普通生物學植物生長發(fā)育的調控

1、植物生長發(fā)育的調控植物生長發(fā)育的調控第第 三三 部部 分分q植物激素對生長發(fā)育的調節(jié)植物激素對生長發(fā)育的調節(jié)q環(huán)境因子對生長發(fā)育的調節(jié)環(huán)境因子對生長發(fā)育的調節(jié)q植物的運動植物的運動植物激素對生長發(fā)植物激素對生長發(fā)育的調節(jié)育的調節(jié)激素的基本概念激素的基本概念 植物植物體內合成體內合成的，通常的，通常從合成從合成部位運往作用部位部位運往作用部位，對生長發(fā)，對生長發(fā)育有顯著作用的育有顯著作用的微量生理活性微量生理活性物質物質。植物激素的特點植物激素的特點內生的，植物生命過程中正常代謝產物內生的，植物生命過程中正常代謝產物能運轉的，由產生部位轉移到其它部位能運轉的，由產生部位轉移到其它部位 發(fā)生作用發(fā)

2、生作用低濃度下（通常小于低濃度下（通常小于1mol/l)起作用起作用 五大類植物激素五大類植物激素生長素生長素(auxin)類類細胞分裂素細胞分裂素(cytokinin, ctk)赤霉素赤霉素(gibberellin, ga)脫落酸脫落酸(abscisic acid, aba)乙烯乙烯(ethylene, eth)促進生長發(fā)育促進生長發(fā)育抑制生長發(fā)育抑制生長發(fā)育促進器官成熟促進器官成熟 植物激素對植物激素對細胞的作用細胞的作用不僅決定于不僅決定于激素本身的激素本身的化學結構和化學結構和特性，也決特性，也決定于靶細胞定于靶細胞對激素的敏對激素的敏感性。感性。植物生長物質植物生長物質（plant

3、growth substance)plant growth substance) 植物激素植物激素 （plant hormone) 植物生長調節(jié)劑植物生長調節(jié)劑 （plant growth regulator)生長素的主要合成部位生長素的主要合成部位莖端、根端分生組織莖端、根端分生組織禾本科植物胚芽鞘尖端禾本科植物胚芽鞘尖端胚胚正在生長的幼葉正在生長的幼葉幼嫩的果實和種子幼嫩的果實和種子 生長素生長素生長素的主要生理作用生長素的主要生理作用 促進生長促進生長 促進果實發(fā)育促進果實發(fā)育 促進不定根的形成促進不定根的形成促進形成層活動和維管組織的分化促進形成層活動和維管組織的分化頂端優(yōu)勢頂端優(yōu)勢抑

4、制葉和果實的脫落抑制葉和果實的脫落無籽結實 植物生長發(fā)育過程中各項生植物生長發(fā)育過程中各項生理生化活動不是由某種激素單理生化活動不是由某種激素單一的調節(jié)，而是受幾種激素多一的調節(jié)，而是受幾種激素多方面協(xié)調地調節(jié)，激素間的平方面協(xié)調地調節(jié)，激素間的平衡關系影響著新陳代謝衡關系影響著新陳代謝。種子萌發(fā)過程中的種子萌發(fā)過程中的激素調節(jié)激素調節(jié)赤霉素誘導水解酶的生成赤霉素誘導水解酶的生成細胞分裂細胞分裂細胞分裂素：促進細胞質分裂細胞分裂素：促進細胞質分裂生長素：促進核分裂生長素：促進核分裂赤霉素：促進赤霉素：促進dna合成，縮短細胞周期合成，縮短細胞周期細細 胞胞 伸伸 長長 促進細胞伸長是生長素最基

5、本促進細胞伸長是生長素最基本的作用。這與生長素引起的作用。這與生長素引起細胞壁細胞壁可塑性增加可塑性增加和和促進蛋白質與核酸促進蛋白質與核酸合成合成有關。有關。生長素作用的酸生長理論生長素作用的酸生長理論生長素作用的酸生長理論生長素作用的酸生長理論營養(yǎng)生長的激素調節(jié)營養(yǎng)生長的激素調節(jié)頂頂 端端 優(yōu)優(yōu) 勢勢掃帚?。⊕咧悴。╳itches brooms)細胞分裂素（細胞分裂素（ctk）促進側芽伸展）促進側芽伸展激素在維管組織分化中的作用激素在維管組織分化中的作用0.05mg/l iaa + 1% 蔗糖蔗糖 少量木質部分子少量木質部分子0.05mg/l iaa + 2% 蔗糖蔗糖 較多木質部分子較多

6、木質部分子0.05mg/l iaa + 2.5%3.5%蔗糖蔗糖 木質部和韌皮部木質部和韌皮部0.05mg/l iaa + 4% 蔗糖蔗糖 主要是韌皮部主要是韌皮部激素對根激素對根 和和 芽芽 的的 分分 化化組織培養(yǎng)中組織培養(yǎng)中iaa與與kt的比例決定根和芽的分化的比例決定根和芽的分化黃化豌豆幼苗對乙烯的黃化豌豆幼苗對乙烯的“三重反應三重反應”乙烯對生長的影響乙烯對生長的影響乙烯對果實成熟的調節(jié)乙烯對果實成熟的調節(jié)植物激素間的相互關系植物激素間的相互關系 協(xié)協(xié) 同同 作作 用用增增 效效 作作 用用拮拮 抗抗 作作 用用拮拮 抗抗 作作 用用糊粉層細胞的退化：受糊粉層細胞的退化：受ga促進，

7、促進， 受受aba抑制。抑制。激激素素作作用用的的途途徑徑環(huán)境因子對植物生長環(huán)境因子對植物生長發(fā)育的調節(jié)發(fā)育的調節(jié)光對種子萌發(fā)的影響光對種子萌發(fā)的影響需光種子需光種子 萵苣萵苣嫌光種子嫌光種子 番茄、莧菜、黃瓜番茄、莧菜、黃瓜中光種子中光種子掩埋對種子萌發(fā)的影響掩埋對種子萌發(fā)的影響野歐白芥野歐白芥大車前大車前光光光光 紅光（紅光（r）和遠紅光（）和遠紅光（fr）反復照射對萵苣種子萌發(fā)）反復照射對萵苣種子萌發(fā) 的控制的控制 （26下反復地以下反復地以1分鐘紅光和分鐘紅光和4分鐘遠紅光照射）分鐘遠紅光照射） 照照 射射 發(fā)發(fā) 芽芽 率（）率（） r 70 r+fr 60 r+fr+r 74 r+f

8、r+r+fr 6 r+fr+r+fr+r 76 r+fr+r+fr+r+fr 7 r+fr+r+fr+r+fr+r 81 r+fr+r+fr+r+fr+r+fr 7 光形態(tài)建成 (photomorphogenesis) 由低能量光所調節(jié)的植物生長發(fā)育過程稱為光由低能量光所調節(jié)的植物生長發(fā)育過程稱為光形態(tài)建成，或稱光形態(tài)發(fā)生。形態(tài)建成，或稱光形態(tài)發(fā)生。 光在光形態(tài)建成中的作用是信號作用。光在光形態(tài)建成中的作用是信號作用。 受體：光敏素受體：光敏素(phytochrome) 藍光、近紫外光受體藍光、近紫外光受體(blue/uv-a photoreceptor) 紫外光紫外光b受體受體(uv-b p

9、hotoreceptor)植物生長的周期性植物生長的周期性 近似晝夜節(jié)律近似晝夜節(jié)律菜豆葉運動菜豆葉運動生 物 鐘(biological clock)(biological clock)（近似晝夜節(jié)奏circadian rhythms) 節(jié)奏的啟動需要一個信號節(jié)奏的啟動需要一個信號 節(jié)奏是自由運轉的節(jié)奏是自由運轉的 節(jié)奏周期的長度對溫度變化不敏感節(jié)奏周期的長度對溫度變化不敏感植物的運動植物的運動(plant movement)(plant movement) 向性運動向性運動(tropic movement) 向光性向光性(phototropism) 向重力性向重力性(gravitropism) 向化性向化性(chemotropism) 向水性向水性(hydrotropism) 向觸性向觸性(thigmotropism)向光性向光性(phototropism)向重力性向重力性(gravitropism)根冠柱細胞的造粉根冠柱細胞的造粉體對重力的反應體對重力的反應向觸性向觸性(thigmotropism)感性運動感性運動(nastic movement) 感震運動感震運動 (thigmonastic movement) 感夜運動感夜運動 (nyctinastic movement)感感震震運運動動含羞草含