第十九章植物的調(diào)控系統(tǒng)

第十九章植物的調(diào)控系統(tǒng)第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月植物生長發(fā)育的特點：

在植物生活史的各個階段總在不斷地形成新的器官；當營養(yǎng)生長到一定階段，光、溫條件調(diào)控其轉向生殖生長；植物細胞具有高度的全能性；植物對復雜的環(huán)境變化可以作出多種反應。第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月植物體的生長和發(fā)育始終都受到一系列外部和內(nèi)部因素的控制.植物對自身的生命活動也有一整套調(diào)控系統(tǒng)，目前對于植物的調(diào)控系統(tǒng)了解比較清楚的只是其中的激素調(diào)控，其它方面如對各種外界刺激的響應、生物鐘等也有所了解。第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、植物激素對生長發(fā)育的調(diào)控低濃度（1μmol/L以下）有調(diào)節(jié)作用

內(nèi)生的能移動的植物激素（phytohormones）植物體內(nèi)產(chǎn)生的、能移動的、對生長發(fā)育起顯著作用的微量有機物。第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月植物激素對植物體的生長、細胞分化、器官發(fā)生成熟和脫落等多方面具有調(diào)節(jié)作用，植物激素對于植物的生長發(fā)育是必不可少的微量化合物大約有300多種由微生物和植物產(chǎn)生的次生代謝物對植物的生長發(fā)育具有調(diào)節(jié)活性植物激素的種類和作用第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月公認的5大類植物激素包括：生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯在植物體中，5大類激素往往是相互協(xié)調(diào)地共同參與植物生長發(fā)育的調(diào)控人們根據(jù)植物激素的分子結構，人工合成出一些與其結構相似或完全不同，但具植物激素生理功能的物質(zhì)，如吲哚丁酸、矮壯素等，稱為植物生長調(diào)節(jié)劑第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、生長素類1、生長素的發(fā)現(xiàn)：生長素是1880年CharlesDarwinandFrancisDarwin[E]發(fā)現(xiàn)的，1928年Went命名的。2、生長素的種類：1）、植物體內(nèi)天然的生長素類有：IAA（吲哚乙酸）、

IBA（吲哚丁酸）、吲哚乙腈、4-氯吲哚乙酸、吲哚乙醛、吲哚乙醇等。2）、人工合成的生長素類有：NAA（奈乙酸）、IBA、2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）等。第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3、生長素在植物體內(nèi)的合成和運輸生長素主要是在植物莖的頂端分生組織中合成。生長素在植物體內(nèi)的運輸具有極性，只能從形態(tài)學的上端向下端運輸（類生長素無此特型）。第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月4、生長素的生理作用生長素促進幼苗中細胞的伸長：促進幼莖的伸長；影響根的生長、分化和分枝以及果實的發(fā)育，頂端優(yōu)勢，向光性和向重力性。第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素濃度對莖和根細胞伸長的影響第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月5、生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用

1）、促進細胞和器官的伸長生長；

2）、促進細胞分裂和分化，有利于插枝生根；

3）、促進菠蘿開花；

4）、促進單性結實，獲得無籽果實；

5）、防止器官脫落。第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素的作用第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）、赤霉素和細胞分裂素1、赤霉素

1）、赤霉素的發(fā)現(xiàn)及化學結構赤霉素的發(fā)現(xiàn)：赤霉素是在研究水稻惡苗癥的過程中發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的赤霉素已有108種，在高等植物中有79種。赤霉素的化學結構：赤霉素是一種雙貼，由4個異戊二烯單位組成，基本結構是赤霉素烷，以含碳數(shù)目的不同可分為C19、C20兩類赤霉素。

第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、赤霉素在植物體內(nèi)的合成部位、存在形式赤霉素的合成部位：生長中的種子、果實、幼莖和幼根中。赤霉素的存在形式：自由型赤霉素、束縛型赤霉素。第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3）、赤霉素的生理作用及應用①赤霉素能促進莖葉的伸長生長、增加植株高度；②赤霉素能促進植物的抽苔開花；③赤霉素能打破休眠、促進發(fā)芽，促進單性結實；④赤霉素能促進座果，防止脫落；⑤赤霉素能促進麥芽糖化，主要是能誘發(fā)α-淀粉酶的形成。第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月生長素和赤霉素對離體豌豆節(jié)間切段伸長生長的效應第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月UntreatedcabbageplantsSimilarcabbageplantsthathavebeentreatedwithgibberellins第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、細胞分裂素1）、細胞分裂素的發(fā)現(xiàn)及化學結構細胞分裂素的發(fā)現(xiàn)源于煙草髓部的組織培養(yǎng)，其化學結構是腺嘌呤的衍生物。2）、細胞分裂素的種類天然的細胞分裂素：玉米素（ZT）、玉米素核苷（ZR）、6-呋喃氨基嘌呤（KT）等。人工合成的細胞分裂素：6-芐基腺嘌呤（6-BA）、四氫吡喃芐基腺嘌呤等。第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3）、細胞分裂素的合成部位主要是在根尖合成的，另外在幼果、沒有成熟的種子中也有細胞分裂素的合成。4）、細胞分裂素的生理作用①促進細胞的分裂和擴大；②誘導芽的分化；③促進側芽的發(fā)育；④延遲葉片的衰老。第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）、脫落酸和乙烯1、脫落酸1）、脫落酸的發(fā)現(xiàn)：1963年Addicott從未成熟的將要脫落的棉桃中，提取的一種可以促使棉桃早熟脫落和最終脫落的物質(zhì)，剛開始命名為脫落素Ⅱ，1967年才統(tǒng)一稱為脫落酸。2）、脫落酸的合成部位主要在根冠和衰老的葉片中合成；第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3）、脫落酸的生理功能①促進休眠；②調(diào)節(jié)氣孔和抗逆性；③促進脫落；④抑制生長。第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、乙烯1）、乙烯的分布：主要分布在各個組織中，特別是快要成熟的組織和果實中含量最多。第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、乙烯的生理功能①抑制伸長生長乙烯的“三重反應”：是指乙烯抑制莖的伸長生長、促進橫向加粗、負向重力性消失的生物學效應。②促進果實的成熟；③促進器官的脫落和衰老；④增加瓜類的雌花數(shù)量；（使用液體的乙烯利）⑤促進橡膠乳汁的分泌；⑥促進菠蘿開花。第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯的生理作用第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯的生理作用第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）、激素間的相互作用1、激素間的協(xié)同作用：指一類激素的存在可以增強另一類激素的生理效應。如：生長素與赤霉素。2、激素間的拮抗作用：指一類激素的作用可以抵消另一類激素的作用。如：脫落酸與細胞分裂素、乙烯與生長素、生長素與細胞分裂素。第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3、激素間的反饋作用：指一類激素影響另一類激素的水平后，反之影響原激素的作用。如：超適濃度的生長素可以促進乙烯的形成，而乙烯產(chǎn)生一定數(shù)量之后，又反而抑制生長素的合成和運輸。4、激素間的連鎖作用：幾類植物激素在植物生長發(fā)育過程中相繼起著特定的作用，共同協(xié)調(diào)著植物性狀的表現(xiàn)。第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）植物激素在農(nóng)業(yè)上的用途脫落未成熟果實的控制。無籽果實的生產(chǎn)。促進結實。除草。第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、植物的生長和運動

1、周期性—生長大周期、季節(jié)周期性和晝夜周期性（一）植物生長的特性第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月1）在植物生長過程中，無論是細胞、器官或整個植株的生長速率都表現(xiàn)出慢—快—慢的規(guī)律。既開始時生長緩慢，以后逐漸加快，達到最高點后又減緩以至停止。生長的這三個階段總合起來叫做生長大周期。意義：根據(jù)生長大周期，可以采取相應的措施，促進或抑制器官或整個植株的生長。第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2）無論一年生、還是多年生植物的營養(yǎng)生長，都或多或少地表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，這種在一年中的生長隨季節(jié)而發(fā)生的規(guī)律性變化，叫季節(jié)周期性3）植物的生長速率按晝夜變化發(fā)生的有規(guī)律的變化，叫晝夜周期性第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、相關性1）地下部分和地上部分的相關相互依賴——根深葉茂、本固枝榮相互制約——資源有限,植物個體必須作出權衡,將有限的資源投向最需要的部位根冠比：地下部重/地上部重2）主莖和分枝的相關頂端優(yōu)勢——頂端生長占優(yōu)勢的現(xiàn)象3）營養(yǎng)器官和生殖器官的相關相互依賴相互制約第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月頂芽去除后的影響第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）植物的運動1、向性運動:是指植物對外界環(huán)境中的單方向刺激而引起的定向生長運動。它主要是由于不均勻生長而引起的，根據(jù)刺激的種類可以相應地分為向光性、向重力性、向水性和向化性等第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月1）向光性：指植物器官因單向光照而發(fā)生的定向彎曲能力。正向光性、負向光性、橫向光性。原因：傳統(tǒng)觀點認為是生長素濃度的差異造成；現(xiàn)認為是生長抑制物質(zhì)蘿卜寧、蘿卜酰胺、黃質(zhì)醛等分布不均而引起的。2）向重力性：植物對地心引力的定向生長反應。正向重力性、負向重力性、橫向重力性3）向水性和向化性：植物的根系朝向水肥較多的區(qū)域生長的現(xiàn)象第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月橫向光性第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月負向重力性第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月正向重力性第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、感性運動（膨脹運動）由沒有一定方向的外界刺激引起的運動感夜運動：由于夜晚的到來，光照和溫度改變而引起的運動感震運動：由于機械刺激而引起的植物運動第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月感夜運動第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月含羞草的感震運動第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月雄蕊的感震運動第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、植物有生物鐘生物鐘：是指植物內(nèi)生的近似晝夜節(jié)奏，或植物對地球時間變化的適應。植物近似晝夜節(jié)奏的表現(xiàn)在生物界中廣泛存在，從單細胞生物到多細胞生物，包括植物、動物，如高等植物的氣孔運動、蒸騰作用、傷流液的流量，有些花的開放。第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月光周期和花的誘導光周期現(xiàn)象：指植物對晝夜相對長度變化發(fā)生反應的現(xiàn)象，或一天晝夜的長度影響植物開花的現(xiàn)象。第44頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月1、植物光周期反應的類型臨界日長：指每天中誘導長日植物開花所需的最短日照和誘導短日植物開花所需的最長日照時數(shù)。臨界夜長：是指光周期中長日植物開花的最大暗期或短日植物開花的最小暗期長度。第45頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)植物在光周期現(xiàn)象中對每天晝夜長度的要求不同，可把植物分為：短日植物：指每天晝夜周期中的日照長度短于一定臨界日長才能開花的植物。如：大豆、水稻、甘蔗、草莓等。長日植物：指每天晝夜周期中的日照長度長于一定的臨界日長才能開花的植物。如：小麥、甘蘭、油菜、胡蘿卜等。日中性植物：指對日照要求范圍很廣，在任何日照下都能開花的植物。如