植物激素作用的分子机理-植物分子遗传国家重点室

植物激素的种类及作用机理植物激素是植物生长发育和适应环境的重要调节因子，主要通过调控细胞生长、分化、分裂、衰老和死亡等生理过程，以及参与植物响应内外界环境刺激的信号传递和转导，促进植物生长发育与适应能力的提高。

植物激素的种类及作用机理是植物生理学和植物学研究的热点和难点问题，本文将从植物激素种类、作用机理和应用等方面系统阐述。

一、植物激素的种类植物激素是一类类似于动物激素的化合物，主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、激动素、乙烯和脱落酸等几类。

其中，生长素和赤霉素是植物中作用最广泛的两种激素。

1. 生长素生长素是植物中最早被发现和研究的一种激素，它主要控制细胞生长、分化和伸长，促进植物根、茎、叶、花和果实的发育。

生长素的作用机理主要是通过促进细胞壁活性、细胞液压力、细胞膜渗透性、细胞核DNA转录等途径调节细胞功能和生理代谢。

生长素还可以与其他植物激素相互作用，协同调控植物生长发育。

2. 赤霉素赤霉素是植物中另一种重要的激素，主要调节细胞分裂、分化、伸长和器官形成等过程，促进植物的发育和生殖。

赤霉素的作用机理主要是通过激活赤霉素受体、调控蛋白质磷酸化、转录因子活性等途径介导信号转导，促进植物生长发育和适应环境。

3. 细胞分裂素细胞分裂素是一类控制细胞分裂和分裂激素合成的激素，主要通过影响细胞周期、DNA复制、染色体分裂等分子机制控制细胞分裂。

细胞分裂素的作用机理主要是通过激活和抑制细胞周期相关的激酶、激酶底物等途径介导信号转导。

4. 脱落酸脱落酸是一种脂溶性激素，主要参与植物的落叶、雌蕊败育、种子成熟和休眠等过程。

脱落酸的作用机理主要是通过调控植物体内激素平衡、细胞壁分解、离子通道、转录因子、激酶底物等途径介导信号传递和转导。

5. 激动素激动素是一种低分子物质，主要调节植物营养代谢和生长发育等生理过程。

激动素的作用机理主要是通过调节植物光合作用、激素合成、细胞分裂、细胞膜电位等途径影响植物生理代谢。

2024年研究生考试考研植物生理学与生物化学(414)复习试卷(答案在后面)一、选择题（植物生理学部分，10题，每题2分，总分20分）1、下列关于光合作用中光反应的描述，错误的是：A、光反应发生在叶绿体的类囊体膜上B、光反应需要光能将ADP和无机磷（Pi）合成ATPC、光反应不涉及氧气的产生D、光反应通过水的光解产生ATP和NADPH2、在植物生物化学中，下列哪种酶通常参与蛋白质的合成？A、RNA聚合酶B、DNA聚合酶C、转氨酶D、核糖体3、以下关于植物激素的描述，正确的是：A、赤霉素的作用是促进细胞伸长，抑制种子萌发B、脱落酸的作用是促进果实成熟，抑制植物生长C、生长素的作用是促进细胞分裂，抑制细胞伸长D、细胞分裂素的作用是促进细胞伸长，抑制叶绿素合成4、下列哪种物质不是植物激素？A. 赤霉素B. 细胞分裂素C. 生长素D. 叶绿素5、在植物细胞壁合成过程中，下列哪种酶起到关键作用？A. 淀粉合酶B. 纤维素合酶C. ATP合成酶D. 氧化还原酶6、下列哪种代谢途径与植物对逆境的适应无关？A. 脱水素的合成B. 抗冻蛋白的表达C. 脂肪酸的β-氧化D. 热激蛋白的产生7、植物光合作用中，叶绿体类囊体薄膜上的光反应主要产生以下哪种物质？A、ATPB、NADPHC、CO2D、O28、在植物生物化学中，以下哪个化合物不属于植物体内的初级代谢产物？A、葡萄糖B、氨基酸C、脂肪酸D、叶绿素9、以下哪种酶催化植物细胞壁的合成？A、纤维素酶B、果胶酶C、半乳糖醛酸酶D、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶10、下列哪种物质在植物细胞内作为第二信使参与信号转导过程？A、cAMPB、RNAC、ATPD、DNA二、实验题（植物生理学部分，总分13分）题目：请设计一个实验方案，以探究植物光合作用过程中光合产物分配对植物生长的影响。

实验材料为同种植物的不同品种（品种A和品种B），实验条件为光照、温度、水分等均适宜。

实验步骤：1.将品种A和品种B的植物幼苗种植在相同的培养箱中，保证光照、温度、水分等条件一致。

植物激素信号转导机制解析植物激素是植物生长和发育过程中起关键作用的化学物质，通过调控调节植物的生理和生化过程，从而对植物的生长、开花、果实发育、生命进程变化等产生影响。

激素信号传递机制是植物激素作用的重要基础，它使得植物能够感知到外界信号并做出适应性响应。

一、植物激素的种类与功能植物激素主要分为以下几类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和脱落素等。

每一类激素都具有不同的生理功能，调控植物的生长发育阶段。

生长素促进细胞伸长、维持植物形态和生长定向；赤霉素参与调控植物的幼苗生长、开花、果实发育等；细胞分裂素控制植物的细胞分裂和幼苗发育等。

通过这些激素与植物细胞内的受体结合，激发下游信号的传导过程。

二、激素信号传导的起始与结束植物细胞中的激素受体能够与特定的激素结合，从而体现出生物学活性，并开始启动激素信号传导过程。

一旦激素结合到受体上，激素受体复合体将激活下游信号传导途径。

激素信号传导的结束通常是通过降解激素本身或通过一系列酶的调节产生的。

这样，植物能够快速且有效地调控激素的作用时间和强度。

三、信号转导途径分析激素信号的传导途径通常涉及多个环节和多个互补作用的分子。

以下是几种常见的激素信号转导途径：1.蛋白激酶信号通路：植物激素与受体相结合后，激活受体激酶活性，进而磷酸化靶蛋白的特定位点，从而引发一系列的下游信号传导。

2.细胞核转录因子信号通路：激素信号将受体结合到细胞核转录因子上，激活或抑制特定的转录因子活性，从而调控基因的表达。

3.磷酸二酯酶信号通路：激素与受体结合后，激活特定的磷酸二酯酶，该酶能够水解总量型的第二信使分子，从而调控植物生长和发育。

4.钙信号通路：激素与受体结合后，激活钙信号通路，其中包括钙离子的流动和钙结合蛋白激活等环节。

钙离子是广泛参与植物细胞信号转导的重要离子。

激素信号传导的复杂性使得研究人员需要通过分子生物学、生物化学、遗传学和生物信息学等多学科的手段，来探索植物激素的作用机制和信号传递途径。

植物生长的分子调控机制植物是自然界中的生命之源，其能够自己合成有机物质，在太阳光的照射下进行光合作用，使其能够生长和繁衍后代。

要想更好地了解植物生长的分子调控机制，需要深入研究各种植物分子生物学方面的内容。

一、植物的分子生物学分子生物学是一门涉及分子结构和功能的学科，其研究的主要内容是大分子结构、功能和相互作用。

在植物学领域里，分子生物学研究的是与植物生长和发育有关的蛋白质、基因、激素、信号传导分子等。

二、植物生长的基本分子调控机制从分子水平上来看，植物的生长是由基因转录、信号传导、激素作用等某些关键机制所调控的。

1.基因转录调控基因是植物生长调控的核心，一个植物细胞中不同类型基因的表达程度不同。

通过对基因转录调控，可以控制植物的各种生理功能，如生长发育、生殖及环境应答等。

2.信号传导调控细胞内外的信号传递是植物生长与发育过程中另一个重要的分子调控机制。

通过分子信号传导，植物可以感知外界的环境变化，完成适应性反应。

例如在光照强度较低的环境下，拟南芥（植物茄属植物中的一种）可以通过紫色素的生物合成提高光合效率，从而适应较低的光照强度。

3.激素调控植物生长与发育过程中存在许多的激素，例如生长素、赤霉素、脱落酸等。

这些激素可以调节植物细胞的分裂活动、生长速率以及营养物质分配等。

其中，生长素作为植物生长的最主要激素之一，是对植物生长和发育有着重要作用。

三、植物基因调控的分子机制植物的生长发育具有很高的可塑性，可以通过基因调控来适应不同的环境条件和生理需求。

植物基因调控的分子机制主要有三个方面。

1.转录因子转录因子是基因转录调控中的关键分子，它通过与DNA结合，影响基因启动子的活性，使得某些基因启动子得以激活。

例如，ABI5是拟南芥中的一个转录因子，当植物遭遇干旱等胁迫条件时，激活其基因表达，调节植物的生长和发育。

2.表观遗传调控表观遗传调控是指细胞通过修饰某些生物大分子，如DNA和蛋白质，影响细胞遗传信息的表达以及遗传信息传递的现象。

植物激素信号传递网络的分子调节机制植物激素是调节植物生长和发育的重要信号分子，在许多生物过程中都发挥着至关重要的作用。

然而，植物激素信号的传递网络非常复杂，涉及到许多分子调节机制。

本文将探讨植物激素信号传递网络的分子调节机制，从而深入了解植物激素的作用和机制。

一、植物激素的基本特征植物激素是一类具有生理活性的天然化合物，其特点是可以在极微量下发挥重要的调节作用。

目前已经发现了六种主要的植物激素：赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和脱落素。

它们可以通过诱导或抑制特定基因的表达，调节植物的生长、发育和生殖。

二、植物激素信号传递网络的基本元件植物激素信号传递网络包括三个主要元件：激素受体、信号转导途径和靶基因。

激素受体是相应激素的特异性受体，在感受到植物激素后能够与信号转导途径中的蛋白结合并激活，从而诱导靶基因的表达。

信号转导途径则是一系列蛋白质相互作用的复杂网络，将激素信号从受体传递到靶基因。

靶基因则负责植物生长发育的调控。

三、植物激素的分子调节机制在植物激素信号传递网络中，涉及到许多分子调节机制。

下面将分别介绍植物激素信号传递网络中各个方面的分子调节机制。

1. 激素受体的调节激素受体的调节主要包括两个方面：激素的诱导和跨膜传递。

激素的诱导是指激素与受体结合后，能够诱导相应的信号转导途径的激活。

跨膜传递是指激素信号在细胞膜上的跨膜传递过程，涉及到许多膜本身的特性。

2. 信号转导途径的调节信号转导途径的调节主要包括三个方面：泛素化修饰、蛋白磷酸化和磷脂激酶途径。

泛素化修饰是指通过泛素连接酶将泛素连接至蛋白分子上，调节蛋白的稳定性、功能和定位。

蛋白磷酸化是指通过植物激素信号激活蛋白磷酸化酶，将磷酸基连接至蛋白分子上，调节蛋白的活性、稳定性和位置。

磷脂激酶途径是指由植物激素信号激活的蛋白质，将磷酸基连接至磷脂分子上，进而调节细胞分化、增殖和死亡等生理过程。

3. 靶基因的调节靶基因的调节主要包括两个方面：转录因子和表观遗传学。

植物激素ABA和GA调控种子休眠和萌发的研究进展
江玲;万建民
【期刊名称】《江苏农业学报》
【年(卷),期】2007(023)004
【摘要】综述了植物激素脱落酸(Abscisic acid,ABA)和赤霉素(Gibberellin acid,GA)及其相互作用调控种子休眠和萌发过程的研究进展.大量研究结果表明,ABA和GA是种子休眠获得和解除过程中起关键作用的内源信号分子,ABA诱导种胚细胞分裂停止、启动并维持种子休眠,而GA启动和促进种子萌发,两者在调节种子休眠和萌发过程中存在相互拮抗的关系.以糊粉层组织为例,阐述了ABA和GA 在调控种子萌发时α-淀粉酶表达的信号通路.
【总页数】6页(P360-365)
【作者】江玲;万建民
【作者单位】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏南京,210095;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏南京,210095
【正文语种】中文
【中图分类】S330.2
【相关文献】
1.植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究进展 [J], 杨荣超;张海军;王倩;郭仰东
2.植物激素对种子休眠和萌发调控机理的分析研究 [J], 康云清
3.植物激素ABA调控种子发育与萌发的研究进展 [J], 刘一灵;李振华;刘仁祥
4.ABA,GA对芸苔属种子休眠与萌发的调控研究 [J], 傅寿仲;吕忠进
5.山楂种子休眠与萌发生理研究(简报) Ⅶ.层积、GA及ABA处理对山楂种子多酚氧化酶活性的影响 [J], 杨晓玲;张培玉;齐永顺;项殿芳;郭明军;邱贺媛
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2011年全国硕士研究生入学统一考试农学门类联考植物生理学与生物化学植物生理学一、单项选择题：l～15小题，每小题1分，共15分。

下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1. G-蛋白是一类具有重要生理调节功能的蛋白质，它在细胞信号转导中的作用是A. 作为细胞质膜上的受体感受胞外信号B. 经胞受体激活后完成信号的跨膜转换C. 作为第二信号D. 作为蛋白激酶磷酸化靶蛋白2. 植物细胞进行无氧呼吸时A. 总是有能量释放，但不一定有CO2释放B. 总是有能量和CO2释放C. 总是有能量释放，但不形成ATPD. 产生酒精或乳酸，但无能量释放3. 以下关于植物细胞离子通道的描述，错误的是A. 离子通道是由跨膜蛋白质构成的B. 离子通道是由外在蛋白质构成的C. 离子通道的运输具有一定的选择性D. 离子通道的运输只能顺电化学势梯度进行4. C3植物中，RuBp羧化酶催化的CO2固定反应发生的部位是A. 叶肉细胞基质B. 叶肉细胞叶绿体C. 维管束鞘细胞机制D. 维管束鞘细胞叶绿体5. 细胞壁果胶质水解的产物主要是A. 半乳糖醛酸B. 葡萄糖C. 核糖D. 果糖6. 叶片衰老过程中最先解体的细胞器是A. 高尔基体B. 内质网C. 叶绿体D. 线粒体7. 某种长日植物生长在8h光期和16h暗期下，以下处理能促进其开花的是A. 暗期中间用红光间断B. 光期中间用黑暗间断C. 暗期中间用逆红光间断D. 按其中间用红光-远红光间断8. 在其它环境条件适宜时，随环境温度升高，植物光和作用的光补偿点A. 下降B. 升高C. 不变D. 变化无规律9. C4植物光和碳同化过程中，从叶肉细胞通过胞间连丝运输到维管束鞘细胞的C4-二羧酸是A. 天冬氨酸或草酰乙酸B. 草酰乙酸或苹果酸C. 苹果酸或天冬氨酸D. 草酰乙酸或琥珀酸10. 下列学说中用于解释韧皮部有机物运输机制的是A. 化学渗透学说B. 内聚力-张力学说C. 酸生长学说D. 压力流动学说11. 以下措施中有利于提高植物根冠比的是A. 增加土壤水分供应B. 减少土壤磷素供应C. 增加土壤氮素供应D. 增加土壤磷素供应12. 外植体在适宜的培养基上形成愈伤组织的过程称为A. 分化B. 脱分化C. 再分化D. 再生13. 在植物顶端优势的调控中，起相反作用的两种植物激素是A. 细胞分裂素、脱落酸B. 生长素、赤霉素C. 细胞分裂素、乙烯D. 生长素、细胞分裂素14. 淀粉类种子在成熟过程中，可溶性糖的含量A. 逐渐增加B. 逐渐减少C. 不变D. 先减少后增加15. 抗寒性强的植物，细胞膜脂中通常具有较丰富的A. 棕榈酸B. 豆蔻酸C. 亚油酸D. 硬脂酸二、简答题：16～18小题，每小题8分，共24分。

植物激素信号转导机制研究植物激素是植物体内的一种小分子有机化合物，能够调节植物的生长发育、逆境响应和产量等重要生物学过程。

植物激素信号转导机制是植物生长发育过程中的一个重要调节机制，对于探索植物生命的奥秘具有重要的意义。

本文将从植物激素的分类、作用机理、信号转导途径和应用前景等方面进行探讨。

一、植物激素分类植物激素根据其化学结构和功能特点，可以分为各种不同类型。

1. 赤霉素：促进植物的伸长生长、诱导细胞分裂和胚芽分化，同时还可以抑制叶绿素合成等过程。

2. 生长素：促进植物的细胞分裂、保持细胞伸长和分化的正常状态，同时还能够影响根系发育，增加植物的细根数量。

3. 脱落酸：促进雌蕊和雄蕊发育，同时还可以改善植物的树冠结构和提高植物的耐旱性。

4. 絮状毛霉素和赤朊酸：是两种新发现的植物激素，对于植物的生长发育、干旱逆境响应和免疫防御等方面都具有显著的作用。

二、植物激素作用机理植物激素通过与细胞膜表面上的受体结合，启动激素信号转导途径，影响细胞的基因表达和代谢生理反应，最终调节植物的生长发育和逆境响应等生物学过程。

其中，赤霉素受体是G蛋白共激活受体家族中的一员，能够激活细胞质内MAPK信号转导途径，影响植物的生长发育、花器官分化和脱落等细胞行为。

而生长素受体是膜型受体激酶家族的典型代表，通过激活PLC信号转导途径，影响细胞内Ca2+浓度、植物激素及其他生物效应物质的运输等过程，从而对植物的发育和逆境响应等生理过程产生影响。

三、植物激素在信号转导过程中的作用在植物激素信号转导过程中，许多辅助调节因子参与其中并对信号传递产生直接或间接的影响。

1. 原生质内钙：是植物细胞中的主要辅助调节因子之一，能够介导植物激素信号的感受、传递和响应，影响细胞的生长分裂和逆境响应等过程。

2. Mitogen-activated protein kinase（MAPK）：是植物荧光素酶激活蛋白（FKBP）家族中的一员，参与调节赤霉素激素信号转导途径的启动和转运过程，影响植物的性状生理和发育特性等方面。

植物生长素信号传导途径的分子机制解析植物对于生长素的信号传导机制一直以来都是科学家们研究的热点领域。

生长素作为一种重要的植物激素，对植物的生长和发育具有至关重要的影响。

本文将探讨植物生长素信号传导途径的分子机制及其相关研究进展。

一、生长素信号传导途径的基本概念生长素是由植物细胞合成的一种类固醇物质，主要通过活跃的转运来完成信号传导。

在植物体内，生长素信号可以被感知并通过一系列细胞内和细胞间的信号传导途径引导到目标细胞。

1.感知生长素信号的蛋白质在植物中，生长素信号的感知主要依赖于一类叫做生长素感知因子（Auxin Signaling F-Box，TIR1/AFB）的蛋白质。

这类蛋白质可以与生长素结合，从而进一步触发信号传导。

2.信号传导途径的活化与抑制生长素信号传导途径包括活化和抑制两个环节。

活化环节主要是通过生长素信号感知因子与另一类蛋白质（Auxin/Indole-3-Acetic Acid，Aux/IAA）的相互作用实现的。

而抑制环节则是通过另一类蛋白质（Auxin Response Factor，ARF）的活化和介导实现的。

二、植物生长素信号传导的分子机制植物生长素信号传导途径的分子机制主要涉及到一系列重要的组分及其相互作用。

以下将逐一介绍。

1.生长素感知因子（TIR1/AFB）生长素感知因子是生长素信号传导途径中的一个重要组分。

它能够与生长素结合，并招募Aux/IAA，从而调节下游ARF的活化和介导。

2.Aux/IAA蛋白家族Aux/IAA蛋白家族是生长素信号传导途径的另一个关键组成部分。

它们是生长素感知因子与ARF之间的调节因子。

当生长素感知因子结合生长素后，Aux/IAA会被降解，从而释放ARF，进而启动下游信号传导。

3.ARF蛋白家族ARF蛋白家族是生长素信号传导途径中调控基因表达的主要调节因子。

当ARF被释放后，它可以与DNA结合并调控一系列下游基因的表达，最终影响植物的生长和发育过程。

植物激素信号传递途径及其调控机制植物激素是影响植物生长发育和响应外界环境刺激的一类化学物质。

植物激素的作用广泛，包括控制株高、促进根系发育、调节开花、抗逆境等等。

这些生理效应都是由植物激素信号传递途径所控制的。

在本文中，我们将介绍几种主要的植物激素信号传递途径，以及这些途径的调控机制。

一、茉莉酸信号传递途径茉莉酸是一种具有重要生理功能的植物激素，具有抗逆境、促进茎叶发育和调节生殖发育等作用。

茉莉酸信号传递途径涉及多种信号分子和激酶，其中以“茉莉酸-赖氨酸相互作用”为核心的信号转导机制最为重要。

在茉莉酸信号传递途径中，植物激素茉莉酸被转化为活跃物质茉莉酸酸，随后茉莉酸酸与 COI1 蛋白结合，形成 COI1-JAZ 复合物。

该复合物进一步介导了茉莉酸信号的传递，促进了下游基因的表达和植物生长发育的调控。

此外，茉莉酸信号传递途径还涉及多种其他信号分子，如乙烯、ABA 等。

这些信号分子以不同的方式与 COI1 和 JAZ 相互作用，从而影响茉莉酸信号的传递过程。

二、赤霉素信号传递途径赤霉素是一种脱落酸类植物激素，广泛参与了植物的生长发育和响应环境刺激。

赤霉素信号传递途径涉及到一系列的信号分子和转录因子，其中以 GID1-LRB 复合体介导的信号传递机制最为重要。

赤霉素信号传递途径的激素分子是赤霉素，该激素被转化为赤霉素酸后与GID1 蛋白结合形成 GID1-RGA 复合体，该复合体通过与另一种蛋白 LRB 相互作用，形成 GID1-LRB 复合体。

该复合体介导了赤霉素信号的传递，促进了下游基因的表达和植物生长发育的调控。

赤霉素信号传递途径还涉及到多种其他信号分子和蛋白质，如 KIP、SKP 等。

这些蛋白质与 GID1-LRB 复合体形成复合物，从而进一步调控赤霉素信号的传递和目标基因的表达。

三、激素合成途径的调控机制激素信号的传递是由激素合成途径控制的。

植物激素的合成途径涉及到多种酶和途径，包括茉莉酸合成途径、赤霉素合成途径、脱落酸合成途径等。

植物激素信号转导途径及其在植物生长发育中的作用植物激素是指一类能够促进或抑制植物生长发育的小分子有机化合物，包括生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素等。

这些植物激素在植物生长发育的各个阶段中都扮演着重要的角色，而其作用的主要途径是植物激素信号转导途径。

植物激素信号转导途径是一种非常复杂的过程，涉及到多种蛋白质、激酶、内源性配体、激素响应元件等。

其中，一些主要的分子和途径包括：生长素信号转导途径生长素是植物生长发育过程中最常见的激素之一，其主要作用是促进茎、根等部位的细胞伸长和分裂。

生长素信号的传递主要是通过TIR1/AFB类受体和Aux/IAA类转录因子进行。

其中，生长素结合到TIR1/AFB上形成复合物，之后复合物与Aux/IAA结合并被泛素化降解，最终导致连锁反应，促进植物生长。

赤霉素信号转导途径赤霉素在植物生长发育中也扮演着重要的角色，其主要作用是促进茎、叶等器官的生长和发育。

赤霉素信号的传递主要是通过赤霉素受体和GID1类蛋白进行。

当赤霉素结合到赤霉素受体上时，赤霉素与GID1之间的结合又进一步促进了GID1与DELLA类蛋白酶解。

脱落酸信号转导途径脱落酸在植物生长发育中对落叶、花蕾等生理过程有着重要的调控作用。

脱落酸信号的传递主要是通过ABCG类转运蛋白进入植物细胞中。

当脱落酸进入细胞时，其会与转录因子ABI5结合，并促进其转录活性，最终调控植物生长发育。

细胞分裂素信号转导途径细胞分裂素在植物生长发育中的作用主要是促进细胞的分裂和增殖。

细胞分裂素信号的传递主要是通过细胞分裂素受体和各种激酶等分子来进行。

当细胞分裂素结合到受体上时，受体会促进激酶的激活，从而进一步引发细胞分裂和增殖。

总结起来，植物激素信号转导途径是一个非常庞大和复杂的系统，由许多分子和途径组成，每种植物激素都有其特定的途径和作用。

通过这些途径，植物能够正常地进行细胞分裂、生长、发育等各个阶段的生理过程。

同时，植物激素信号转导途径的研究也为植物的遗传育种和抗病等方面的研究提供了重要的基础。

调控植物种子大小的分子机制综述植物种子大小是决定种子发育和萌发的重要因素，同时也与农业生产密切相关。

种子大小受多种因素影响，除了遗传因素外，环境因素和营养素供应也对种子大小有重要影响。

在植物种子大小的形成过程中，各种信号分子和调控因子起着至关重要的作用。

本综述将重点讨论调控植物种子大小的分子机制，包括植物激素、转录因子、蛋白激酶等对植物种子大小的调控机制。

植物激素在植物种子大小调控中扮演着非常重要的角色。

赤霉素(Auxin)是一种重要的植物激素，它在植物生长发育过程中起着十分重要的作用。

在植物种子的形成过程中，赤霉素通过调节种子母细胞和胚胎发育，来影响种子的大小。

研究表明，赤霉素能够促进种子发育并增加种子大小。

赤霉素还能够通过调节果实大小来影响种子大小，进而影响植物种群的遗传变异。

而赤霉素受阻则会导致种子变小。

相比之下，生长素(Gibberellin)对种子大小的调控也很重要。

研究发现，生长素能够通过促进胚乳分化和营养物质的积聚来增加种子大小。

植物激素在种子大小的调控中起着至关重要的作用。

除了植物激素，转录因子也是植物种子大小调控中的重要因素。

转录因子是一类能够调控基因转录过程的蛋白质。

在植物种子大小的形成过程中，转录因子通过调控多种生长发育相关基因的表达，来影响种子大小。

APETALA2(Ap2-like)家族转录因子是一类重要的调控因子，它能够通过调节果皮、果胶和胚乳分化等途径，来影响种子大小。

MYB家族的一些转录因子也能够影响种子大小。

研究发现，MYB118和MYB-administrator-like 家族中的一些成员，能够通过调控种子柔组织的发育来影响种子大小。

ABI3等也是重要的调控因子，它能够通过调节种子乳头和内部细胞的分化来影响种子大小。

转录因子在植物种子大小调控中起着至关重要的作用。

蛋白激酶也是植物种子大小调控的重要分子机制。

蛋白激酶是一类能够通过磷酸化等途径来调控蛋白质功能和信号传导的酶。

植物生理学通讯 第４０卷　第５期，２００４年１０月624植物生长素的作用机制吕剑 喻景权＊浙江大学园艺系，　杭州 ３１００２９Mechanism of Auxin ActionLÜ Jian, YU Jing-Quan *Department of Horticulture, Zhejiang University, Hangzhou 310029提要 介绍了生长素受体、生长素诱导基因以及生长素诱导ＡＴＰａｓｅ活化，特别对近几年来生长素信号转导的研究进展进行了概述。

关键词 生长素；　作用机理；信号转导作为植物的一种重要的内源激素，生长素参与植物生长和发育的诸多过程，如根和茎的发育和生长、器官的衰老、维管束组织的形成和分化发育，以及植物的向地和向光反应等。

研究生长素的作用机制对深入认识植物生长发育的许多生理过程有重要意义。

早在上个世纪３０年代有关生长素作用机制的研究就已经开始，到６０年代末、７０年代初形成两派学说，即基因表达学说和酸生长学说。

之后，随着生物化学和生物学技术的发展，两种学说都有了新的发展，但同时其所存在的不足之处也日益暴露。

近年来，由于分子生物学和遗传工程实验手段的广泛应用，在分子水平上的生长素作用机制研究日益深入，尤其是生长素信号转导途径的研究已经成为当前的热点。

１ 生长素受体植物激素受体的研究是当前植物生理学中的一个前沿课题，在公认的五大类植物激素中，以生长素的受体研究进展最快。

生长素受体的研究不仅有助于揭示生长素信号转导的途径，为深入认识生长素作用机制打下基础，同时也为其他植物激素受体的研究提供了借鉴。

　作为生长素的受体，必须具有以下两大特征：（１）与生长素之间有很强的接合力；（２）与生长素结合后被活化，并引起相应的一系列生理生化反应。

根据这两点，说明许多能与生长素紧密结合的物质并非均是受体。

１．１ 生长素结合蛋白（ＡＢＰ） 生长素受体的研究，是从生长素结合蛋白（ＡＢＰ）入手的，其中研究最深的ＡＢＰ１由Ｉｎｏｈａｒａ等［１］ＡＢＰ１１．１．１ ＡＢＰ１在植物体内的分布 ＡＢＰ１在植物器官、组织、细胞中的分布研究很多［２￣８］。

关于发布重大研究计划“植物激素作用的分子机理”项目指南及申请注意事项的通告国家自然科学基金重大研究计划遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路，围绕国民经济、社会发展和科学前沿中的重大战略需求，重点支持我国具有基础和优势的优先发展领域。

重大研究计划以专家顶层设计引导和科技人员自由选题申请相结合的方式，凝聚优势力量，形成具有相对统一目标或方向的项目群，通过相对稳定和较高强度的支持，积极促进学科交叉，培养创新人才，实现若干重点领域或重要方向的跨越发展，提升我国基础研究创新能力，为国民经济和社会发展提供科学支撑。

国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）现公布重大研究计划“植物激素作用的分子机理”2010年度项目指南（见附件），欢迎具有相应研究工作基础和能力的科学技术人员通过依托单位提出申请。

申请人应当认真阅读本通告和项目指南，不符合通告和项目指南的申请项目不予受理。

一、申请条件重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：1．具有承担基础研究课题的经历；2．具有高级专业技术职务（职称）。

正在博士后工作站内从事研究、正在攻读研究生学位以及《国家自然科学基金条例》第十条第二款所列的科学技术人员不得申请。

二、限项规定1. 申请和承担项目总数限制。

具有高级专业技术职务（职称）的人员，作为申请人或者主要参与者申请的项目数，与作为负责人或者主要参与者正在承担的项目数合计不得超过3项。

限制申请和承担项目总数的项目类型包括：面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、重点项目、重大项目、重大研究计划项目、联合资助基金项目、科学仪器基础研究专款项目、国际（地区）合作研究项目中的重大国际（地区）合作研究项目以及研究期限超过12个月的委主任基金项目和科学部主任基金项目（包括应急科学研究专款项目、理论物理专款项目等）。

正在评审中的以上类别项目也计入总数限制。

在研的国家杰出青年科学基金项目，计入限制申请和承担项目总数范围。

植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质。

也被成为植物天然激素或植物内源激素。

植物激素有五类，即生长素（Auxin）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）和乙烯（ethyne，ETH）。

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，有的已可以人工合成，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，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。

植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质。

人工合成的具有植物激素活性的物质称为生长调节剂。

已知的植物激素主要有以下5类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。

生长素 C.D.达尔文在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。

植物生长与发育的调控机制植物生长与发育是由多种复杂的调控机制所驱动的过程。

这些机制包括生理和分子层面上的因素，如激素、基因表达、细胞壁合成等等。

在本文中，我们将探讨一些常见的植物成长与发育机制及其相关方面的细节。

一、植物激素在生长与发育中的作用植物激素是一类影响植物生长与发育的化合物，它们在整个植物生长过程中都有着重要的作用。

例如，赤霉素能够调节植物茎长和叶子的大小，而生长素则与植物的根长和细胞分裂有关。

植物激素还可以控制植物的开花和果实的成熟，其中植物的生长素和赤霉素对开花和果实发育的影响尤为重要。

此外，植物激素的作用还与其在生长与发育过程中的相互作用有关。

例如，植物的赤霉素和生长素常常会对彼此的活性产生相反的效应。

了解这些植物激素之间的相互关系可以帮助我们更好地掌握植物生长与发育的调控机制。

二、基因表达调控的作用除了植物激素外，基因表达的调控也是植物成长与发育中不可或缺的一环。

基因在植物的生长和发育过程中，扮演着一个非常重要的角色。

它们控制了细胞的分化、生长和分裂。

如何调节基因表达是植物生长和发育过程中的一个重要问题。

调节基因表达对于细胞生长和分化、以及细胞与环境之间的反应都有着重要的作用。

其中的调控机制包括转录因子、缺失突变体、表观遗传学修饰和RNA后转录调控。

三、植物中的细胞壁合成细胞壁是植物细胞的重要组成部分，是维持植物形态和结构的基础。

植物细胞壁由纤维素、半纤维素和各种蛋白质组成，它们的比例和结构不同，也会导致不同细胞类型和不同生长阶段的细胞壁有所不同。

细胞壁的合成过程非常复杂，其中涉及到多种细胞壁合成酶的作用。

细胞壁的材料主要来源于细胞内的葡萄糖，这些葡萄糖会被特定的酶水解成单糖，然后再由其他酶继续合成细胞壁。

四、光周期对植物生长的影响除了植物激素、基因表达和细胞壁合成外，光周期也对植物的生长和发育起到了重要的影响。

光周期是指光照与黑暗的配合时间，这种调控方式依赖于植物体内光感受器官，如光敏色素和光信号转导通路。