肌醇。肌醇。2.4 IAA的运输的运输15辜甜拉魁他篷阿逸摸救沁篓低卸急为裸凰抛像遵幻淬斟津息猾幼衍贴桨恃06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三、IAA的生理功能1、促进茎的伸长生长促进茎的伸长生长 低浓度的生长素促进生长,高浓度低浓度的生长素促进生长,高浓度
15、抑制生长。抑制生长。16棕纶越掉昌搜栅塑篷纲梁泞慑备叮秤咽悉妥涯笛富炮觅攫蔓吧糟呈植后停06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 生长素浓度(mol/L)不同营养器官对不同浓度不同营养器官对不同浓度IAA的反应的反应抑制抑制 促进促进10-4根根茎茎芽芽10-1010-8不同器官对生长素的敏感程度不同不同器官对生长素的敏感程度不同17赢讼馆御梆瞒埠陇股涌骗牌农旨绒春媳科政惧找瞻帧身左震啄妈群织粟悸06植物生长物质06植物生长物质病原
16、体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程抑制生长的原因:抑制生长的原因:IAA超过最适浓度就会诱导乙烯的产生,超过最适浓度就会诱导乙烯的产生,反过来乙烯又抑制反过来乙烯又抑制IAA的合成,促进的合成,促进IAA的的降解,使降解,使IAA水平降低。水平降低。18行馁堂帅官嗡腐鸭帜无埋恬茂卓技兰早扯杜稀巩磨寅攫滥鼻吞锄陷丛坷晰06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 4、促进侧根、不定根和根瘤的形成促进侧根、不定根和根瘤的形成5、促
17、进雌花形成,促进单性结实和果实的促进雌花形成,促进单性结实和果实的生长。生长。3、维持顶端优势(维持顶端优势(腋芽最适腋芽最适IAA浓度低于浓度低于茎茎 IAA使顶芽成为营养库)使顶芽成为营养库)2、低浓度的低浓度的IAA促进韧皮部的分化,高浓促进韧皮部的分化,高浓度的度的IAA促进木质部的分化促进木质部的分化19统掉莹捶帛兢访烈怜尖坦慌疼限俺怖肛狸隅挣秀物鄙欠宜桃慧赏枣饭凰阁06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程7、调节源库关系调节源库关系 IAAIAA能促进蔗糖向韧皮部装载。因能促进蔗糖
18、向韧皮部装载。因IAAIAA能活化能活化H H+-ATP-ATP酶,促进酶,促进K K+跨膜运输,跨膜运输,膜内膜内K K+,促进蔗糖长距离运输,促进蔗糖长距离运输。6、抑制花朵脱落、侧枝生长、块根抑制花朵脱落、侧枝生长、块根形成、叶片衰老形成、叶片衰老20搐奄蛰舍盖誉檬竞庇兄靡弊怔耶七让敏威屈淮校剪娃姿况哥奢孔案漱闲凑06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程四、IAA的作用机制1、酸生长理论、酸生长理论21吠磐操抵氰揽距籽袭争孩攀虱列环甚吭移吏享雇旋遍仟收头理税诈轩盾幻06植物生长物质06植
19、物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 酸生长理论可能仅限于最初的快速生长阶段,酸生长理论可能仅限于最初的快速生长阶段,维持长时间的生长反应需要其他因素的参与。维持长时间的生长反应需要其他因素的参与。22笛侦胸钓粳屉刚矿帕唁闷弥毅驴拆寿肥矣鸯花溜踊傣置锁理现渝懊斋错蜒06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程232、基因激活假说、基因激活假说 生长素在促进细胞伸长的过程中,生长素在促进细胞伸长的过程中,必须促进细胞
20、壁和细胞膜等成分的合成。必须促进细胞壁和细胞膜等成分的合成。陋乳蓑卞查惠牡满为犬琉汹骗奶冶舟奥小疾曙余微欢胳轧荆封耻箕钢阶殷06植物生长物质06植物生长物质 一、赤霉素类(GAS)的发现和化学结构 1926年,日本人年,日本人Kurosawa从水稻恶苗病的研究中从水稻恶苗病的研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是由赤霉菌分泌物引起的。由赤霉菌分泌物引起的。1935年,日本人年,日本人Yabuta等从水稻赤霉菌中分离出等从水稻赤霉菌中分离出赤霉素结晶。称为赤霉素赤霉素结晶。称为赤霉素A(gibberellin A)。由于二。由于二次世界大战
21、,研究被迫停止。次世界大战,研究被迫停止。1954年,提取并鉴定出赤霉酸(年,提取并鉴定出赤霉酸(GA3)。目前已发)。目前已发现现120多种,其中多种,其中GA1与与GA20活性最高。活性最高。第三节 赤霉素类24燕咀翟捅笔名庙歹柠鹰骑腹别欢延枝屏作颊允千供父惦漠虑静她陋呕盒较06植物生长物质06植物生长物质B基本结构:赤霉烷环25律楷挟躯菜挛黔膘讼题吃棠盛拇佰法顽汝眩帜畔觉坛靠插晴宪厉廷蚂膳丈06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 二、赤霉素类(GAS)的代谢与运输 2.1 赤霉素类的生
22、物合成 部位部位:生长中的种子和果实、幼茎顶生长中的种子和果实、幼茎顶端和根部。细胞中的合成部位是端和根部。细胞中的合成部位是质体质体、内质网内质网和和胞基质胞基质。时期:时期:开花初期和种子生长期间。开花初期和种子生长期间。26羞砂浪芍陵鸿畴嚼凿乞续辆徊徒转媒畜港铅刻诫瞧量盼黍受薄掺缚拥塘强06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 甲羟戊酸甲羟戊酸 异戊烯基焦磷酸(IPP)法呢基焦磷酸(FPP)牻牛儿牻牛儿焦磷酸(GGPP)内-贝壳杉烯 贝壳杉烯酸 GA12-7-醛醛 GAS 2.2 合成途
23、径合成途径27庚洛憾路玉绸茫的畦铝镣渔巫深推殷效逃味桃盎冻标智唐黍穴晴翠粥禽奈06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2.3 存在形式存在形式赤霉素赤霉素自由赤霉素自由赤霉素结合赤霉素结合赤霉素:与葡萄糖结合:与葡萄糖结合 自由赤霉素能够被有机溶剂提取,结合赤霉素自由赤霉素能够被有机溶剂提取,结合赤霉素可通过可通过酸水解酸水解和和酶水解酶水解释放自由赤霉素。释放自由赤霉素。结合态结合态GAs主要是贮藏形式。主要是贮藏形式。28状鼻假瓤谗集秽塔榷蠢威辨铭力护漳厢割陀超峡婿问律胞猜虐威芳彰对雹06
24、植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 根尖合成的根尖合成的GA沿导管向上运输,嫩叶产生沿导管向上运输,嫩叶产生的的GA沿筛管向下运输沿筛管向下运输。GAs很可能以结合赤霉很可能以结合赤霉素形式运输。素形式运输。2.4 GAs的运输的运输 GA在植物体内的运输在植物体内的运输无极性无极性。29基执倾务缉蘑饯愈煞涩榴浑芯拦侗威负聪究欲措践忙票柳俏烫邮拾篮嘉睡06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程
25、 三、赤霉素类的生理作用1 1、促进茎的伸长(、促进茎的伸长(大麻、花卉、抽苔等大麻、花卉、抽苔等)GA克服豌豆遗传矮生性状克服豌豆遗传矮生性状 GA3诱导诱导甘蓝甘蓝茎的茎的伸长,伸长,诱导诱导产生产生超长超长茎茎30揭笑漳蔷洁拜爬肩蔚懈枪荤哭殉在售窗塞合恭焦担露永堰抹适屁攻驶牌垮06植物生长物质06植物生长物质病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程赤霉素诱发的赤霉素诱发的“绿色革命绿色革命”水稻水稻“绿色革命绿色革命”基因基因SD1SD1编码水稻赤霉素编码水稻赤霉素合成途径的关键酶。合成途径的关键酶。31佐聚麦龚谍湃番
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