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文档简介
1、植物生理学植物的生长物质(2),四、GA的作用机理,1. GA与酶的合成,这证明糊粉层细胞是GA作用的靶细胞。,无胚种子,不能产生-淀粉酶,外加GA,产生-淀粉酶,既去胚又去糊粉层,用GA处理,不能产生-淀粉酶,证明GA诱导-淀粉酶的形成,大麦,生物鉴定法,1.赤霉素与酶的合成 大麦种子萌发时胚中产生的GA,通过胚乳扩散到糊粉层细胞,诱导淀粉酶的形成,该酶又扩散到胚乳使淀粉水解,2赤霉素调节生长素的水平,GA与IAA形成的关系 双线箭头表示生物合成 虚线箭头表示调节部位,表示促进,表示抑制,3. GA调节细胞壁中的钙的水平 (促进茎的延长),Ca2+有降低细胞壁伸展性的作用。 GA能使Ca2+
2、 壁胞质,壁中Ca2+水平下降,壁伸展,生长加快。,第三节 细胞分裂素类(Cytokinins ),一、细胞分裂素的发现和种类 二、细胞分裂素的运输和代谢 三、细胞分裂素的生理效应,1.细胞分裂素的发现、种类和结构特点 细胞分裂素的发现 Skoog等 (1955):,一、细胞分裂素的发现和种类,1956年,Miller等从灭菌的鲱鱼精子DNA中分离到一种促 进细胞分裂的活性物质-N6-呋喃甲基腺嘌吟(N6-furfurylaminopurine)。,由于此物质刺激被培养组织的细胞分裂,即胞质分裂 (cytokinesis), 被命名为激动素(kinetin,KT)。 Miller等(1963)
3、 、D. S. Letham等(1963) 1965年,Skoog等建议使用细胞分裂素(cytokinin, CTK),细胞分裂素的种类: 天然的细胞分裂素 人工合成的细胞分裂素,细胞分裂素的结构:,DNA高压灭菌时产生,腺嘌吟的衍生物,腺嘌呤,激动素 (KT),异戊烯基腺嘌呤 (iP),二氢玉米素 (diHZ),玉米素(Z),玉米素核苷 (9RZ),6-苄基腺嘌呤 (6-BA),茎尖、根尖、未成熟的种子等 11000 ngg-1 DW,合成部位: 根尖,怎样证明?,生物合成 由tRNA水解产生 从头合成,前体: 甲瓦龙酸,二、细胞分裂素的运输与代谢,存在形式:游离态与结合态,进行细胞分裂的部
4、位,1.促进细胞分裂,三、细胞分裂素的生理效应,用带有产生CTK类物质的菌的针,对番茄茎刺伤后,产生恶性肿瘤。,IAA只促进核的分裂。 CTK促进细胞质分裂。 GA缩短细胞周期中的G1期和S期的时间.,叶面涂施CTK (100mgL-1),对照,CTK对萝卜子叶膨大的作用,横向增粗,2. 促进芽的分化,组织培养,CTK / IAA 高形成芽 CTK / IAA 低形成根 CTK / IAA 中保持生长而不分化,愈伤组织,CTK促进侧芽发育,消除顶端优势,(KT: 0.01-1mg/L NAA: 0.1-2mg/L),3延缓叶片衰老,4. 其他生理作用 促进气孔开放;打破种子休眠;刺激块茎形成;
5、促进果树花芽分化,清除活性氧 阻止水解酶的产生,保护核酸、蛋白质、叶绿素不被破坏 阻止营养物质外流,?,CTK,延缓叶片衰老,促进细胞分裂,CTK 氧化酶,四、CTK的作用机理,CTK对转录和翻译的控制 促进RNA, 蛋白质合成 保护tRNA不被水解,脱落酸的发现和性质 脱落酸的代谢(略讲) 脱落酸的生理效应,第五节 脱落酸(Abscisic Acid ),1.脱落酸的发现 1963年,英国Wareing从槭树将要脱落的叶子中提取一种促进休眠的物质,命名为休眠素(dormin) 。 1964年,美国Addicott等从将要脱落的未成熟的棉桃中提取一种促进脱落的物质,命名为脱落素(abscisi
6、n ) 。 休眠素和脱落素具有相同的化学结构 (一种倍半萜化合物 ),属同一种物质。 1967年的国际植物生长物质会议上将其命名为脱落酸(abscisic acid, ABA)。,一、脱落酸的发现,2.脱落酸的化学结构,倍半萜化合物,cis-ABA,trans-ABA,3.脱落酸分布与运输 二、脱落酸的代谢 合成部位:根尖和叶绿体是脱落酸合成的主要部位。 前体物质:甲瓦龙酸(MVA),异戊二烯为基本单位,三、脱落酸的生理效应,1.促进休眠(与GA拮抗),ABA不敏感突变株 种子未成熟提前萌发,ABA诱导气孔关闭,2. 促进气孔关闭,CK,ABA treatment,抗蒸腾剂,CTK-刺激气孔张
7、开,细胞伸长(IAAH+) 细胞分裂(IAA核、GA、CTK质),3.抑制生长(与IAA拮抗),ABA抑制,胚芽鞘 、嫩枝、侧芽、根、胚轴,抑制生长,4.促进脱落和衰老,ABA-乙烯,CTK抵抗ABA的作用,延迟衰老,生物鉴定,对燕麦胚芽鞘伸长的抑制作用,5.增加抗逆性,水分胁迫过程中木质部汁液的碱化作用导致ABA在叶片中的重新分布,ABA结合蛋白,气孔保卫细胞 大麦糊粉层细胞- ABA抑制大麦胚乳中-淀粉酶,2. ABA在保卫细胞内的信号转导,四、ABA的作用机理,ABA诱导气孔关闭的作用机理,ABA R,G蛋白活化 IP3 液泡膜和/或内质网 Ca2+通道开放 活性氧(ROS)释放 质膜C
8、a2+开放,K+外流 通道开放 K+内流 通道关闭,保卫细胞 膜去极化,保卫细胞水势升高,失水,质膜CI-通道开放, CI-流失; ATPase活性抑制,1.乙烯的发现与结构 2.乙烯的生物合成及运输 3.乙烯的生理效应,第六节 乙烯(ethylene,简称ETH)。,一、乙烯的发现与结构,早在1864年,Girardin就记载了由照明煤气灯漏出的气体能促进植物落叶。 1901年,俄国植物生理学家D. N. Neljubow推断豌豆幼苗产生的“三重反应”是乙烯引起的。 1934年,英国R. Gane证明乙烯是植物的天然产物。 1935年,美国W. Crocker认为乙烯是一种实催熟激素,同时调
9、节营 养器官的生长。 直到20世纪60年代,被确认为植物内源激素之一。 乙烯(ethylene, ETH)是最简单的气态烯烃,促进,抑制,Ag(S2O3)23-对康乃馨的处理效果,1.改变生活习性,番茄叶片的偏上生长,受涝害根系缺氧, ACC向地上部运输, 导致叶片偏上生长,用10l L-1乙烯处理 4h后番茄苗的形态,三、乙烯的生理效应,乙烯抑制黄化豌豆幼苗的伸长生长,使其失去负向地性而横向生长。,乙烯抑制黄化绿豆幼苗的伸长生长(B);使黄化绿豆幼苗胚轴加粗生长(C)。,乙烯的三重反应,生物鉴定:三重反应,2.促进成熟,转ACC氧化酶基因的番茄 (只有5的正常乙烯含量),CK,乙烯促进番茄果实成熟,3.促进脱落 4.促进开花和雌花分化 5.乙烯
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