植物生长物质 激素和除草剂备课讲稿.ppt

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1、植物生长物质植物生长物质 激素和除激素和除草剂草剂第一节第一节 生长素类生长素类1 1、生长素的、生长素的发现发现2 2、生长素在植物体内的、生长素在植物体内的分布与运输分布与运输3 3、生长素的、生长素的生物合成生物合成4 4、生长素存在形式与分解、生长素存在形式与分解5 5、生长素的作用机理、生长素的作用机理 5.1 5.1 生长素受体生长素受体 5.2.5.2.生长素作用的酸生长学说生长素作用的酸生长学说 5.3 5.3 核酸和蛋白质的合成核酸和蛋白质的合成 6 6、生长素的生理效应、生长素的生理效应 6.1 6.1 促进伸长生长促进伸长生长 6.2 6.2 促进器官与组织分化促进器官与

2、组织分化 6.3 6.3 促进结实促进结实 6.4 6.4 防止器官脱落防止器官脱落 6.5 6.5 影响性别分化影响性别分化 2022/11/1821、生长素的生长素的发现发现2022/11/1832、生长素在植物体内的、生长素在植物体内的分布与运输分布与运输分布：生长旺盛的部位都有分布，主要在顶端和幼嫩的器官。分布：生长旺盛的部位都有分布，主要在顶端和幼嫩的器官。运输运输:地上部位为极性运输，地下部位为非极性运输。地上部位为极性运输，地下部位为非极性运输。2022/11/184 生长素在植物体内的主要合成部位是嫩叶和发育中的种子。色氨酸是植物体内生长素合成的前体。由色氨酸合成IAA有两条途

3、径：（1）经脱氨作用形成吲哚丙酮酸；（2）通过脱羧作用形成色胺。这两个途径的中间产物都是吲哚乙醛。最后由吲哚乙醛氧化成吲哚乙酸。3、生长素的生物合成2022/11/1852022/11/1864、生长素存在形式与分解、生长素存在形式与分解2022/11/1872022/11/188图图6-86-8说明说明:1 1高浓度生长素抑制植物生长高浓度生长素抑制植物生长,低浓度生长素促进生长低浓度生长素促进生长.2 2不同的器官对生长素的敏感程度不同。不同的器官对生长素的敏感程度不同。3 3一般敏感程度是一般敏感程度是:根根 芽芽 茎茎,地下器官地下器官 地上器官地上器官;幼嫩器幼嫩器官官 成熟器官成熟

4、器官4 4图图6-86-8表示表示:根的最适浓度为根的最适浓度为10-10;10-10;芽的最适浓度为芽的最适浓度为10-8;10-8;茎茎的最适浓度为的最适浓度为10-410-42022/11/1895、生长素的作用机理、生长素的作用机理 5.1 激素受体激素受体（hormone receptor）是指能与激素特异性结合的物质，一般是蛋白质，它能识别激素信号，并且能将信号转化为一系列的细胞内生物化学变化，最终表现出不同的生理效应。5.2.5.2.生长素作用的酸生长学说生长素作用的酸生长学说 5.3.5.3.核酸和蛋白质的合成核酸和蛋白质的合成 2022/11/1810 生长可以分为弹性生长生

5、长可以分为弹性生长(可逆的生长可逆的生长)和可塑性生长和可塑性生长(不不可逆的生长可逆的生长),生长素主要是促进植物的可塑性生长生长素主要是促进植物的可塑性生长,2022/11/1811图图6-10 说明生长素浓度与环境说明生长素浓度与环境ph对生长的作用是一致的对生长的作用是一致的.图图6-11 说明随着生长素的作用时间延长说明随着生长素的作用时间延长,浸泡溶液的浸泡溶液的PH降低降低,说明生长素导致环境酸化说明生长素导致环境酸化.2022/11/1812（1）质质膜膜上上存存在在ATPATP酶酶-质质子子泵泵，生生长长素素作作为为酶酶的的变变构构效效应应剂剂，与与质质子子泵泵的的蛋蛋白白质

6、质结结合合，并并使使质质子子泵泵活活化化，把把细细胞胞质质内内的的质质子子（H H+）分分泌泌到到细细胞胞壁壁去去，导导致致细细胞胞壁壁环环境境酸酸化化，一一些对酸不稳定的键（如些对酸不稳定的键（如H H键）易断裂。键）易断裂。（2 2）此此外外，在在酸酸性性环环境境中中，有有些些存存在在于于细细胞胞壁壁的的水水解解酶酶被被活活化化，把把固固定定形形式式的的多多糖糖转转变变为为水水溶溶性性单单糖糖，使使细细胞胞壁壁纤纤维维素素结结构构间间的的交交织织点点断断裂裂、联联系系松松驰驰、细细胞胞壁壁变变软软、可可塑塑性增加。性增加。2生长素作用的酸生长学说生长素作用的酸生长学说 由于生长素和酸性溶液

7、都可同样促进细胞伸长，因此，把生由于生长素和酸性溶液都可同样促进细胞伸长，因此，把生长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致细胞伸长的理论，长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致细胞伸长的理论，称为酸称为酸-生长学说（图生长学说（图7-6）。）。2022/11/18132022/11/18143.3.生长素作用核酸和蛋白质的合成生长素作用核酸和蛋白质的合成 还有一个慢生长理论还有一个慢生长理论-生长素作用核酸和蛋白质代生长素作用核酸和蛋白质代谢理论。认为生长素是一个蛋白质合成的去阻遏剂，可谢理论。认为生长素是一个蛋白质合成的去阻遏剂，可以解除组蛋白对以解除组蛋白对DNADNA的阻遏作用。诱导

8、水解蛋白质合成的阻遏作用。诱导水解蛋白质合成。引起细胞壁可塑性增加引起细胞壁可塑性增加。2022/11/18152022/11/1816图6-22 实线为生长素作用的时间曲线,只有5分钟;虚线为生长速率的时间曲线,可以达到80分钟.图6-15 IBA为中国林业大学王涛教授研制的生根粉,主要成分为生长素,可以促进小叶黄杨扦插生根.2022/11/18172022/11/18186、生长素的生理效应、生长素的生理效应 6.1 促进伸长生长促进伸长生长 6.2 促进器官与组织分化促进器官与组织分化 6.3 促进结实促进结实 6.4 防止器官脱落防止器官脱落 6.5 影响性别分化影响性别分化 2022

9、/11/1819第二节第二节 赤霉素类赤霉素类1、赤霉素的发现与化学结构、赤霉素的发现与化学结构2、赤霉素的分布和运输、赤霉素的分布和运输3、赤霉素的存在形式与生物合成、赤霉素的存在形式与生物合成4、赤霉素的作用机理、赤霉素的作用机理 4.1 赤霉素调节生长素的水平 4.2赤霉素诱导-淀粉酶的合成5、赤霉素的生理效应、赤霉素的生理效应 （1）促进茎的伸长生长 （2）打破休眠 （3）促进抽苔开花 （4）影响性别分化2022/11/1820 3 赤霉素的存在形式与生物合成赤霉素的存在形式与生物合成3.1赤霉素的存在形式赤霉素的存在形式 2022/11/18213.2赤霉素的生物合成赤霉素的生物合成

10、-甲瓦龙酸途径甲瓦龙酸途径2022/11/1822图6-8 赤霉素的生物合成途径2022/11/18232022/11/1824图6-17赤霉素对生长素水平的调节4、赤霉素的作用机理、赤霉素的作用机理1赤霉素调节生长素的水平2赤霉素诱导-淀粉酶的合成2022/11/18252022/11/18265、赤霉素的生理效应、赤霉素的生理效应 （1 1）促进茎的伸长生长）促进茎的伸长生长 （2 2）打破休眠）打破休眠 （3 3）促进抽苔开花）促进抽苔开花 （4 4）影响性别分化）影响性别分化 2022/11/1827第三节第三节 细胞分裂素类细胞分裂素类1、细胞分裂素的发现、细胞分裂素的发现2、细胞分

11、裂素的化学结构、细胞分裂素的化学结构3、细胞分裂素的生物合成与运输、细胞分裂素的生物合成与运输4、细胞分裂素的作用机理、细胞分裂素的作用机理5、细胞分裂素的生理效应、细胞分裂素的生理效应 （1）促进细胞分裂和扩大;（2）诱导芽的分化 （3）延迟叶片衰老2022/11/18282022/11/18293 3 细胞分裂素的生物合成与运输细胞分裂素的生物合成与运输 细胞分裂素生物合成的前体是甲羟戊酸（甲瓦龙酸），经过异戊烯基焦磷酸（iPP）和AMP，在细胞分裂素合成酶催化下，形成异戊烯基腺苷-5-磷酸盐，这是游离细胞分裂素生物合成的关键步骤。2022/11/18302022/11/1831细胞分裂素

12、的分解和运输2022/11/18324、细胞分裂素的作用机理、细胞分裂素的作用机理 目前尚不肯定目前尚不肯定。2022/11/18335、细胞分裂素的生理效应、细胞分裂素的生理效应 （1）促进细胞分裂和扩大 （2）诱导芽的分化 （3）延迟叶片衰老 2022/11/1834第四第四节节 脱落酸脱落酸一、脱落酸的发现一、脱落酸的发现二、脱落酸的化学结构二、脱落酸的化学结构三、脱落酸的分布与代谢三、脱落酸的分布与代谢四、脱落酸的作用机理四、脱落酸的作用机理五、脱落酸的生理效应五、脱落酸的生理效应 1促进脱落 2促进休眠 3提高抗性2022/11/1835图6-14 脱落酸合成的可能途径 ABA在植物

13、体内生物合成的前体物质是甲羟戊酸（MVA），可通过两条途径：（1）MVAMVA-5-焦磷酸异戊烯基焦磷酸 牛儿基焦磷酸法呢基焦磷酸ABA；（2）MVA经过紫黄质，通过光氧化或生物氧化形成叶黄氧化素而合成ABA。三、脱落酸的分布与代谢三、脱落酸的分布与代谢2022/11/18362022/11/1837 四、脱落酸的作用机理四、脱落酸的作用机理 在不同日照长度下光敏色素作为光的色素参与到这两在不同日照长度下光敏色素作为光的色素参与到这两种激素的合成途径中种激素的合成途径中.导致不同的结果导致不同的结果.长日照长日照-赤霉素赤霉素-生长生长甲瓦龙酸甲瓦龙酸-光敏色素感受日照长度光敏色素感受日照长度

14、 短日照短日照-脱落酸脱落酸-休眠休眠2022/11/1838第五节第五节 乙烯乙烯一、乙烯的发现和特性一、乙烯的发现和特性二、乙烯的分布和生物合成二、乙烯的分布和生物合成三、乙烯的作用机理三、乙烯的作用机理四、乙烯的生理效应四、乙烯的生理效应 1三重反应和偏上生长 2促进果实成熟 3促进脱落和衰老 4促进开花和雌花分化2022/11/1839一、乙烯的发现和特性一、乙烯的发现和特性 乙烯三重反应：乙烯三重反应：将黄化豌豆幼苗放在微量乙烯气体中，其上胚轴就表现出“三重反应三重反应”：一是抑制茎的伸长生长；二是促进上胚轴的横向加粗；三是上胚轴失去负向地性而横向生长（图6-16）。如果把番茄植株放

15、在含有乙烯的环境中，数小时后由于叶柄上方比下方生长快，叶柄即向下弯曲成水平方向，严重时叶柄下垂，这个现象叫叶柄的偏上性叶柄的偏上性。图6-16 不同浓度乙烯对黄化豌豆幼苗的三重反应2022/11/1840二、乙烯的分布和生物合成二、乙烯的分布和生物合成2022/11/1841图6-15 乙烯生物合成及其调节以及蛋氨酸的循环2022/11/1842第六节第六节 植物激素间的相互关系植物激素间的相互关系一、生长素与赤霉素一、生长素与赤霉素二、生长素与细胞分裂素二、生长素与细胞分裂素三、生长素与乙烯三、生长素与乙烯 1.生长素促进乙烯的生物合成 2.乙烯对生长素的抑制作用四、赤霉素与脱落酸四、赤霉素

16、与脱落酸 GA/ABA上升 生长 甲瓦龙酸 GA/ABA下降 休眠图图6-17 赤霉素对生长素水平的调节赤霉素对生长素水平的调节2022/11/1843第七节第七节 油菜素内酯和多胺油菜素内酯和多胺一、油菜素内酯一、油菜素内酯 1979年，Grove等用227kg油菜花粉，得到10mg的高活性结晶，它是甾醇内酯化合物，定名为油菜素内酯（Brassinolide，简称BR），分子式C28H48O6 油菜素内酯具有促进细胞伸长和分裂，促进光合作用，延缓衰老和提高抗逆性等生理作用。2022/11/1844二、多胺二、多胺 多胺（多胺（Polyamines，简称，简称PA）是生物代谢过程中产生的）是生

17、物代谢过程中产生的一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱化合物。一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱化合物。多胺具有促进生长，刺激不定根产生，延缓衰老和提高多胺具有促进生长，刺激不定根产生，延缓衰老和提高植物抗逆性等方面的生理作用。植物抗逆性等方面的生理作用。2022/11/1845第八节第八节 植物生长调节剂植物生长调节剂 植物生长调节剂植物生长调节剂是指人工合成的具有植物激素活性的一类有机化合物。按其对生长的作用，可分为三类：植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂。一、植物生长促进剂一、植物生长促进剂 凡是能够促进细胞伸长扩大，进而促进植物生长的人工合成的有机化合物，均叫植物生长

18、促进剂植物生长促进剂。二、植物生长抑制剂二、植物生长抑制剂 它们抑制茎部顶端分生组织，使茎丧失顶端优势，突出特点是外施GA不能逆转这种抑制效应。三、植物生长延缓剂三、植物生长延缓剂 它们是抗赤霉素的，抑制茎部亚顶端分生组织，节间缩短，叶数和节数不变，株型紧凑矮小，生殖器官不受影响或影响不大，外施赤霉素可逆转其效应。如CCC、B9、PP333等。2022/11/1846一、一、植物生长促进剂植物生长促进剂 主要包括主要包括IAA类、类、GA类、类、CTK类，类，BR类和类和PA类。类。1 1生长素类生长素类 人工合成的生长素类物质包括三类：人工合成的生长素类物质包括三类：一是与一是与IAA结构相

19、似的吲哚衍生物；结构相似的吲哚衍生物；二是萘的衍生物，如二是萘的衍生物，如-萘乙酸（萘乙酸（NAANAA）；）；三是卤代苯的衍生物，如三是卤代苯的衍生物，如2,4-2,4-二氯苯氧乙酸二氯苯氧乙酸2 2。赤赤霉霉素素类类 人人工工合合成成的的赤赤霉霉素素类类物物质质主主要要是是赤赤霉霉酸酸（GA3），市面商品称为），市面商品称为“920”。2 2细胞分裂素类细胞分裂素类 主要用于组织培养，花卉及果蔬保鲜。主要用于组织培养，花卉及果蔬保鲜。2022/11/1847二、植物生长抑制剂二、植物生长抑制剂 天然生长抑制剂有ABA，肉桂酸，香豆素，水杨酸，绿原酸，咖啡酸和茉莉酸等。人工合成的生长抑制剂有

20、三碘苯甲酸，整形素等。1三碘苯甲酸 三碘苯甲酸（TIBA）是一种阻止生长素运输的物质，抑制顶端分生组织，促使植株矮化，增加分枝，提高结荚率。2马来酰肼 马来酰肼（MH），又叫青鲜素，化学名称是顺丁烯二酰肼。其作用正好和IAA相反，MH进入植物体内可替代尿嘧啶的位置，但不能起代谢作用，破坏了RNA的生物合成，从而抑制了生长。3整形素 化学名称为9-羟芴-9-羧酸。它抑制茎的伸长，腋芽滋生，使植株发育成矮小灌木形状。2022/11/1848三、植物生长延缓剂三、植物生长延缓剂1 1CCCCCC 俗称矮壮素。它的化学名称是2-氯乙基三甲基氯化铵。CCC抑制GA的生物合成（抑制贝壳杉烯以后的步骤），因

21、此抑制细胞伸长，抑制茎叶生长，但不影响生殖。促使植株矮化，茎杆粗壮，叶色浓绿，提高抗性，抗倒伏。2 2B B9 9 B9是二甲基氨基琥珀酰胺酸，又名Alar，B9的作用机理是抑制贝壳杉烯醛的合成，从而抑制GA的生物合成。B9可抑制果树新梢生长，代替人工整枝。此外，B9还能提高花生、大豆的产量。3 3PPPP333333 氯丁唑，俗称多效唑。化学名称是（2RS，3RS）-1-（4-氯苯基）-4，4-二甲基-2-（1，2，4-三唑-1-甲基）戊醇-3。抑制GA的生物合成，减缓细胞的分裂与伸长，使茎杆粗壮，叶色浓绿。2022/11/18492022/11/18502022/11/18512022/1

22、1/18522022/11/1853第九节 除草剂1.除草剂的类型2.除草剂的作用原理3.主要除草剂的介绍2022/11/18541.除草剂的类型根据作用方式分为：1.非选择性除草剂（nonselective herbicide）也称为灭生性除草剂：对所有植物都有杀伤作用。如：草甘磷、灭草净等，2.选择性除草剂（selective herbicide）：能够选择性地杀死杂草，而不伤害作物。如2，4-D、2，4，5-F、西玛津、敌稗等。这种划分不是绝对的，如2.4-D，一般是用来杀死双子叶杂草的，但是当用量过大时，使用时间过早，也会杀死单子叶作物。2022/11/1855根据除草剂的作用方式分为

23、：1.内吸传导类型除草剂：试剂可以进入植物体内部，传导到各个部位。2.触杀型除草剂：一般不进入植物内部，通过植物体表面接触到即可杀死植物。使用时要喷洒均匀，才能够有效。3.土壤处理型除草剂：仅能够通过根部吸收后，随蒸腾流的木质部转移到植物体，杀死植物。如三氮苯类除草剂。2022/11/1856二、除草剂的作用原理 1.干扰植物的正常代谢：包括1.1抑制光合作用：三氮苯类除草剂可以抑制光合作用中叶绿体放氧；1.2干扰呼吸作用：五氯酚钠可以抑制呼吸作用氧化磷酸化解偶联，干扰能量代谢1.3抑制生长发育：2，4-D能够传导到植物根、茎的生长点抑制生长。1.4抑制植物氮代谢：马莱酰肼（MH）因为与RHA

24、的组成二氧嘧啶相似，成为负效应物，干扰植物的蛋白质的合成。1.5干扰水分代谢：如敌稗能够破坏稗草的水分代谢，引起稗草失水枯萎，而水稻有分解酶，免于伤害。2022/11/18572.除草剂的选择性原理 利用植物在形态、生理和发育时期存在不同的差异进利用植物在形态、生理和发育时期存在不同的差异进行选择性的杀伤；行选择性的杀伤；2.1时差选择时差选择：利用有些除草剂分解速度快的特点，在作：利用有些除草剂分解速度快的特点，在作物播种或出苗前先杀死杂草，等作物出苗后，药效已失效。物播种或出苗前先杀死杂草，等作物出苗后，药效已失效。2.2位差选择位差选择：利用作物和杂草之间高度和分布位置的差：利用作物和杂

25、草之间高度和分布位置的差异进行选择，如除草醚是不易流动的除草剂，在土壤表面异进行选择，如除草醚是不易流动的除草剂，在土壤表面形成一层薄膜，可杀害地表的杂草，而对于表面之上的无形成一层薄膜，可杀害地表的杂草，而对于表面之上的无伤害，稻田内可以使用。伤害，稻田内可以使用。2.3形态学选择形态学选择：一般双子叶植物的叶片宽，角质层薄，：一般双子叶植物的叶片宽，角质层薄，生长点裸露，单子叶植物的叶片窄，角质层厚，生长点不生长点裸露，单子叶植物的叶片窄，角质层厚，生长点不裸露，如裸露，如2，4-D在较低浓度下只能够杀死双子叶的杂草。在较低浓度下只能够杀死双子叶的杂草。2.4生理学选择：生理学选择：不同植物间存在生理学差异，如水稻和不同植物间存在生理学差异，如水稻和稗草在形态上十分相似，但是体内在酰胺水解酶存在差异，稗草在形态上十分相似，但是体内在酰胺水解酶存在差异，水稻体内有该酶，可以解毒。水稻体内有该酶，可以解毒。2022/11/1858三、除草剂的使用1根据不同的目的进行选择。2根据不同的植物进行选择。3根据不同的环境进行选择。4要以低浓度无公害为原则。5注意除草剂的残毒的问题。2022/11/1859再见再见2022/11/1860结束结束