植物生理学》课件第八章植物生长物质

❖ 2.分类：
❖ （1）植物激素（plant hormones或phytohormones）；
❖ （2）植物生长调节剂（plant growth regulators）。
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❖ 3.植物激素是指一些在植物体内合成，并从产生部位 运送到作用部位，对生长发育产生显著作用的微量有 机物；
❖ 4.植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工 合成的物质。
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第六章 植物生长物质
❖ 植物在整个生长发育过程中，除了需要大量的水分、矿质元 素和有机物质作为细胞生命的结构物质和营养物质外，还需 要一类微量的生长活性物质来调节与控制各种代谢过程，以 适应外界环境条件的变化，这类物质称为植物生长物质。
❖ 1.植物生长物质（plant growth substances）：是一些调节 植物生长发育的物质。
❖ 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.
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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 下端运输。仅限于胚芽鞘、幼茎幼根的薄壁细胞之间短距离 运输。（ P169图8-3）
❖ 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。（P170图8-5）
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P170图8-5
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P170图8-5
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三、生长素生物合成（略）
❖ 1.合成部位：
❖ 叶原基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶片和根尖也 产生生长素，但数量很微。
物形态发生改变。主要存在于形成根瘤和冠瘿瘤的
植物组织中。
❖ 2.合成前体：色氨酸。
❖ 3.合成途径：
❖ （1）吲哚丙酮酸途径：本途径在高等植物中占优 势，对一些植物来说是唯一的生长素合成途径。
❖ （2）吲哚色胺途径：植物中占少数，而大麦、燕 麦、烟草和番茄枝条中则同时进行这两条途径。
❖ （3）吲哚乙晴途径：十字花科、禾本科、芭蕉科 植物
❖ （4）吲哚乙酰胺途径：细菌途径，最终使寄生植
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第一节生长素类
一、生长素的发现 ❖ 1.生长素（auxin）是最早发现的一种植物激素。 ❖ 2.生长素发现的一些关键性试验： ❖ （1）英国的Charles Darwin和他的儿子Francis
Darwin：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，从上部传到下都，造成背光 面和向光面生长快慢不同。（P168图8-1）
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P169图8-3
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（2）运输的速度大约为1~2.4cm/h 。
❖ （3）生长素的极性运输是主动的运输过程：
❖ A.其运输速度比物理的扩散约大10倍；
❖ B.在缺氧的条件下会严重地阻碍生长素的 运输；
❖ C.生长素可以逆浓度陡度运输。
❖ （4）极性运输机理尚不完全清楚，这里介绍化
第一篇植物的物质生产和光能利用 第二篇植物体内物质能量的转变
第三篇植物的生长和发育
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第三篇 植物的生长和发育
❖ 新陈代谢是植物生长和发育的基础。 ❖ 生长（growth）是植物体积的增大，它是通过细胞分裂和伸
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。
❖ 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。
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实验示
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❖ 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。
学渗透极性扩散学说（chemiosmotic
theory）。
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❖ 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。
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P168图8-1
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❖ （2）荷兰的F．W．Went（1928） 实验图示 用琼 脂收集自燕麦胚芽鞘尖端输出的生长物质，然后把 琼脂切成小块，放在去顶胚芽鞘的一侧，该胚芽鞘 即使在黑暗中也会向没有琼脂块的一侧弯曲，其弯 曲程度在一定限度内与收集的生长物质的量呈正相 关。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，这种影响确是化学本质，Went称之 为生长素。
❖ 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。
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❖ 有些生长调节剂的生理效能比植物激素的还好,在低浓度 （1mmol/L）下对植物生长发育表现出明显的促进或抑制作 用，包括生长促进剂、生长抑制剂、生长延缓剂等，其中有 一些分子结构和生理效应与植物激素类似的有机化合物，如 吲哚丙酸、吲哚丁酸等；还有一些结构与植物激素完全不同， 但具有类似生理效应的有机化合物，如萘乙酸、矮壮素、三 碘苯甲酸、乙烯利、多效唑、烯效唑等。