植物生长激素年月日课程名称植物及植物生理授课顺序授课教师课时数 2 班级累计课时数基本课程第一节植物生长激素目1、掌握植物激素的概念、种类和特征。

的2、了解生长素、赤霉素和细胞分裂素的发现、合成分布和运输。

掌要握其主要生理作用求教学讲授;启发式方法引言第一节植物生长激素一、生长素(一)生长素的发现 (二)生长素在植物体内的分布和运输主(三)生长素生理作用要二、赤霉素内容 (一)赤霉素的发现 (二)赤霉素在植物体内的分布和运输(三)赤霉素生理作用三、细胞分裂素(一)细胞分裂素的发现 (二)细胞分裂素在植物体内的分布和运输 (三)细胞分裂素生理作用课1、解释概念:植物激素外2、生长素、细胞分裂素和赤霉素有那些主要生理作用作3、预习脱落酸和乙烯等内容业备注引言植物生长发育是一个十分复杂的生命过程，植物生长发育除要求水分、无机盐和有机物质等的供应之外。

植物正常生长发育过程还受一些微量物质的调节与控制，既植物生长物质的作用。

它几乎参与到植物生命活动的每一个过程，且作用巨大，因此学习本章内容具有重要的实践意义和应用价值。

例如，大家熟知的扦插技术，由于有了植物生长素的使用而变得更加有效。

目前植物生长物质的使用更加广泛，作用也愈来愈显著，药剂类型和种类也更加丰富，选择余地更大。

应用前景也更加广泛。

植物生长物质可以分为植物激素和植物生长调节剂两大类。

本次课主要讲解植物激素方面的内容。

第一节植物生长激素植物激素概念:植物体内合成的，并能从产生之处运送到别处，对植物生长发育产生显著作用的有机化学物质。

植物激素种类:目前得到普遍公认的有生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯五大类。

除此之外，还有芸薹素、月光素和多胺素等也具有生长物质活性。

植物激素特点:1、内生的。

它是植物生活动过程中的正常代谢产物。

也称为内源激素。

2、能移动的。

即从产生部位或合成器官经运输到靶器官起作用。

3、非营养物质。

它在体内含量低，但对代谢过程起极大的调节作用。

微克级一、生长素(一)发现生长素是发现最早的植物激素。

1872年波兰的西斯勒克发现水平根弯曲生长是受重力影响，感应部位在根尖，因而推测根尖向根基传导刺激性物质。

1880年英国达尔文父子进行了胚芽鞘向光性试验，证实单侧光影响胚芽鞘尖产生刺激并传递。

1928年荷兰人温特证明胚芽鞘确有物质传递，并首先在鞘尖上分离了与生长有关的物质。

1934年荷兰人郭葛分离纯粹的激素，经鉴定为吲哚乙酸，简称IAA (二)分布和运输生长素在植物体内分布广，但主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位。

如:茎尖、根尖、受精子房等。

运输存在极性运输(只能从形态学上端向下端运输而不能反向运输)和非极性运输现象。

在茎部是通过韧皮部，胚芽鞘是薄壁细胞，叶片中则是在叶脉。

(三)生理作用1、促进植物生长生长素能促进营养器官的伸长，在适宜浓度下对芽、茎、根细胞的伸长有明显的促进作用。

不同器官适宜的激素浓度不一样，浓度增大反而会起抑制作用。

一般茎端最高，芽次之，根最低。

2、生长素还能促进细胞分裂、果实发育和单性结实、保持顶端优势、愈伤组织的产生，子房膨大和无子果实，插枝生根、器官脱落等有关。

二、赤霉素(一)发现1926年日本黑泽英一在研究引起水稻植株徒长的恶苗病时发现的。

恶苗病是一种由名为赤霉菌的分泌物引起的水稻苗徒长且叶片发黄，易倒伏，赤霉素因此而得名。

1938年日本薮田贞次提取之，为赤霉酸GA 3。

1959年鉴定出化学结构。

到目前为止，各种植物中均发现有赤霉素存在。

根据报道，从低等到高等植物中已分离的赤霉素百余种，做过化学结构鉴定的已有 50余种。

命名是根据发现前后常以GA1，GA2，GA 3..... 来命名的。

微克级(二)合成部位和运输赤霉素普遍存在于高等植物体内，赤霉素活性最高的部位是植株生长最旺盛的部位。

营养芽、幼叶、正在发育的种子和胚胎等含量高，合成也最活跃。

成熟或衰老的部位则含量低。

赤霉素在植物体内没有极性运输，体内合成后可做双向运输，向下运输通过韧皮部，向上运输通过木质部随蒸腾流上升。

(三)生理作用1、促进细胞分裂和茎的伸长这是赤霉素最显著的生理效应，尤其对矮生突变品种的效果特别显著。

原因是矮生品种如玉米和豌豆系单基因突变使植物缺少赤霉素的产生能力。

对以叶茎为收获目的的植物象芹菜、莴苣、韭菜、苎麻茶叶等应用后可以提前收获并增加产量。

且无高浓度抑制问题。

(与IAA明显不同)2、促进抽薹开花日照长短和温度高低是影响一些植物能否开花的制约因子(见12章成化生理)。

如芹菜要求低温和长日照两个因子均满足才能抽薹、开花，通过GA3处理，便可诱导开花，替代了植物需要的低温和长日照。

对于花芽已分化的植物，GA具有显著的促进作用(针叶树种)。

3、打破休眠 GA能有效的打破许多延存器官(种子、块茎)的休眠，促进萌发。

如当年收获的马铃薯芽眼处于休眠状态，0.1~1PPM的赤霉素浸泡10~15分钟，即可打破休眠，一年两季栽培。

4、促进雄花分化和提高结实率对雌雄同株异花植物，使用GA后雄花比例增加，如黄瓜。

还可提高梨苹果的座果率，20~50PPM赤霉素喷施可防止棉花脱落。

5、促进单性结实如用200~500PPM的赤霉素水溶液喷洒开花一周后的果穗，便可形成无子葡萄，无核率达60~90%。

三、细胞分裂素(一)发现细胞分裂素是一类具有促进细胞分裂等生理功能的植物生长物质的总称。

1962~1964Lethem首次从受精后11~16天的甜玉米灌浆初期的子粒中分离出天然的细胞分裂素，命名为玉米素并鉴定了化学结构。

到目前为止已鉴定出几十种。

(二)运输和代谢细胞分裂素普遍存在于旺盛生长的、正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌发种子和正在生长的果实。

合成部位为根系。

生物合成了解甚少。

运输无极性，可随木质部蒸腾流向上输送。

(三)生理作用1、促进细胞分裂细胞分裂过程包括细胞核分裂和细胞质分裂两方面，通常认为生长素主要促进核的有丝分裂，细胞分裂素促进细胞质的分裂。

故缺乏细胞分裂素时易形成多核细胞。

2、促进芽的分化植物组织培养试验发现CTK/IAA比例可对愈伤组织根芽分化起到调控作用。

高比值有利于芽的分化，反之则有利于根的形成。

比值适当愈伤组织保持生长而不分化。

3、促进细胞扩大用CTK处理四季豆黄花叶的圆片或菜豆、萝卜的子叶可见细胞明显地扩大。

4、促进侧芽发育，解除顶端优势 CTK作用于腋芽可促进维管束分化有利于营养物质的运输，从而促进腋芽的发育。

5、延缓叶片衰老离体叶片上如涂抹CTK则涂抹部位可在较长时间内保持鲜绿，因而CTK具有延缓叶片衰老的作用。

CTK移动性差，涂抹后可从周围吸取营养，以保持其新鲜度，而使周围组织迅速衰老。

因此CTK若处理水果和鲜花则有保鲜保绿的作用。

还有解除需光种子的休眠等作用。

植物生长调节剂年月日课程名称植物及植物生理授课顺序授课教师课时数 2 班级累计课时数基本课程第二节植物生长调节剂目1、掌握植物激素的概念、种类和特征。

的2、了解脱落酸、乙烯的发现、合成分布和运输。

掌握其主要生理作要用求教学讲授;启发式方法引言第一节植物生长激素四、脱落酸(一)脱落酸的发现主(二)脱落酸在植物体内的分布和运输要(三)脱落酸生理作用内五、乙烯容(一)乙烯的发现(二)乙烯生理作用第二节植物生长调节剂(一)植物常用生长调节剂(二)激素与调节剂在农业上的应用课1、脱落酸、乙烯有那些主要生理作用。

外2、植物生长调节剂的概念。

作3、预习植物的生长与分化等内容。

业备注四脱落酸一、脱落酸的发现(一)脱落酸的发现脱落酸(abscisic acid，ABA)是指能引起芽休眠、叶子脱落和抑制生长等生理作用的植物激素。

它是人们在研究植物体内与休眠、脱落和种子萌发等生理过程有关的生长抑制物质时发现的。

1961年刘(W.C.liu)等在研究棉花幼铃的脱落时，从成熟的干棉壳中分离纯化出了促进脱落的物质，并命名这种物质为脱落素(后来阿迪柯特将其称为脱落素?)。

1963年大熊和彦和阿迪柯特(K.Ohkuma and F.T.Addicott)等从225kg 4,7天龄的鲜棉铃中分离纯化出了9mg具有高度活性的促进脱落的物质，命名为脱落素?(abscisin?)。

在阿迪柯特领导的小组研究棉铃脱落的同时，英国的韦尔林和康福思)领导的小组正在进行着木本植物休眠的研究。

几乎就在脱落素?发现的同时，伊格尔斯(C.F.Eagles)和韦尔林从桦树叶中提取出了一种能抑制生长并诱导旺盛生长的枝条进入休眠的物质，他们将其命名为休眠素(dormin)。

1965年康福思等从28kg秋天的干槭树叶中得到了260μg的休眠素纯结晶，通过与脱落素?的分子量、红外光谱和熔点等的比较鉴定，确定休眠素和脱落素?是同一物质。

1967年在渥太华召开的第六届国际生长物质会议上，这种生长调节物质正式被定名为脱落酸。

(二)ABA的结构特点ABA是以异戊二烯为基本单位的倍半萜羧酸，化学名称为5-(1′-羟基2′，6′，6′-三甲基-4′-氧代-2′-环己烯-1′-基)-3-甲基-2-顺-4-反-戊二烯酸〔5-(1′-hydroxy-2′,6′,6′-trimethyl-4′-oxo-2′-cyclohexen-1′-yl)-3-methyl-2-cis-4-trans-pentadienoic acid〕，分子式为C15H20O4，分子量为264.3。

ABA环1′位上为不对称碳原子，故有两种旋光异构体。

植物体内的天然形式主要为右旋ABA即(+)-ABA，又写作(S)-ABA。

(三) ABA的分布与运输脱落酸存在于全部维管植物中，包括被子植物、裸子植物和蕨类植物。

苔类和藻类植物中含有一种化学性质与脱落酸相近的生长抑制剂，称为半月苔酸(lunlaric acid)，此外，在某些苔藓和藻类中也发现存在有ABA。

高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下ABA含量会迅速增多。

水生植物的ABA含量很低，一般为3,5μg?kg-1;陆生植物含量高些，温带谷类作物通常含50,500μg?kg-1，鳄梨的中果皮与团花种子含量高达10mg?kg-1与11.7mg?kg-1。

脱落酸运输不具有极性。

在菜豆叶柄切段中，14C-脱落酸向基运输的速度是向顶运输速度的2倍,3倍。

脱落酸主要以游离型的形式运输，也有部分以脱落酸糖苷的形式运输。

脱落酸在植物体的运输速度很快，在茎或叶柄中的运输速率大约是20mm?h-1。

二、脱落酸的生理效应(一) 促进休眠外用ABA时，可使旺盛生长的枝条停止生长而进入休眠，这是它最初也被称为"休眠素"的原因。

在秋天的短日条件下，叶中甲瓦龙酸合成GA的量减少，而合成的ABA量不断增加，使芽进入休眠状态以便越冬。