赤霉素
➢ 但要注意它们不是营养物质,不能代替施肥,也不能代替其它 农业措施。没有植物正常代谢,也就没有激素合成和作用。
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第二节 赤霉素类(Gibberellins)
一、发现
➢ 1938年,日本人薮田真次郎(Yabuta、Samiki)等从水稻 恶苗病菌(赤霉菌)中分离出赤霉素结晶;
➢ 1959年,Becross 确定赤霉素(GA3,GA1,GA5等)化学结构。
➢ 1998年统计,已发现GA 121种 。以GAs( GAn)表示。 (s、n为发现GA的先后) 分子式: C19H22O6
➢ 基本结构是有四个环的赤霉烷。 ➢ 赤霉素是一种双萜, ➢ 由4个异戊二烯单位组成。
7 COOH 数量多,活性强
数量少,活性弱
B
注意: 19C的GA活性普遍高于20C的GA
➢GA代替低温和长日照打破一些种子休眠; (莴苣、烟草、苹果、李子 ) ➢例:2-3μg·g-1GA处理休眠的马铃薯发芽,一年多次种植马铃薯。
Figure 8-15-2
➢ 注意点 A.GA刺激茎节间的伸长,植物株高度明显增加,不改变节间数目; B.高生植物含有比矮生植物多得多的GA; C.GA对遗传上的矮生性状品种伸长有明显促进作用; D.对根伸长无作用,对不定根形成起抑制作用。
诱导α-淀粉酶合成 分泌到胚乳中发挥作用
赤霉素信号传递的两条途径
Ca2+-依赖依赖 途径(钙调素)
GA诱导α-淀粉
酶分泌的信号
传递
Ca2+-依赖依赖 途径(钙调素)
非Ca2+-依赖途 径(cGMP)GA 诱导初始反应
基因GAMYB表 达的信号传递 途径
非Ca2+-依赖 途径(cGMP)
图
➢ 前体:甲瓦龙酸(MVA); ➢ 合成位置:发育的果实,顶端幼嫩部分,根尖和茎尖; ➢ 细胞中合成部位:微粒体、内质网和细胞质; ➢ GA12-7-醛是各种GA相互转变的分支点。
赤霉素的生物合成(图)
பைடு நூலகம்
▪ 合成步骤:
➢四分子甲瓦龙酸 (MVA)连接成双牦 牛儿基焦磷酸;
➢闭环形成贝壳杉烯;
➢B环收缩形成赤霉醛;
➢生长调节物质:在植物内的一些能调节植物生长发育的物质。 促进:月光花素,菊芋素,半支莲醛; 抑制:酚类
➢植物生长调节剂:人工合成的有机化合物,通常在低浓度下调 节植物的生长发育。如:NAA,2.4-D, TIBA等。 ▽
2.注意事项
➢植物生长调节剂在生产上有广泛的应用效果;
促进生长,打破休眠,促进开花,蔬花蔬果,防止衰老脱落等。
➢形成20C和19C的 GA12、GA4。
▪ 植物体中赤霉素合成 受到生长延缓剂的阻碍, 常见的生长延缓剂有矮 壮素(CCC)、B9等。
前体
Amo-1618, 福斯方-D
CCC B9
赤霉素的生理作用
1.促进茎的伸长生长 (图) ★ 2.诱导禾谷类种子a-淀粉酶的形成(图)(生物测定方法) 3.促进抽苔开花 (图) 4.促进雄性花的分化 5.座果引起单性结实(无籽果实)(图) 6.打破休眠
➢GA代替长日照诱导某些 长日植物开花(天仙子、 油菜、金菊花等)★
GA诱导禾谷类种子
a-淀粉酶的形成
籽粒在萌发时,贮藏在胚中束缚型 的GA水解,释放出游离的GA扩散到 糊粉层,诱导糊粉层细胞合成a-淀粉 酶,水解贮藏物质。
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解释:啤酒制造中为什么用 “不 发芽麦芽” ?
(用氨水浸种+GA处理,
加速酿造时大麦种子糖化)
第二节 植物生长物质概念
Plant growth substance
Plant hormone
Plant
➢ 植物激素:植物正常代谢的产物,它在植物体某一部位合成,常从产生部位运输到 作用部位,在低浓度下对植物生长发育产生显著影响。
特征: (1)内生性 (2)能移动性 (3)低浓度有调节功能 五大类激素:IAA,GA,CTK,ABA,ETH(茉莉酸,水杨酸等)▽
种胚GA → 糊粉层 → DNA转 录mRNA → α-淀粉酶 →胚乳, 水解淀粉
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* Figure 8-15-3
赤霉素诱导糊粉层细胞α-淀粉酶合成的分子机理
GA和细胞质膜上的受体结合 G蛋白介导的信号传递系统
活化了既存的活化因子
活化因子和GA-MYB 基因的抑制子结合
合成GA-MYB蛋白 MYB蛋白,α-淀粉酶基因启动子上的GA响应元件结合
➢ GA促进伸长的原因: GA调节IAA水平。 GA可抑制IAA氧化酶的活性; GA可促进色氨酸合成酶活性; 促进IAA由束缚型转变为自由型。
➢ 生产上用于蔬菜(芹菜、莴苣、韭菜)牧草、茶、麻等生长; 杂交水稻制种(促进母本提早抽穗开花与父本花期相遇)。★
➢GA代替低温(春化处理) 促进二年生植物抽茎开花 (白菜、草莓、胡萝卜、 芹菜等)