2023學年完整公開課版細胞分裂素

《植物與植物生理》第五單元教學子單元1：植物的生長物質微課件4細胞分裂素匯報人：韓春梅學習目標了解細胞分裂素的發(fā)現(xiàn)、種類和結構、在植物體內的合成途徑、分布與運輸；掌握細胞分裂素的作用機理、主要生理效應。主要內容CTK的發(fā)現(xiàn)CTK的種類和結構CTK的生物合成CTK的作用機理CTK的分布與運輸CTK的生理效應CTK的應用重點和難點重點細胞分裂素的生理效應難點細胞分裂素在植物組織培養(yǎng)上的應用斯庫格（F.Skoog）和崔（1948）等在尋找促進組織培養(yǎng)中細胞分裂的物質時，發(fā)現(xiàn)生長素存在時腺嘌呤具有促進細胞分裂的活性1955年，斯庫格等煙草愈傷組織培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)了促進細胞分裂的物質→激動素（KT）1963年，未成熟的玉米籽?！蛛x出天然的細胞分裂素→玉米素（ZT），首次從植物體內分離出天然的CTK1965年斯庫格等提議將來源于植物的、其生理活性類似于激動素的化合物統(tǒng)稱為細胞分裂素一、細胞分裂素的發(fā)現(xiàn)二、細胞分裂素的種類和結構天然細胞分裂素游離型：玉米素外，玉米素核苷、二氫玉米素、異戊烯基腺嘌呤等結合性：異戊烯基腺苷、甲硫基異戊烯基腺苷、甲硫基玉米素等，它們結合在tRNA上，構成tRNA的組成成分。常見人工合成的細胞分裂素主要有：激動素、6-芐基腺嘌呤和四氫吡喃芐基腺嘌呤等。目前在高等植物中至少鑒定出了30多種細胞分裂素。根尖是細胞分裂素生物合成的場所。農業(yè)和園藝上應用最廣的是激動素和6-芐基腺嘌呤CTK基本結構游離態(tài)細胞分裂素結合態(tài)細胞分裂素人工合成的細胞分裂素激動素（KT）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）和四氫吡喃芐基腺嘌呤（又稱多氯苯甲酸，簡稱PBA）等。有的化學物質雖然不具腺嘌呤結構，但仍然具有細胞分裂素的生理作用，如二苯脲。由于BA和KT在側鏈R1上有環(huán)狀結構，因此，在某些生物測定系統(tǒng)中，它們的活性比天然細胞分裂素的活性還要高。6-呋喃甲基氨基嘌呤1269三、細胞分裂素的生物合成（一）游離細胞分裂素的合成（二）由tRNA合成細胞分裂素生物體內某些tRNA上有些修飾的堿基具有細胞分裂素的活性。tRNA降解是，其中的細胞分裂素游離出來（三）細胞分裂素的結合與分解1.結合細胞分裂素可與葡萄糖、氨基酸和核苷酸等基團結合形成結合態(tài)的細胞分裂素2.分解在細胞分裂素氧化酶的作用下、玉米素、玉米素核苷酸和異戊烯基腺嘌呤等可轉變?yōu)橄汆堰始捌溲苌锛毎至阉匮趸笇毎至阉夭豢赡娣纸?，可防止細胞分裂素積累過多而產(chǎn)出的毒害作用（一）細胞分裂素受體

高等植物細胞分裂素的信號傳遞具有典型的組氨酸蛋白激酶結構（二）細胞分裂素對基因表達的調控

1.細胞分裂素促進轉錄2.細胞分裂素是植物tRNA的組成成分3.細胞分裂素可以促進蛋白質的生物合成四、細胞分裂素的作用機理五、細胞分裂素的分布與運輸1.分布一般認為細胞分裂素合成部位是根尖隨著試驗的深入，發(fā)現(xiàn)莖頂端也能合成細胞分裂素此外，萌發(fā)的種子和發(fā)育的果實也可能產(chǎn)生細胞分裂素2.運輸通過擴散或主動運輸?shù)姆绞竭\輸?shù)桨屑毎?.促進細胞分裂和擴大

①橫向增粗

②加速細胞分裂：促進細胞質分裂，縮短細胞周期中的G1期和S期的時間六、細胞分裂素的生理效應

對照葉面涂施CTK（100mg/L）CTK對蘿卜子葉膨大的作用用帶有產(chǎn)生CTK類物質的菌的針，對番茄莖刺傷后，產(chǎn)生惡性腫瘤2.促進芽的分化：應用于植物組織培養(yǎng)中CTK/IAA高—形成芽CTK/IAA低—形成根CTK/IAA中—保持生長而不分化CTK在擬南芥組培的作用3.延緩葉片衰老①清除活性氧②阻止水解酶產(chǎn)生，保護核酸、葉綠素等不被破壞③阻止營養(yǎng)物質外流4.促進側芽發(fā)育，解除頂端優(yōu)勢5.其他生理作用①促進氣孔開放②打破種子休眠③刺激塊莖形成④促進果樹花芽分化七、CTK的應用

1.果蔬保鮮2.果實膨大細胞分裂素增大果實體積是通過促進果肉細胞分裂實現(xiàn)的。經(jīng)常使用的兩種分裂素6一BA和氯吡苯脲（CPPU）這兩種細胞分裂素能增大果實的體積而不會改變果實的形狀和種子數(shù)，也不影響來年的座果和產(chǎn)量。

3.提高坐果率在許多植物的生殖生長中，花的敗