1、各种植物激素的合成部位、分布及生理功能
注意：生长素、赤霉素、细胞分裂素这三类是促进生长发育的物质，脱落酸、乙烯这两类则是抑制生长，促进成熟的物质。
2、各植物激素间的相互作用
⑴生长素与乙烯
生长素的浓度接近或等于生长最适浓度时，就开始诱导乙烯的形成，超过这一点时，乙烯的产量就明显增加，而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时，细胞会横向扩大。
⑵多种植物激素与植物生长的关系
植物五大激素的作用以及相互作用参考文献 [1] 黄君成，周欣，熊宜勤；实用植物激素学 D.Darwin在1880年研究植物向性运动时，只有各种激素的协调配合，发现植物幼嫩的尖端受单侧光照射后产生的一种影响，能传到茎的伸长区引起弯曲。1928年荷兰F.W.温特从燕麦胚芽鞘尖端分离出一种具生理活性的物质，称为生长素，它正是引起胚芽鞘伸长的物质。1934年荷兰F.克格尔等从人尿得到生长素的结晶，经鉴定为吲哚乙酸。促进橡胶树漆树等排出乳汁。在植物中，则吲哚乙酸通过酶促反应从色氨酸合成。十字花科植物中合成吲哚乙酸的前体为吲哚乙腈，西葫芦中有相当多的吲哚乙醇，也可转变为吲哚乙酸。已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解，因而处于不断的合成与分解之中。生长素在低等和高等植物中普遍存在。生长素主要集中在幼嫩、正生长的部位，如禾谷类的胚芽鞘，它的产生具有“自促作用”，双子叶植物的茎顶端、幼叶、花粉和子房以及正在生长的果实、种子等；衰老器官中含量极少。用胚芽鞘切段证明植物体内的生长素通常只能从植物的上端向下端运输，而不能相反。这种运输方式称为极性运输，能以远快于扩散的速度进行。但从外部施用的生长素类药剂的运输方向则随施用部位和浓度而定，如根部吸收的生长素可随蒸腾流上升到地上幼嫩部位。低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。从而可减少蒸腾失水。超过最适浓度时由于会导致乙烯产生，生长的促进作用下降，甚至反会转为抑制。不同器官对生长素的反应不同，根最敏感，芽次之，茎的敏感性最差。生长素能促进细胞伸长的主要原因，在于它能使细胞壁环境酸化、水解酶的活性增加，从而使细胞壁的结构松弛、可塑性增加，有利于细胞体积增大。生长素还能促进RNA和蛋白质的合成，促进细胞的分裂与分化。生长素具有双重性，不仅能促进植物生长，也能抑制植物生长。低浓度的生长素促进植物生长，过高浓度的生长素抑制植物生长。2,4－D曾被用做选择性除草剂 [2] 陈建勋，王晓峰；植物生理学实验指导（第2版） 细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。这种物质的发现是从激动素的发现开始的。由韧皮部向下或双向运输。1955年美国人F.斯库格等在烟草髓部组织培养中偶然发现培养基中加入从变质鲱鱼精子提取的DNA，可促进烟草愈伤组织强烈生长。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分，称为激动素。第一个天然细胞分裂素是1964年D.S.莱瑟姆等从未成熟的玉米种子中分离出来的玉米素。以后从植物中发现有十多种细胞分裂素，GA2等。都是腺嘌呤的衍生物。高等植物细胞分裂素存在于植物的根、叶、种子、果实等部位。根尖合成的细胞分裂素可向上运到茎叶，但在未成熟的果实、种子中也有细胞分裂素形成。细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解；而细胞分裂素可维持蛋白质的合成，从而使叶片保持绿色，延长其寿命。细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时，愈伤组织容易生芽；反之容易生根。可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。人工合成的细胞分裂素苄基腺嘌呤常用于防止莴苣、芹菜、甘蓝等在贮存期间衰老变质 [3] 潘睿炽，王小菁，李娘辉；植物生理学；2013, 赤霉素是在水稻恶苗病的研究中发现的，引起该病的病菌叫赤霉菌，它能分泌促进稻苗徒长的物质，取名叫赤霉素。植物体合成赤霉素的部位一般在幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里。赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用[3]。1926年日本黑泽在水稻恶苗病的研究中，发现感病稻苗的徒长和黄化现象与赤霉菌
植物激素---植物生长调节剂的种类及特点 植物生长调节剂(plant growth regulator)是指人工合成(或从微生物中提取)的，由外部施用于植物，可以调节植物生长发育的非营养的化学物质。 植物生长调节剂的种类很多，但根据其来源、作用方式、应用效果等大体分为以下几类： 1．生长素类 生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。最早应用的是吲哚丙酸(indole propionic acid，IPA)和吲哚丁酸(indole butyric acid，IBA)，它们和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA)一样都具有吲哚环，只是侧链的长度不同。 以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物，如α-萘乙酸(α-naphthalene acetic acid，NAA)以及具有苯环的化合物，如2，4-二氯苯氧乙酸(2， 4-dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D)也都有与吲哚乙酸相似的生理活性。 另外，萘氧乙酸(naphthoxyacetic acid，NOA)、2，4，5一三氯苯氧乙酸(2，4，5-trichlorophenoxyacetic acid，2，4，5-T)、4-碘苯氧乙酸(4-iodophenoxyacetie acid，商品名增产灵)等及其衍生物(包括盐、酯、酰胺，如萘乙酸钠、2，4-D 丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。目前生产上应用最多的是IBA、NAA、2，4-D，它们不溶于水，易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。 2．赤霉素类 赤霉素种类很多，已发现有121种，都是以赤霉烷(gibberellane)为骨架的衍生物。商品赤霉素主要是通过大规模培养遗传上不同的赤霉菌的无性世代而获得的，其产品有赤霉酸(GA3)及GA4和GA7的混合物。还有些化合物不具有赤霉素的基本结构，但也具有赤霉素的生理活性，如长孺孢醇、贝壳杉酸等。目前市场供应的多为GA3，又称920，难溶于水，易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂，在低温和酸性条件下较稳定，遇碱中和而失效，所以配制使用时应加以注意。赤霉素类主要的生理作用是促进细胞伸长、防止离层形成、解除休眠、打破块茎和鳞茎等器官的休眠，也可以诱导开花、增加某些植物坐果和单性结实、增加雄花分化比例等。 3．细胞分裂素类 细胞分裂素类是以促进细胞分裂为主的一类植物生长调节剂，都为腺嘌呤的衍生物。常见的人工合成的细胞分裂素有：激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-benzyl adenine，BA．6-BA)和四氢吡喃苄基腺嘌呤(tetrahydropyranyl benzyladenine，又称多氯苯甲酸，简称PBA)等。有的化学物质虽然不具有
生长素类：是和内源生长素（吲哚乙酸）具有相同或相似作用的合成或天然物质的统称. 生长素生理作用 1、促进或抑制植物生长 两重性决定于：IAA浓度、植物年龄、器官种类最适IAA浓度：根 10 –10 M，芽 10 –8 M，茎 10 – 4 M 2、促进细胞分裂和分化 3、延迟离层形成、防脱落 4、促进单性结实，形成无籽果实 5、诱导雌花形成 6、维持顶端优势 7、高浓度诱导乙烯产生 8、调节物质运输方向 9、延长休眠期 人工合成的生长素及其应用 1、种类：吲哚丙酸IPA，吲哚丁酸IBA，萘乙酸NAA，2，4- D、2，4，5- T，萘氧乙酸NOA 抗生长素：与生长素竞争受体，对生长素有专一抑制效应，如PCIB 2、结构与功能的关系 3、农业上的应用 *促进插枝生根 * 防止器官脱落 * 延长休眠 * 促进菠萝开花 * 性别分化控制 * 促进单性结实 赤霉素类 合成部位：发育的种子果实、根尖、茎尖 细胞内的部位：质体、内质网、细胞质。 赤霉素生理作用及应用 （一）组织、器官水平的作用 1 、促进茎、叶的伸长：显着，水稻“三系”制种，喷施GA减少包穗程度，提高制种产量。 2 、侧芽：抑制侧芽生长，加强顶端优势。 3 、种子：打破休眠，促进萌发,诱导a-淀粉酶的合成 4、花芽：代替长日照、低温促进抽苔开花、诱导雄花 5 、果实：诱导单性结实，形成无籽果实（葡萄） 6、离体器官、根：作用小，与IAA区别 7、克服遗传上的矮生性状 （二）细胞水平的作用：细胞分裂、伸长 GA诱发细胞伸长是在诱发细胞分裂之前，GA不能象IAA使细胞壁酸化而松弛，也没有刺激质子排除的现象，GA刺激伸长的滞后期比IAA长。说明两者刺激细胞生长机制不同，但不矛盾，有相加作用。均可提高细胞可塑性。 （三）分子水平的作用 GA增加细胞壁伸展性与它提高木葡聚糖内转糖基酶XET活性有关。木葡聚糖是初生壁的主要成分，XET把木葡聚糖切开，重新形成另一个木葡聚糖分子，再排列为木葡聚-纤维素网。XET利于伸展素穿入细胞壁，因此伸展素和XET是GA促进细胞延长所必需的。 1.增加核酸的含量 GA3对胚轴生长和细胞核酸含量的影响 2、诱导水解酶如α-淀粉酶的合成：啤酒生产* 大麦种子发芽时GA诱发酶的释放和糖类的移动GA3诱导糊粉层释放淀粉酶和蛋白酶 细胞分裂素 CTK生理作用及应用 （一）促进细胞分裂与扩大 （二）促进器官的分化：对愈伤组织的影响 比值大，诱导芽的分化 CTK/IAA 比值小，诱导根的分化 比值适中，只生长，不分化
五大植物激素的生理作用及应用
生长素类：是和内源生长素（吲哚乙酸）具有相同或相似作用的合成或天然物质的统称. 生长素生理作用 1、促进或抑制植物生长 两重性决定于：IAA浓度、植物年龄、器官种类最适IAA浓度：根 10 –10 M，芽 10 –8 M，茎 10 – 4 M 2、促进细胞分裂和分化 3、延迟离层形成、防脱落 4、促进单性结实，形成无籽果实 5、诱导雌花形成 6、维持顶端优势 7、高浓度诱导乙烯产生 8、调节物质运输方向 9、延长休眠期 人工合成的生长素及其应用 1、种类：吲哚丙酸IPA，吲哚丁酸IBA，萘乙酸NAA，2，4- D、2，4，5- T，萘氧乙酸NOA 抗生长素：与生长素竞争受体，对生长素有专一抑制效应，如PCIB 2、结构与功能的关系 3、农业上的应用 *促进插枝生根 * 防止器官脱落 * 延长休眠 * 促进菠萝开花 * 性别分化控制 * 促进单性结实 赤霉素类 合成部位：发育的种子果实、根尖、茎尖 细胞内的部位：质体、内质网、细胞质。 赤霉素生理作用及应用 （一）组织、器官水平的作用 1 、促进茎、叶的伸长：显著，水稻“三系”制种，喷施GA减少包穗程度，提高制种产量。 2 、侧芽：抑制侧芽生长，加强顶端优势。 3 、种子：打破休眠，促进萌发,诱导a-淀粉酶的合成 4、花芽：代替长日照、低温促进抽苔开花、诱导雄花 5 、果实：诱导单性结实，形成无籽果实（葡萄） 6、离体器官、根：作用小，与IAA区别 7、克服遗传上的矮生性状 （二）细胞水平的作用：细胞分裂、伸长 GA诱发细胞伸长是在诱发细胞分裂之前，GA不能象IAA使细胞壁酸化而松弛，也没有刺激质子排除的现象，GA刺激伸长的滞后期比IAA长。说明两者刺激细胞生长机制不同，但不矛盾，有相加作用。均可提高细胞可塑性。 （三）分子水平的作用 GA增加细胞壁伸展性与它提高木葡聚糖内转糖基酶XET活性有关。木葡聚糖是初生壁的主要成分，XET把木葡聚糖切开，重新形成另一个木葡聚糖分子，再排列为木葡聚-纤维素网。XET利于伸展素穿入细胞壁，因此伸展素和XET是GA促进细胞延长所必需的。 1.增加核酸的含量 GA3对胚轴生长和细胞核酸含量的影响 2、诱导水解酶如α-淀粉酶的合成：啤酒生产* 大麦种子发芽时GA诱发酶的释放和糖类的移动GA3诱导糊粉层释放淀粉酶和蛋白酶 细胞分裂素 CTK生理作用及应用 （一）促进细胞分裂与扩大
植物激素及其相互作用 摘要：植物激素是植物生理学研究的重要部分，经过多年研究，现在基本上掌握了植 物激素的结构和作用机理，根据植物激素的性质，人们合成了类似植物激素的植物生长调节剂，在生产上广泛运用，取得了巨大的经济效益和社会效益，但是植物体内往往是几种激素同时存在,共同调控着植物生长发育进程中的任何生理过程。他们之间存在可相互促进协调，也能相互拮抗抵消。因此，我们进行实验研究，对植物激素（植物调节剂）之间的相互作用进行了总结归纳。 关键词：植物激素；生长素；赤霉素；细胞分裂素；脱落酸；乙烯；增效作用；拮抗作 用 Plant hormone and their interactions Abstract: Plant hormone is an important part of plant physiology research, after many years of research, now basically mastered the structure and action mechanism of plant hormones, according to the nature of the plant hormone synthesized by the people similar to the plant growth regulator of plant hormones, is widely used in the production, made great economic and social benefits, but is often several hormones in plants exist at the same time, the common control with any physiological processes of plant growth and development process. They can promote each other between coordination, but also to offset the mutual antagonism. Experiment result, we research on the interaction between plant hormones (plant growth regulator) were summarized. Keywords: plant hormones; Auxin. Gibberellic acid; Cytokinins; Abscisic acid; Ethylene; Synergy; Antagonism effect 1.植物激素概要 植物激素（plant hormone,phytohormone）是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。这种调节的灵活性和多样性，可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化，进而改变内源激素水平与平衡来实现。 目前，已知的天然植物激素主要有：生长素（auxin）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（abscisic acid，ABA）、乙烯（ethyne，ETH）和油菜素甾醇（brassinosteroid，BR）。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。植物激素的化学结构已为人所知，人工合成的相似物质称为生长调节剂，如吲哚乙酸；有的还不能人工合成，如赤霉素。目前市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。这些外加于植物的吲哚乙酸和赤霉素，与植物体自身产生的吲哚乙酸和赤霉素在来源上有所不同，所以作为植物生长调节剂，也有称为外源植物激素。最近新确认的植物激素有，多胺，水杨酸类，茉莉酸（酯）等等。植物体内产生的植物激素有赤霉素、激动素、脱落酸等。现已能人工合成某些类似植物激素作用的物质如2,4-D（2，4-二氯苯酚代乙酚）等。植物自身产
植物生长素的作用机理 陶喜斌 2014310218 种子科学与工程
摘要；经过多位科学家的研究，发现了与植物生长有关的重要激素——生长素。生长素在植物芽的生长，根的生长，果实的生长，种子休眠等方面有重要作用。那么，生长素是如何发挥这这些作用? 1;什么是生长素 生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素，英文简称IAA，国际通用，是吲哚乙酸(IAA；。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。1872年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究~后来达尔文父子对草的胚芽鞘向光性进行了研究。1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物质，能够控制胚芽生长。1934年， 凯格等人从一些植物中分离出了这种物质并命名它为吲哚乙酸，因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 2;植物生长素的生理作用 生长素有多方面的生理效应，这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长，高浓度时则会抑制生长，甚至使植物死亡，这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理效应表现在两个层次上。 在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂~刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长~促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。 在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制~当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性~当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性~吲哚乙酸造成顶端 优势~延缓叶片衰老~施于叶片的生长素抑制脱落，而施于离层近轴端的生长素促进脱落~生长素促进开花，诱导单性果实的发育，延迟果实成熟。 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长，是对生长素最敏感的时期，所以生长素对其生长的影响最大。趋于衰老的组织生长素是不起作用的。生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是；生长素能够改变植物体内的营养物质分配，在生长素分布较丰富的部分，得到的营养物质就多，形成分配中心。生长素能够诱 导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后，番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心，叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中，子房就发育了。 生长素在植物体作用很多，具体有；1.顶端优势 2.细胞核分裂、细胞纵向伸长、细胞横向伸长3.叶片扩大4.插枝发根5.愈伤组织6.抑制块根7.气孔开放8.延长休眠9.抗寒 3;生长素的作用机理 3.1生长素作用机理的解释 激素作用的机理有各种解释，可以归纳为二； 一、是认为激素作用于核酸代谢，可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白质(主要是酶；，进而影响细胞内的新陈代谢，引起生长发育的变化。 二、则认为激素作用于细胞膜，即质膜首先受激素的影响，发生一系列膜结构与功能的变化，使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应
第2讲植物激素的生理作用及其应用 一、单项选择题 1. (2016·盐城三模)下列有关植物激素的应用的叙述,正确的是( ) A. 果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落 B. 用生长素类似物处理大蒜,可延长其休眠时间以利于储存 C. 用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的芒果,可促其成熟 D. 用赤霉素处理二倍体西瓜幼苗,可得到多倍体西瓜 2. (2016·苏中三校联考)关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用,符合实际的是 ( ) A. 黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落 B. 番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利,可促进子房发育成果实 C. 辣椒开花后,喷洒适宜浓度的生长素类似物,可获得无子果实 D. 用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇植物,可使植株增高 3. (2016·南通一模)某研究小组探究两种生长素类似物对月季插条生根的影响,得到如下图所示实验结果。下列相关判断错误的是( ) A. 实验自变量是生长素类似物的种类和浓度 B. 实验中“对照组”插条处理溶液可能是蒸馏水 C. 结果显示等浓度的IBA对生根促进作用比NAA强 D. 结果表明NAA、IBA对生根作用具有两重性 4. (2016·苏北四市一模)关于生长素及生长素类似物的应用,下列相关叙述正确的是( ) A. 用生长素类似物催熟凤梨,可以做到有计划的上市 B. 用生长素类似物处理获得的无子番茄,性状能够遗传 C. 植物顶端优势、根的向地性都能体现生长素作用的两重性 D. 油菜开花期遭遇大雨,喷洒适宜浓度的生长素类似物可以减少损失 5. (2016·淮安质检)下图表示不同浓度的生长素对芽生长的作用效应和植物的芽在不同浓度生长素溶液中的生长情况。左下图中的a、b、c、d点所对应的右下图中生长状况,正确的是( ) A. a—① B. b—② C. c—③ D. d—④ 6. (2016·海门模拟)菠菜属于雌雄异株的植物。菠菜的细胞分裂素主要由根部合成,赤霉素主要由叶合成。两种激素保持一定的比例时,自然界中雌雄株出现的比例相同。实验表明,当去掉部分根系时,菠菜会分化为雄株;当去掉部分叶片时,菠菜会分化为雌株。下列有关分析正确的是( ) A. 细胞分裂素与菠菜的性别分化无关 B. 植物的生命活动只受两种激素的共同调节 C. 细胞分裂素与赤霉素在菠菜的性别分化上表现为协同作用 D. 造成菠菜性别分化的根本原因是基因的选择性表达 7. (2016·泰州模拟)研究人员探究生长素(IAA)和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到下图甲所示结果;探究不同浓度的脱落酸(ABA)和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的复合影响,得到下图乙所示的结果。据此可判断( )
植物的五大生长激素： 吲哚乙酸（IAA）的生理作用： 生长素的生理效应表现在两个层次上： 1.在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。 2.在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制；当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性；当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性；吲哚乙酸造成顶端优势；延缓叶片衰老；施于叶片的生长素抑制脱落，而施于离层近轴端的生长素促进脱落；生长素促进开花，诱导单性果实的发育，延迟果实成熟。 二.赤霉素（GA）的生理作用： 1.促进麦芽糖的转化（诱导α—淀粉酶形成）；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但显著促进茎叶的生长），防止器官脱落和打破休眠等。 2.赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长（赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长），对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大（但不引起细胞壁的酸化） 三.细胞分裂素（CTK）的生理作用 1.促进细胞分裂及其横向增粗。 2.诱导器官分化。 3.解除顶端优势，促进侧芽生长。 4.延缓叶片衰老。 四.脱落酸（ABA）的生理作用： 1. 抑制与促进生长。外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。浓度低时却促进离体黄瓜子叶生根与下胚轴伸长，加速浮萍的繁殖，刺激单性结实种子发育。 2. 维持芽与种子休眠。休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。 3. 促进果实与叶的脱落。 4. 促进气孔关闭。脱落酸可使气孔快速关闭，对植物又无毒害，是一种很好的抗蒸腾剂。检验脱落酸浓度的一种生物试法即是将离体叶片表皮漂浮于各种浓度脱落酸溶液表面，在一定范围内，其气孔开闭程度与脱落酸浓度呈反比。
植物的激素调节 1、生长素的发现 （1）达尔文的试验： 实验过程： 【思考】： 实验①（与黑暗情况下对照）说明什么？植物生长具有向光性。 实验①与②对照说明什么？植物向光弯曲生长与尖端有关。 实验③与④对照说明什么？植物感受单侧光刺激的部位在尖端。 达尔文的推论是：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会产生某种化学物质，并从顶端向下传送，在单侧光的照射下，导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀，使植物弯向光源生长。 （2）温特的试验： 【思考】：该实验说明了什么？胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，促使胚芽鞘下部某些部位的生长。 （3）郭葛的试验：分离出该促进植物生长的物质，确定是吲哚乙酸，命名为生长素生长素的化学本质是吲哚乙酸,生长素的合成不需要光 【3个试验结论小结】： ①产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端； ②感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端； ③生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位 2、对植物向光性的解释
单侧影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。 3、判断胚芽鞘生长情况的方法（三看法） ①一看有无生长素：如果没有生长素，则不能生长； ②二看能否向下运输：如果不能向下运输，则不能生长； ③三看是否均匀向下运输：如果均匀向下运输：则直立生长； 如果运输不均匀：弯曲生长（弯向生长素少的一侧） 4、生长素的产生部位：幼嫩的芽、叶、发育中的种子 由色氨酸（合成原料）经过一系列反应转变而成。生长素的合成不需要光 生长素作用部位：尖端下段(即伸长区)，机理为促进细胞伸长 5、生长素的运输方向： 横向运输（①横向运输发生在尖端②引起横向运输的原因是单侧光或地心引力） 极性运输：形态学上端→形态学下端（运输方式为主动运输） 【例题分析】 6、生长素的分布部位：各器官均有，集中在生长旺盛的部位如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。 【分布规律】 （1）产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区 （2）生长旺盛部位＞衰老组织，如幼根＞老根 7.植物激素：由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质 【注意】： ①植物的生长和发育的各个阶段，由多种激素相互作用共同调节的。 ②秋水仙素不是植物激素，秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成 ③植物激素处理后，植物体内的遗传物质没有改变。 ④植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。相比，植物激素植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
例析高中生物教材中四种植物激素的相互作用 浙江省绍兴县柯桥中学陶杨娟 摘要以绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白作为主要标记蛋白和报告蛋白的荧光标记法在生物学研究中应用越来越广，这一点在09高考生物中得到了充分的体现。本文依据人教版新教材中荧光标记法的应用分析，结合09高考生物试题及相关训练题，从几个方面对荧光标记法作一归纳并进行了简要分析。 关键词：荧光蛋白；荧光标记法；2009高考生物；教材应用 人教版必修3《稳态与环境》中对植物激素的定义是：“由植物体内产生，能从产生部位运到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。”自首次从植物中分离出化学纯的植物激素以来，目前利用的植物激素还有人工合成的对植物生长发育（发芽、开花、结实和落叶等）及代谢有调节作用的植物生长调节剂。 国际公认的植物激素有五大类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。这些激素之间存在的相互作用成为近年各地高考的热点，如2010年江苏高考生物第23题考查了乙烯和生长素对植物生长的相互作用，2010年上海生命科学卷第33题考查了植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比对组织分化的影响等等。多种植物激素共同调节植物生命活动的内容在课本中涉及较少，举例说明时也较笼统，学生对此只知结果不知原理，许多教师也是按本授课，不能很好地解答学生的疑问。 本文对多种植物激素共同调节植物生命活动机理进行阐述，并结合相关试题进行讲解，以充实同仁的备课资源。 1.生长素和乙烯 生长素能促进植物的生长，乙烯能促进果实的成熟，两者具有拮抗作用。如不同器官对生长素的敏感性不同，导致同一浓度的生长素对不同器官的作用效果也不同。不能促进茎生长的低浓度生长素，对根却有明显促进作用，而对茎的生长起促进作用的生长素浓度，却明显抑制根的伸长，原因是当生长素浓度较高时，会使细胞合成另一种激素──乙烯，乙烯可以抵消生长素的影响[ 1 ]。 题1 （2010年江苏高考生物第23题）为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测（） A．浓度高于10-6mol／L的生长素会抑制该植物茎段的生长 B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯 C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成 D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的 解析：本题考查多种激素共同调节植物的生命活动知识点。根据图1坐标轴的含义可知，用0～10-2 mol/L浓度范围内的生长素处理离体茎段，作用效果都是促进生长的，故A错误；
植物激素间相互作用 高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线 为研究赤霉素（GA3）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养（图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。请分析回答下列问题： （1）本实验中，用激素处理时应将IAA加在____（填“培养液中”或“茎芽尖端”）原因是____________。 （2）当加入药物完全抑制DNA复制后，GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是____________________________。 （3）从图2中B组数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的_______倍、IAA单独处理的_______倍，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在___________的关系。 【参考答案】（1）茎芽尖端生长素在幼嫩组织中具有极性运输的特点，因此IAA应该加在茎芽尖端。 （2）促进细胞伸长和细胞分裂 （3）3.6 18 协同 【试题解析】（1）由于生长素在幼嫩组织中具有极性运输的特点，因此IAA应该加在茎芽尖端。
（2）当加入药物完全抑制DNA复制后，GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是促进细胞伸长和细胞分裂。 学霸推荐 1．实验人员用脱落酸（ABA）和脱落酸抑制剂（ABAI）处理“百丽”桃，分析其果实成熟过程中硬度、乙烯释放量和呼吸速率的变化，得到如图结果。 据图下列推测正确的是 A．由图可推测ABA处理能够使果实细胞中纤维素酶和果胶酶的活性降低 B．由图可知长距离运输水果可用ABA处理，短距离运输可用ABAI处理 C．ABA能够促进呼吸速率的原因是ABA在促进细胞分裂时需要更多能量 D．乙烯释放量和细胞呼吸速率呈正相关，且ABA可使两者峰值提前出现 2．为研究某植物生长发育过程中生长素与细胞分裂素之间的相互作用，某生物兴趣小组进行了相关实验后绘出了如图所示曲线。以下叙述不正确的是
植物激素对生长发育的调节作用 1、在胚芽鞘中 感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部产生生 长素的部位在胚芽鞘尖端不同浓度的生长素作用于同一器官上时，引起的生 理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)2.燕麦胚芽鞘向光性实验①植物具 有向光性。②感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。③产生生长素的部位是胚芽 鞘尖端。④向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端以下部位。⑤胚芽鞘尖端产生的生 长素能向下运输(形态学上端到下端)。⑥适宜浓度的生长素对植物生长有促 进作用。⑦单侧光照射下，生长素分布不均匀，背光侧多于向光侧。⑧对植 物向光性的解释：单侧光引起茎尖生长素分布不均，背光一侧分布较多，向 光侧分布较少。所以，背光一侧生长较快，向光侧生长较慢，因而表现出向 光性(另外，向光性除了与生长素有关以外，还与植物向光一侧的抑制激素、 脱落酸的含量有关)⑨植物生长素的产生、分布和运输产生：主要在叶原基、 嫩叶、发育的种子、根尖生长点等分生能力较强的部位。分布：大都集中在 生长旺盛的部位，衰老的组织中较少。运输：横向运输(如向光侧分布较多) 和纵向运输(只能从形态学上端向下端运输)。⑩同一浓度的生长素作用于不 同器官上时，引起的生理功效也不同，这是因为不同器官对生长素的敏感性 不同(敏感性大小：根﹥芽﹥茎)，也说明不同器官正常生长所要求的生长素浓度也不同。?曲线在A’、B’、C’点以前的部分分别体现了不同浓度生长素 对根、芽、茎的不同促进效果，而A、B、C三点则代表最佳促进效果点，(促进根、芽、茎的生长素最适浓度依次为10-10mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l 左右)，AA’、BB’、CC’段表示促进作用逐渐降低，A’、B’、C’点对应的 生长素浓度对相应的器官无影响，超过A’、B’、C’点浓度，相应的器官的
第三章植物激素调节 植物激素：由植物体内合成的（内生性） ，能从产生部位运输到作用部位（可移动性） 发育有显著的调节作用的微量有机物（微量高效性） ，统称为植物激素。 一、生长素的发现： 达尔文实验：证明单侧光照射能使 胚芽鞘尖端产生某种影响，在传递到下部 伸长区 时，造成 背光面比向光面生长快。 鲍森.詹森实验：证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过 琼脂块传递到下部。 拜耳实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分 不均匀造成 温特实验：胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽 鞘下面某些部分的生长。 郭葛首先从人尿中分离岀了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（生长素） 注意: 1、胚芽鞘： 尖端产生生长素（有无光都产生），在胚芽鞘的基部起作用；感光部位是胚芽鞘尖端，能够 横向运输的也是胚芽鞘尖端； 2、琼脂块有吸收、运输生长素的作用； 4、 生长素的成分是吲哚乙酸；单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成 5、 向光性的原因：由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光 一侧，背光侧比向光侧生长快。 二、生长素的产生、分布和运输 1产生：主要在幼芽、嫩叶、发育的种子（色氨酸T 生长素），成熟叶片、根尖等处产生量极少。 2分布：各器官均有分布，但相对集中分布在 生长旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、发育 中的种子和果实等处。 3运输 （1）极性运输： 从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，极性运输是细胞的 主动运输。 （2）非极性运 输: 在成熟组织中，可以通过韧皮部进行。 ⑶ 横向运输：在单侧光的作用下，生长素在尖端可以横向运输即从向光一侧向背光一侧运输 生长素在尖端既进行极性运输，又进行横向运输；而 尖端以下只进行极性运输 坯输方式——主动运输 /生长盍可逆讯度梯度话输I 如顶芽*制芽） id 偌 J 1 生怅秦运输与呼吸（或供輒）牯况柑关 生也素的横向站输 实I 在感光部隹尘长素可由向光仙廷柱肖光髓 例:在地心引力作用下，橫国器订中，生按盍可由远趟侧 三、生长素的生理作用： （1 ）两重性： ，对植物体的生长 金立生氐电口光
新年伊始，国家自然科学基金委“植物激素作用的分子机理”重大研究计划专家指导组分别于1月19日和2月24日到植生生态所调研。专家指导组组长李家洋院士，专家指导组成员陈晓亚院士、李传友研究员、种康研究员、瞿礼嘉教授和基金委生命科学部温明章处长等先后参加调研。 “植物激素作用的分子机理”重大研究计划旨在 通过对植物激素作用的分子机理的研究，深入认识激素调控植物生长、发育和衰老及其对环境适应的机制，认识激素调控植物重要器官和性状形成的机制，为农作物产量和品质调控以及育种创新提供重要的理论基础。植生生态所作为我国植物激素研究的重要单位之一，积极参与承担了该计划的科研任务，包括三项重点项目（合作一项）及多项培育项目。 我室薛红卫研究员、何祖华研究员、何玉科研究员、黄海研究员、罗达研究员、郭房庆研究员主要承担了该项重大研究计划，并在调研工作会议上分别汇报了研究进展情况和最新成果，以及下一步工作计划，并提出了存在的问题和困难。专家组与科研人员就植物激素研究方面可能取得的突破性进展，凝练和集成今后重点支持方向进行了深入研讨。专家组对该计划的工作表示了认同，同时也希望各相关单位要分工协作，力争做出具有原创性的工作。薛红卫所长代表研 究所表示将进一步建设和完善激素测定平台，争取承担更多任务，做出更多有显示度工作。 调研结束后，专家指导组实地考察了相关实验室和中心仪器室。 2010年1月19日，斯坦福大学的Sharon Long 院士和朱筑文教授访问我室，并分别做了题为“Role of plant proteins in bacterial invasion and differentiation in symbiotic root nodules ”和“A guide for analyzing microarray experiments ”的学术报告。 2010年3月10日，达科为生物技术有限公司总裁Daniel Auerbach 访问我室，并做了题为“Pathway profiling and protein interaction discovery: novel approaches for basic science and drug discovery ”的学术报告。 （2009）获奖名称 获奖者 中科院院长奖学金（特别奖） 金 健 地奥奖学金（一等奖） 薛良交 地奥奖学金（二等奖） 刘绮丽 朱李月华优秀博士生奖 姚 瑶 全国优秀博士学位论文奖 宋献军 中科院优秀博士学位论文奖 毛颖波 中科院优秀研究生指导教师 陈晓亚 中科院优秀研究生导师奖 林鸿宣 中科院宝洁优秀研究生导师奖 林鸿宣 全国优秀博士学位论文指导教师 林鸿宣
各种植物激素的用途 植物生长调节剂的作用 植物生长调节物质是培养基中关键物质，对植物组织培养起着生根而又明显的调节作用，没有哪一种比植物调节剂所生产的影响更大，它用量的多少，配比的适当程度，将影响培养的成败，即影响到愈伤组织的生长，形态建造，根和芽的分化等等。 目前已知的生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸和乙烯五大类植物激素，几乎都与分化有关。在植物组织培养中，生长调节剂，尤其是生长素和细胞分裂素非常重要可以说没有生长调节就不可能进行植物组织培养。生长素常用2.4－D，萘乙酸（IAA），吲哚乙酸（NAA），吲哚丁酸（IBA）等，其生理作用主要是促进细胞生长，刺激生根，对愈伤组织的形成起关键作用。 细胞分裂常用激动素（KT），6－苄基氨基嘌呤（BA），玉米素（ZT），2－异戊烯腺嘌呤（Zip），它们经高温高压灭菌后性能仍稳定。SLKT受光易分解，故应在4－5℃低温黑暗下保存，细胞分裂素有促进细胞分裂和分化，延长组织衰老，增强蛋白质合成，抑制顶端优势，促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。 通常认为，生长素和细胞分裂素的比值大时，有利于根的形成；比值小时，则促进芽的形成。低浓度2.4－D 有利于胚状体的分化，但妨碍胚状体进一步发育，NAA有利于单子叶植物分化，IBA诱导生根效果最好。赤霉素（GA）的生理作用是促进植物伸长，节间伸长，分生组织芽生长，诱导淀粉的合成，打破休眠和促进开花等，与生殖器官发生有关，一般不常用。 脱落酸是植物体天然存在的生长抑制物，有促进叶部脱落，诱导休眠作用，与生殖器官发生有关。 乙烯是植物内唯一呈气体状态的激素，与植物衰老和成熟有关。 植物营养培养基中常用的植物生长调节剂 类别名称缩写词分子量使用浓度范围母液配制说明 生长素2，4－二氯苯氧乙酸2，4－D 221.0 0.001－10mg/L 生长素通 常用NaOH 溶液滴至 溶解成溶 液。 能溶于乙 醇 IAA易被植 物细胞所氧 化。故培养基 中很少单独 使用。 α－萘乙酸NAA 186.2 0.001－10mg/L 吲哚－3－乙酸IAA175.2 0.001－10mg/L 吲哚－3－丁酸IBA203.2 0.001－10mg/L 细胞分裂6－苄基氨基嘌呤BA 225.2 分裂素通 常能溶于 稀NaOH， 含水乙醇 或稀盐酸 玉米素不耐 热，不能高压 灭菌。 6－糠基氨基嘌呤KT 215.2 N－异戊烯氨基嘌呤 （玉米素） ZT 219.2 赤霉素赤霉素GA 3 346.4 能溶于乙 醇 不耐热不能 高压灭菌在 愈伤组织和 悬浮培养物
重大研究计划“植物激素作用的分子机理” 2007年度项目指南 本重大研究计划的宗旨在于，通过植物激素作用的分子机理的研究，深入认识激素调控植物生长、发育和衰老及其对环境适应的机制，认识激素调控植物重要器官和性状形成的机制，为农作物产量和品质调控以及育种创新提供重要的理论基础。 一、科学目标 总体科学目标：以模式植物（拟南芥、水稻等）为材料，采用多学科交叉的综合手段，从激素代谢、信号转导、激素间信号互作等不同层面研究激素发挥其生物学效应的分子基础，揭示激素调控植物重要器官和性状形成以及对环境适应性的分子机制，深入认识植物生长发育的基本规律。 二、核心科学问题 本重大研究计划将围绕以下六个核心科学问题开展研究。 （一）植物激素代谢及其调控的分子机制 （二）植物激素信号感知及传递的分子机制 （三）植物激素间的信号互作网络 （四）激素调控植物重要器官形成的分子基础 （五）激素调控植物对环境适应性的分子机制 （六）植物激素成分分析、超微定量检测和原位检测 三、2007年度拟重点资助的研究方向 2007年度鼓励科学家以拟南芥和水稻等模式植物为研究对象，在重点资助方向框架内选择具体科学问题自由申报项目，在同行专家评审的基础上对项目进行择优支持。
本年度资助的主要研究方向： （一）植物激素代谢及其调控的分子机制 激素通过合成、修饰、转运、降解等代谢过程维持其在植物体内的动态平衡，进而发挥其生物学功能。研究激素合成、积累与分布等过程的生化和分子基础是阐明其作用机理的关键。本研究方向针对激素代谢研究的前沿科学问题，研究激素及其他重要信号分子合成、降解、转化、修饰以及新型植物激素（如多肽激素）代谢途径，分析激素转运、分布与动态规律，分析激素代谢途径与其他物质代谢途径相互连通的关键节点，分析关键酶或重要酶基因的调控机制，以及激素信号对激素代谢的调控。 （二）植物激素信号感知及传递的分子机制 植物生长发育调控及逆境响应过程大多与内源激素的信号转导相关。本研究方向重点支持激素信号感知和传递两方面研究，具体研究内容包括：激素受体及结合蛋白研究；激素信号转导新元件的鉴定及功能分析；激素的跨膜和胞内信号转导机制研究；参与激素信号调控的蛋白和RNA降解机制的研究等。鼓励综合应用遗传学、细胞生物学、生物化学、生物信息学等技术与方法的系统性研究。 （三）植物激素间的信号互作网络 不同激素在代谢、信号转导直至发挥效应的多个步骤或环节之间存在复杂的相互作用关系，不同激素信号通路之间往往通过共有的信号元件相互联接和交叉，从而形成复杂而精细的植物激素信号互作网络。本研究方向将采用实验生物学和生物信息学相结合的手段，鉴定激素信号互作网络中的关键节点，认识新的激素互作机制及其生物学效应，研究植物通过激素间的信号互作协调生长发育与适应性的分子机制，探明植物激素信号互作网络系统。