第七章 植物生长物质
第七章植物生长物质
植物生长物质概述 1、概念：
植物生长物质（plant growth substances）：是一些调 节植物生长发育的物质。
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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Chap.7.1 生长素（IAA）
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、关键性试验： 1）植物向光性试验----生长素发现 2）燕麦试验法-----生长素被命名
二、生长素的种类与化学结构： 1、是吲哚乙酸（IAA），其分子式为C10H9O2N，相
对分子质量为175.19
也产生生长素，但数量很微。 2）合成前体：色氨酸 3）合成途径:(转氨、脱羧、氧化)
A、吲哚丙酮酸途径（主要途径） B、色胺途径（常与吲哚丙酮酸途径同时进行） C、吲哚乙酰胺途径（细菌途径） D、吲哚乙腈途径（某些十字花科植物）
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2、降解
1）酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解
D.防止氧化 E.调节自由生长素含量
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3、运输方式
1）非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物 形态学方向无明显关系的被动的运输方式。
2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的 薄壁细胞之间进行的短距离、仅能从植物体
形态学上端运输到下端的需能的、单方向运
输方式。主要特点：
A.为主动运输过程(与呼吸作用有关，速度快) B.可以进行逆浓度梯度运输。 C.受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基邻氨甲
根最敏感，茎最不敏感，芽居中
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2、人工合成的生长素与应用
1）种类多样： IPA、NAA、NOA、2,4-D、2,4,5-T等
2）农业生产上的应用：
a）促使插枝生根 b）阻止器官脱落------防止离层激形成。 c）促进结实-----可形成无籽果实。 d）促进菠萝开花
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Chap.7.2 赤霉素（GA）
一、赤霉素的结构与分类 1、结构：
是一种双萜，基本结构是赤霉素烷
2Байду номын сангаас分类：
1）按发现顺序：GA1、GA2、GA3、GA4等 2）按碳原子数： C19（活性高，种类多）
C20（GA12，13，25，27等） 3、存在形式：
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酸-生长学说： 由于生长素和酸性溶液都可同样促进细胞伸长，生
长素促使H+分泌速度和细胞伸长速度一致，故此， 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，称为酸-生长学说（acid growth theory）。
细胞壁酸化作用：生长素和质膜上的受体质子泵 （ATP酶）结合，使质子泵活化，把细胞质内的质子 （H+）分沁到细胞壁去。当细胞壁环境酸化后，一 些在细胞壁中的酶被激活。在酸性环境中，对酸不 稳定键的键（H）易断裂。因此，细胞壁多糖分子间 结构交织点破裂，联系松弛，细胞壁可塑性增加。
2、生长素在植物中的存在形式
1）自由生长素：易于被提取，具有生物活性， 为生长素的作用形式。
2）束缚生长素：常与一些小分子结合，不易 于被提取，无生物活性。其功能有：
A.贮存形式: 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖； B.运输形式：如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇
C.解毒作用：如IAA与天冬氨酸形成吲哚乙酰天冬氨酸
2）光氧化途径： 体外的吲哚乙酸在植物色素核黄素催化下，可被光 氧化，产物也是吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
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生长素水平的调节（小结）
运输
生物合成 结合态
自由生长素水平 生理作用
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区域化 生物降解
五、生长素的作用机理(略）
1、生长素受体（激素受体的一种）
激素受体（hormone receptor）：具有与激素特异地结合 的物质，能识别激素信号，并能将信号转化为一系 列细胞内的生物化学变化，最终表现出生物效应。
生长素结合蛋白1(ABP1),位于内质网上。 2、转导途径----诱导基因
早期基因 晚期基因
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3、作用方式：
促进细胞壁松弛-----细胞壁酸化作用
“酸-生长学说”
促进核酸和蛋白质的合成---RNA和蛋白质合成 生长素一方面活化质膜上的ATP酶，促使细胞壁酸化， 增加可塑性，使细胞体积变大；另一方面，生长素 促进核酸和蛋白质的合成，为原生质体和细胞壁的 合成提供原料，保持持久性生长。
酰苯甲酸（NPA）等物质的抑制。
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4、极性运输机理（自学）
尚不完全清楚， 这里介绍化学渗 透学说
（chemiosmotic
theory）。 主要内容是：细
胞上部质膜比下 部质膜易于透过 生长素。
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四、生长素的生物合成和降解
1、生物合成 1）合成部位： 叶原基、嫩叶和发育中的种子。成熟叶尖和根尖
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六、生长素的生理作用与应用
1、生理作用 1）促进作用：细胞的分裂和延长等 2）抑制作用：侧枝的生长等
促进作用，与生长素浓度、细胞年龄和植物器官种类有关 a）一般在低浓度时可促进生长，浓度较高则会抑制生长，如
果浓度更高则会使植物受伤 b）细胞年龄不同对生长素的敏感程度不同。
幼嫩细胞对生长素反应非常敏感，老细胞则比较迟钝。 c）不同器官对生长素的反应敏感也不一样
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植物激素：指一些在植物体内合成，并 从产生之处运送到别处，对生长发育起 显著作用的微量有机物。
目前公认的植物激素：生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯共5种
部分新型的植物激素：茉莉酸、多胺类、 水杨酸、油菜素甾醇类共4种。
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植物生长调节剂：指一些具有植物激 素活性的人工合成的物质。 有些生长调节剂的生理效能比植物激 素的还好
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2、种类：
苯乙酸（PAA），4-氯-3-吲哚乙酸（4-Cl-IAA），吲 哚丁酸（IBA） 植物体内的生长素类物质以吲哚乙酸最普遍。
三、生长素的分布与运输: 1、分布：
生长素主要集中在生长旺盛的部分（如胚芽鞘、芽和 根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩 种子等）
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