植物生長生長物質(zhì)課件

植物生長物質(zhì)植物生長物質(zhì)

植物生長物質(zhì)是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量化學(xué)物質(zhì)。它可分為兩類：植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑。植物激素是指在植物體內(nèi)合成的，通常從合成部位運往作用部位，對植物的生長育產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用的微量生理活性物質(zhì)。植物生長調(diào)節(jié)劑是指具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。目前，大家公認的五大類植物激素是：生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、脫落酸和乙烯。一、生長素類

1生長素的發(fā)現(xiàn)、分布和運輸生長素(auxin)是人類最早發(fā)現(xiàn)的一種植物激素。

英國的CharlesDarwin等在利用金絲雀草胚芽鞘進行向光性實驗時發(fā)現(xiàn)，在單方向光照射下，胚芽鞘則向光彎曲；如果切去胚芽鞘的尖端或在尖端套以下透明的錫箔小帽，單側(cè)光照則不會引起胚芽鞘向光彎曲。如果只照射胚芽鞘的尖端而不照射胚芽鞘下部，胚芽鞘還是會向光彎曲。因此，他們指出：胚芽鞘產(chǎn)生向光彎曲是由于幼苗在單側(cè)光照下，產(chǎn)生某種影響，從上部傳到下部，造成背光面和向光面生長快慢不同。后來科學(xué)家分離、純化、鑒定出造成向光性生長的這種生長刺激物是3—吲哚乙酸(1AA)，其分子式為C10H9O2N?，F(xiàn)已證明，吲哚乙酸是植物體中普遍存在的促進生長的生長素類物質(zhì)。

生長素在高等植物體中分布很廣，但最主要存在于生長旺盛的部分，而在趨向衰老的組織和器官中含量甚少。在高等植物中，生長素運輸包括兩個系統(tǒng)，一是需能的單向極性運輸系統(tǒng)，即生長素只能從形態(tài)學(xué)上端向下端運輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來。另一系統(tǒng)是被動的通過韌皮部的無極性運輸。在莖尖和胚芽鞘合成的生長素是極性運輸。葉片、根尖和種子中的生長素外運時則是無極性的運輸。

2．生長素的生理作用

生長素對植物生長的作用具有兩重性，有正作用和負作用。即在低濃度下促進生長，在中濃度下抑制生長，在高濃度下導(dǎo)致植物死亡。不同器官對生長素的敏感程度不同，根對生長素最敏感，促進生長的最適濃度為10－10mol/L左右；芽敏感程度次之，最適濃度是10－8mol/L左右；莖最不敏感，最適濃度是10－4mol/L左右。生長素促進植物生長是通過促進細胞伸長而實現(xiàn)的。生長素之所以能促進細胞伸長，一方面是因為生長素能誘導(dǎo)細胞壁酸化，使細胞壁松馳、可塑性增加；另一方面是因為生長素可促進細胞中RNA和蛋白質(zhì)合成，從而促進原生質(zhì)增多和新的細胞壁物質(zhì)形成。

生長素的生理作用很廣泛，除促進細胞伸長外，還影響細胞分裂和分化，營養(yǎng)器官和生殖器官的生長、成熟和衰老。概括起來，其促進作用有：增加雌花，單性結(jié)實，子房壁生長，細胞分裂，維管束分化，光合產(chǎn)物分配，葉片擴大，莖伸長，乙烯產(chǎn)生，形成層活動，傷口愈合，不定根形成，種子發(fā)芽，種子和果實生長，頂端生長優(yōu)勢。抑制作用有：側(cè)枝生長，塊根形成，花朵脫落，葉片衰老。

B.酸生長理論：IAA活化質(zhì)膜ATP酶，細胞壁酶活化，細胞壁水解，松馳，吸水--快反應(yīng)。

二、赤霉素類

植物中赤霉索的種類達100多種，它們的基本結(jié)構(gòu)相同，都為含4個環(huán)的赤霉烷異戊二烯化合物，其結(jié)構(gòu)差別主要是碳原子總數(shù)不同和雙鍵、羥基數(shù)目和位置的不同。生理活性強的赤霉素有GA１，GA3，GA7，GA32，GA38等。

目前在生產(chǎn)上應(yīng)用較多的方面主要有：在啤酒生產(chǎn)中，利用赤霉素促進麥芽糖化(誘導(dǎo)淀粉酶合成)；在雜交水稻生產(chǎn)中，應(yīng)用赤霉素促進不育系抽穗，解除不育系包莖現(xiàn)象；赤霉素還被用來打破馬鈴薯塊莖的休眠，在生產(chǎn)上剛剛收獲的馬鈴薯塊莖處于休眠狀態(tài)，為了一年中栽兩季的需要，用0．5～1ppm赤霉素溶液浸漬馬鈴薯塊莖10～15分鐘就可解除休眠。另外，赤霉素還具有抑制塊莖形成，延緩成熱和衰老的作用。

促進抽苔和開花GA代替低溫和長日照的作用。

細胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑目前在生產(chǎn)上應(yīng)用的方面主要有：(1)用于組織培養(yǎng)和植物快速繁殖。愈傷組織是生根還是生芽均與細胞分裂素同生長素的適宜比例有關(guān)。當激動素/生長素的比值低時，有利誘導(dǎo)根的分化；兩者比值相等時，愈傷組織只生長，不分化；兩者比值高時，則有利于誘導(dǎo)芽的形成。(2)延緩葉片衰老。四、脫落酸

脫落酸是一種以異戊二烯為基本結(jié)構(gòu)的倍半萜類化合物，含15個碳原子，分子式為C15H2Ｏ40。脫落酸抑制生長、促進衰老的生理機制是抑制核酸和蛋白質(zhì)合成。脫落酸在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用有促進葉、花、果脫落，促進氣孔關(guān)閉，促進側(cè)芽、塊莖、種子休眠，促進葉片衰老，促進果實、種子成熟。抑制種子萌發(fā)、IAA運輸和植株生長?？刂浦参锷L，提高植物抗逆性，促進休眠和促進葉片、果實脫落等都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的一些重要問題。然而脫落酸價格昂貴，很難大規(guī)模用于生產(chǎn)。不過已研究出了一些類似脫落酸生理功能而價格極便宜的代用品已在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用。五、乙烯

乙烯是植物體內(nèi)結(jié)構(gòu)最簡單的植物激素。高等植物各器官都能產(chǎn)生乙烯，但不同組織、器官和不同發(fā)育時期，乙烯的釋放量是不同的。乙烯形成后，還需與金屬(可能是一價銅)蛋白質(zhì)結(jié)合，進一步通過代謝后才起生理作用。乙烯可促進核酸和蛋白質(zhì)的合成，特別是可促進果實中纖維素酶和多聚半乳糖醛酸酶兩者的mRNA合成，兩種酶活性增加，水解纖維素和果膠，果實變軟、成熟。乙烯是氣體，在合成部位起作用，不被轉(zhuǎn)運，但是乙烯的前體在植物體內(nèi)是能被運輸?shù)摹?/p>

研究發(fā)現(xiàn)，2-氯乙基膦酸(商品名稱叫乙烯利)在pH值高于4．1時進行分解、釋放出乙烯氣體。因此在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用的是乙烯利溶液。應(yīng)用的領(lǐng)域主要有：(1)催熟果實，例如，用750～1000mg/L的乙烯利噴灑香蕉，可使香蕉提前5—6天成熟；采番茄前噴500—2000mg/L乙烯利，可提早6～8天紅熟。(2)促進次生物質(zhì)排出，乙烯利處理橡膠樹、漆樹、松樹的切口，可促進乳膠、松酯等次生物質(zhì)的排泌，從而提高這些物質(zhì)的產(chǎn)量。(3)促進開花，用乙烯利對菠蘿灌心催花，抽蕾率可達90％以上，且開花提早，花期一致。

Otherplantgrowthsubstance

Brassinolide（BR，油菜素內(nèi)酯）油菜素甾醇類(Brassinosteroids)促進伸長，延緩葉片衰老，提高抗性，增加產(chǎn)量。0.001-0.1ppmBR的溶液噴施。

Polymine(多胺)

促生長，延緩衰老。

JA(Jasmonicacid)(茉莉酸，Me-JA)

SA（Salicylicacid,水楊酸）

植物抗病信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中抗病基因表達應(yīng)用生長