Nature 435|26 May 2005|doi:10.1038
The F-box protein TIR1 is an auxin receptor
Nihal Dharmasiri1, Sunethra Dharmasiri1 & Mark Estelle1
Department of Biology, Indiana University, Bloomington, Indiana 47405, USA.
第6章 植物生长物质
Plant Growth Regulation, Monthly, ISSN: 0167-6903, ETHERLANDS J. Plant Growth Regulation, Quarterly, ISSN: 0721-7595, USA
植物生长物质(Plant growth substances)：
Nature 446, 640-645 (5 April 2007) | doi:10.1038/nature05731; Received 27 January 2007;
Accepted 8 March 2007
Mechanism of auxin perception by the TIR1 ubiquitin ligase
Jasmonic acid, Salicylic acid, Brassinosteroids, Polyamines
第1节、生长素类
一、 发 现
• C. Darwin & F. Darwin (1880):
Canary grass
达尔文发现顶端被切除或被遮挡的情况下不发生向光性 弯曲生长。感受光的部位是尖端。
1 激素信号的感受
• 激素受体：位于细胞膜上或细胞内的特异的蛋 白质，能与激素特异结合，并在结合后引起特 定的生理效应。
• 激素与其受体的特异结合是激素发挥作用的第 一步。
• 激素结合蛋白：与激素特异结合是受体的最基 本特征，受体的研究必然从提取和鉴定激素结 合蛋白(准受体）开始。只有被证实具有生理 功能的激素结合蛋白才是真正的受体。
顶端分生组织、幼叶、 受精后的子房、幼嫩 的果实和种子；
• 分布较少的部位：成 熟或衰老的器官
生长素运输的2种方式
• 被动运输：成熟叶 子中合成的IAA经 由韧皮部向上或向 下被运输到其他部 位。无极性，为被 动运输形式。
• 主动运输：茎尖或 根尖中，IAA经由 维管束鞘细胞，总 是从形态学上端运 向下端。为主动运 输形式。
• 在核黄素等致敏色素的作用下，IAA易被酸、紫外、离子辐射及 可见光分解
• IAA亦可被酶（IAA氧化酶、过氧化物酶等）分解，为清除IAA的 不可逆途径。IAA的降解特性限制了其生产应用
五、 生长素类的作用机理
• 植物激素发挥作用的3个步骤：
(1)激素信号的感受 (2)信号的转导和放大 (3)基因表达和最终的生理反应
1934，从孕妇尿液中提取出活性成分：吲哚-3-乙 酸（IAA）； 1946，从未成熟的玉米籽粒中提取出IAA，说明： IAA为天然的产物；
IAA为主要的 生长素类物质
4-Cl-IAA
PAA
迄今，还发现
其他3种天然的
生长素类成分
（p201）
NAA
• 生长素类的几种调节剂
二、 分布和运输
• 主要集中在生长旺盛 的组织或器官：
Xu Tan1, Luz Irina A. Calderon-Villalobos2, Michal Sharon3, Changxue Zheng1, Carol V. Robinson3, Mark
为植物激素和植物生长调节剂的总称。
植物生长调节剂(Plant growth regulators)：
指化学合成的具有激素生理效应的化合物， 主要用于化学工业和农业生产中。
那么，什么是植物激素？ 归属为植物激素的物质具备哪些特点？
The Hormone Concept in Plants
概念
在特定部位合成
三、IAA的生物合成
• 色胺 途径 • 吲哚丙酮 酸途径
吲哚乙腈途径
四、 IAA的降解途径 1、 产生结合态IAA
芸苔葡糖硫苷
结合态IAA的作用：
• 贮藏IAA的作用 • 运输IAA的作用 • 平衡体内IAA水平，起解毒作用
2， 氧化降解途径
3－羟甲基氧吲哚
吲哚－3－甲醛
3－亚甲基氧吲哚
吲哚－3－甲醇
萘基邻氨甲酰苯甲酸
2,3,5-三碘苯甲酸
IAA极性运输抑制剂：非竞争性结合细胞基部的 IAA运输载体上，改变该载体（IAA转运蛋白）的 构象，以阻断对IAA的跨膜转运
IAA极性运输的化学渗 透极性扩散假说 (The chemiosmoticpolar diffusion model)
IAAH,亲脂，易通过膜 扩散； IAA-,疏水，不易通过 膜扩散； IAA转运蛋白（运输载 体）：位于细胞的基 部
Hale Waihona Puke Animals Plants
yes
?
运输到靶组织或细胞
yes
?
依赖浓度控制生理效应
yes
?
• Plant Hormones are naturally occurring, organic substances that, at low concentration, exert a profound influence on physiological processes.
Boysen-Jensen证明胚芽鞘顶端产生的信号可以透过凝 胶块传递，证明这种信号是一种化学物质。
胚芽鞘顶端产生了一种化学物质，刺激胚芽鞘背光面的组织 生长快于向光面的组织生长，这种不均衡的生长导致了胚
芽鞘的向光弯曲现象。
燕麦胚芽鞘弯曲实验
A、证明胚芽鞘顶端产生调节物质 B、建立了提取和定量检测活性物 质的方法 把此物质命名为：Auxin (希腊语， to increase) ，生长素
• 植物激素为天然存在的有机化合物，以极低的浓度调 控 植物的生理过程
The five classical plant hormones:
Auxins, Gibberellins, Cytokinins, Abscisic acid, Ethylene
The new type plant hormones: