植物ETH
A. 促进植物生长的激素有哪些各有什么作用
即生长素(auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethyne,ETH)和油菜素甾醇(brassinosteroid,BR)。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。
植物激素的化学结构已为人所知,人工合成的相似物质称为生长调节剂,如吲哚乙酸;有的还不能人工合成,如赤霉素。目前市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。这些外加于植物的吲哚乙酸和赤霉素,与植物体自身产生的吲哚乙酸和赤霉素在来源上有所不同,所以作为植物生长调节剂,也有称为外源植物激素。
最近新确认的植物激素有,多胺,水杨酸类,茉莉酸(酯)等等。
植物体内产生的植物激素有赤霉素、激动素、脱落酸等。现已能人工合成某些类似植物激素作用的物质如2,4-D(2,4-二氯苯酚代乙酚)等。
植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质称为植物生长调节剂。已知的植物激素主要有以下5类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。而油菜素甾醇也逐渐被公认为第六大类植物激素。
生长素
1.有关历史
D.Darwin在1880年研究植物向性运动时,只有各种激素的协调配合,发现植物幼嫩的尖端受单侧光照射后产生的一种影响,能传到茎的伸长区引起弯曲。1928年荷兰F.W.温特从燕麦胚芽鞘尖端分离出一种具生理活性的物质,称为生长素,它正是引起胚芽鞘伸长的物质。1934年荷兰F.克格尔等从人尿得到生长素的结晶,经鉴定为吲哚乙酸。
2.存在的部位
生长素在低等和高等植物中普遍存在。生长素主要集中在幼嫩、正生长的部位,如禾谷类的胚芽鞘,它的产生具有“自促作用”,双子叶植物的茎顶端、幼叶、花粉和子房以及正在生长的果实、种子等;衰老器官中含量极少。
用胚芽鞘切段证明植物体内的生长素通常只能从植物的上端向下端运输,而不能相反。这种运输方式称为极性运输,能以远快于扩散的速度进行。但从外部施用的生长素类药剂的运输方向则随施用部位和浓度而定,如根部吸收的生长素可随蒸腾流上升到地上幼嫩部位。
在植物中,则吲哚乙酸通过酶促反应从色氨酸合成。十字花科植物中合成吲哚乙酸的前体为吲哚乙腈,西葫芦中有相当多的吲哚乙醇,也可转变为吲哚乙酸。已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解,因而处于不断的合成与分解之中。
3.作用
1.低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。
从而可减少蒸腾失水。超过最适浓度时由于会导致乙烯产生,生长的促进作用下降,甚至反会转为抑制。不同器官对生长素的反应不同,根最敏感,芽次之,茎的敏感性最差。生长素能促进细胞伸长的主要原因,在于它能使细胞壁环境酸化、水解酶的活性增加,从而使细胞壁的结构松弛、可塑性增加,有利于细胞体积增大。
2.生长素还能促进RNA和蛋白质的合成,促进细胞的分裂与分化。生长素具有两重性,不仅能促进植物生长,也能抑制植物生长。低浓度的生长素促进植物生长,过高浓度的生长素抑制植物生长。2,4-D曾被用做选择性除草剂。
4.关于生长素类似物
吲哚乙酸可以人工合成。生产上使用的是人工合成的类似生长素的物质如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-D、4-碘苯氧乙酸等,可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。愈伤组织容易生根;反之容易生芽。
赤霉素
1.有关历史
1926年日本黑泽在水稻恶苗病的研究中,发现感病稻苗的徒长和黄化现象与赤霉菌(Gibberellafujikuroi)有关。1935年薮田和住木从赤霉菌的分泌物中分离出了有生理活性的物质,定名为赤霉素(GA)。从50年代开始,英、美的科学工作者对赤霉素进行了研究,现已从赤霉菌和高等植物中分离出60多种赤霉素,分别被命名为GA1,GA2等。以后从植物中发现有十多种细胞分裂素,赤霉素广泛存在于菌类、藻类、蕨类、裸子植物及被子植物中。商品生产的赤霉素是GA3、GA4和GA7。GA3又称赤霉酸,是最早分离、鉴定出来的赤霉素,分子式为C19H22O6。即6-呋喃氨基嘌呤。
2.存在部位
高等植物中的赤霉素主要存在于幼根、幼叶、幼嫩种子和果实等部位。
由甲羟戊酸经贝壳杉烯等中间物合成。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分,赤霉素在植物体内运输时无极性,通常由木质部向上运输,由韧皮部向下或双向运输。
3.作用
赤霉素最显著的效应是促进植物茎伸长。无合成赤霉素的遗传基因的矮生品种,用赤霉素处理可以明显地引起茎秆伸长。赤霉素也促进禾本科植物叶的伸长。在蔬菜生产上,常用赤霉素来提高茎叶用蔬菜的产量。一些需低温和长日照才能开花的二年生植物,干种子吸水后,用赤霉素处理可以代替低温作用,使之在第1年开花。赤霉素还可促进果实发育和单性结实,打破块茎和种子的休眠,促进发芽。干种子吸水后,胚中产生的赤霉素能诱导糊粉层内a-淀粉酶的合成和其他水解酶活性的增加,促使淀粉水解,加速种子发芽。目前在啤酒工业上多用赤霉素促进a-淀粉酶的产生,避免大麦种子由于发芽而造成的大量有机物消耗,从而节约成本。
细胞分裂素
1.有关历史
这种物质的发现是从激动素的发现开始的。由韧皮部向下或双向运输。1955年美国人F.斯库格等在烟草髓部组织培养中偶然发现培养基中加入从变质鲱鱼精子提取的DNA,可促进烟草愈伤组织强烈生长。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分,称为激动素。第一个天然细胞分裂素是1964年D.S.莱瑟姆等从未成熟的玉米种子中分离出来的玉米素。以后从植物中发现有十多种细胞分裂素,GA2等。都是腺嘌呤的衍生物。
2.存在部位
高等植物细胞分裂素存在于植物的根、叶、种子、果实等部位。根尖合成的细胞分裂素可向上运到茎叶,但在未成熟的果实、种子中也有细胞分裂素形成。细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解;而细胞分裂素可维持蛋白质的合成,从而使叶片保持绿色,延长其寿命。
3.作用
细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时,愈伤组织容易生芽;反之容易生根。可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。
人工合成的细胞分裂素苄基腺嘌呤常用于防止莴苣、芹菜、甘蓝等在贮存期间衰老变质。
脱落酸
1.有关历史
60年代初美国人F.T.阿迪科特和英国人P.F.韦尔林分别从脱落的棉花幼果和桦树叶中分离出脱落酸,其分子式为C15H20O4。
2.存在部位
脱落酸存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中。通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。
3.作用
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。抑制种子萌发。抑制RNA和蛋白质的合成,从而抑制茎和侧芽生长,因此是一种生长抑制剂,有利于细胞体积增大。与赤霉素有拮抗作用。脱落酸通过促进离层的形成而促进叶柄的脱落,还能促进芽和种子休眠。种子中较高的脱落酸含量是种子休眠的主要原因。经层积处理的桃、红松等种子,芽次之,因其中的脱落酸含量减少而易于萌发。脱落酸也与叶片气孔的开闭有关,小麦叶片干旱时,保卫细胞内脱落酸含量增加,气孔就关闭,从而可减少蒸腾失水。根尖的向重力性运动与脱落酸的分布有关。合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
乙烯
1.有关历史
早在20世纪初就发现用煤气灯照明时有一种气体能促进绿色柠檬变黄而成熟,这种气体就是乙烯。但直至60年代初期用气相层析仪从未成熟的果实中检测出极微量的乙烯后,乙烯才被列为植物激素。
2.存在部位
乙烯广泛存在于植物的各种组织、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。合成部位:植物体各个部位。
3.作用
促进果实成熟,促进器官脱落和衰老。它的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生。乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成,并使细胞膜的通透性增加, 加速呼吸作用。因而果实中乙烯含量增加时,可促进其中有机物质的转化,加速成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。乙烯还可使瓜类植物雌花增多,在植物中,促进橡胶树、漆树等排出乳汁。
4.有关运用
乙烯是气体,在田间应用不方便。一种能释放乙烯的液体化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。
其他激素
主要有油菜素甾醇、水杨酸、茉莉酸等,目前比较公认的第六大类植物激素是油菜素甾醇(Brassinosteroid)。油菜素甾醇是甾体类激素,与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。
B. 植物激素的概念是什么
植物激素是指植物体内产生的一些微量而能调节(促进、抑制)自身生理过程的有机化合物。
植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质称为植物生长调节剂。已知的植物激素主要有以下5类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。而油菜素甾醇也逐渐被公认为第六大类植物激素。
植物激素的化学结构已为人所知,人工合成的相似物质称为生长调节剂,如吲哚乙酸;有的还不能人工合成,如赤霉素。市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。

植物激素的位置:
生长素在低等和高等植物中普遍存在。生长素主要集中在幼嫩、正生长的部位,如禾谷类的胚芽鞘,它的产生具有“自促作用”,双子叶植物的茎顶端、幼叶、花粉和子房以及正在生长的果实、种子等;衰老器官中含量极少。
用胚芽鞘切段证明植物体内的生长素通常只能从植物的形态上端(根尖分生区或芽)向下端(茎)运输,而不能相反。这种运输方式称为极性运输,能以远快于扩散的速度进行。但从外部施用的生长素类药剂的运输方向则随施用部位和浓度而定,如根部吸收的生长素可随蒸腾流上升到地上幼嫩部位。
以上内容参考:网络—植物激素
C. 植物生长激素有哪些
植物生长激素
植物生长物质是一些调节植物生长发育的物质。植物生长物质可分为两类:植物激素和植物生长调节剂。植物激素是指一些在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育产生显著作用的微量(1μmo1?L-1以下)有机物;而植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
一、种类:目前,大家公认的植物激素有5类,即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。近来发现的植物激素还有油菜素内酯、多胺和茉莉酸等。
(一)生长素
1.生长素的发现:生长素是发现最早的植物激素。
1872年波兰的西斯勒克发现水平根弯曲生长是受重力影响,感应部位在根尖,因而推测根尖向根基传导刺激性物质
。
1880年英国达尔文父子进行了胚芽鞘向光性试验,证实单侧光影响胚芽鞘产生刺激并传递。
1928年荷兰人温特证明胚芽鞘确有物质传递,并首先在鞘尖上分离了与生长有关的物质。
1934年荷兰人郭葛分离纯粹的激素,经鉴定为吲哚乙酸,简称IAA。
2.生长素在植物体内的分布和运输
(1)分布:生长素在植物体内分布广,但主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位。如:茎尖、根尖、受精子房等。
(2)运输:运输存在极性运输(只能从形态学上端向下端运输而不能反向运输)和非极性运输现象。在茎部是通过韧皮部,胚芽鞘是薄壁细胞,叶片中则是在叶脉。
(二)赤霉素
1.发现:1926年日本黑泽英一在研究引起水稻植株徒长的恶苗病时发现的。恶苗病是一种由名为赤霉菌的分泌物引起的水稻苗徒长且叶片发黄,易倒伏,赤霉素因此而得名;1938年日本薮田贞次提取之,为赤霉酸GA3;1959年鉴定出化学结构。
2.合成部位:赤霉素普遍存在于高等植物体内,赤霉素活性最高的部位是植株生长最旺盛的部位。
3.运输:赤霉素在植物体内没有极性运输,体内合成后可做双向运输,向下运输通过韧皮部,向上运输通过木质部随蒸腾流上升。
(三)细胞分裂素
1.发现:1962~1964首次从受精后11~16天的甜玉米灌浆初期的子粒中分离出天然的细胞分裂素,命名为玉米素并鉴定了化学结构。
2.运输和代谢:细胞分裂素普遍存在于旺盛生长的、正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌发种子和正在生长的果实。
(四)脱落酸
植物在它的生活周期中,如果生活条件不适宜,部分器官(如果实、叶片等)就会脱落;或者到了生长季节终了,叶子就会脱落,生长停止,进入休眠。在这些过程中,植物体内就会产生一类抑制生长发育的植物激素,即脱落酸。所以脱落酸是种子成熟和抗逆信号。
1.脱落酸的生物合成、代谢
植物体中根、茎、叶、果实、种子都可以合成脱落酸。研究表明,ABA生物合成的场所主要是叶绿体和质体。ABA是弱酸,而叶绿体的基质pH高过其他部分,所以ABA以离子化状态大量积累在叶绿体中。
2.脱落酸的运输
脱落酸既可在木质部运输,也可在韧皮部运输。大多数是在韧皮部运输。用放射性ABA饲喂叶片,发现它可以向上和向下运输。在根部合成的ABA则通过木质部运到枝条。当土壤水分胁迫开始时,根部与干土直接接触,就刺激合成ABA并运送到叶片,改变它的水分状况。因此认为ABA是一种根对干旱的信号,传送到叶片,使气孔关闭,减少蒸腾。
(五)乙烯
在生理环境的温度和压力下,是一种气体,比空气轻。在合成部位起作用,不被转运。高等植物各器官都能产生乙烯,但不同组织、器官和发育时期,乙烯的释放量是不同的。例如,成熟组织释放乙烯较少,一般为0.01~10 nL?g-1FW?h-1,分生组织、种子萌发、花刚凋谢和果实成熟时产生乙烯最多。
二、生理作用
(一)生长素
1.促进植物生长
2.促进细胞分裂
(二)赤霉素
1.促进细胞分裂和茎的伸长
2.促进抽薹开花
3.打破休眠
4.促进雄花分化和提高结实率
(三)细胞分裂素
1.促进细胞分裂
2.促进芽的分化
3.促进细胞扩大
4.促进侧芽发育,解除顶端优势
D. 植物激素有哪些作用
五大植物激素的作用
1、生长素IAA(合成代表物为α-萘乙酸)
促进生长;促进插条不定根的形成;对养分的调运作用;诱导维管束分化;维持顶端优势;诱导雌花分化(但效果不如乙烯)单性结实;促进光合产物的运输;叶片的扩大和气孔的开放;抑制花朵脱落。
不同器官的最适浓度不同,茎端最高,芽次之,根最低。极低的浓度就可促进根生长。所以能促进主茎生长的浓度往往对侧芽和根生长有抑制作用。
2、赤霉素GA3(代表物为920)
最突出的作用是刺激茎的伸长,明显增加植物高度而不改变茎间的数目,保花保果。在一定浓度范围内,随着浓度的提高,刺激生长的效应增大。
3、细胞分裂素CTK(合成代表物为激动素)
诱导细胞分裂,调节其分化,解除顶端优势、促进芽的萌动,提高成花率,促进果实发育,抑制叶绿素分解、延迟植物的衰老,提高作物抗寒能力。
4、脱落酸ABA(目前无合成代表物质)
一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。除促使叶子脱落外尚有其他作用,如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。
5、乙烯ETH(合成代表物为乙烯利 )
促进果实成熟;促进根毛生长,打破某些植物种子和芽休眠;促进凤梨科开花;促进水生植物地下部伸长生长;加速叶片衰老;促进脱落。
植物激素相互作用
除乙烯外,其他四种植物在植物组织内以两种形式存在:游离型(作用形式)和束缚型(储运形式、解毒、调节游离型含量)。
植物激素的降解途径有:酶促降解和光氧化降。
随着对植物激素的研究,人们也在不断地用人工合成的方法制成一些具有植物激素活性的类似物。这些植物激素类似物,一般叫做植物生长调节剂。
E. 常见的植物激素
植物激素有六大类 即生长素(auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethyne,ETH)和油菜素甾醇(brassinosteroid,BR)。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。 植物激素的化学结构已为人所知,有的已可以人工合成,如吲哚乙酸;有的还不能人工合成,如赤霉素。目前市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。这些外加于植物的吲哚乙酸和赤霉素,与植物体自身产生的吲哚乙酸和赤霉素在来源上有所不同,所以作为植物生长调节剂,也有称为外源植物激素。 最近新确认的植物激素有,多胺,水杨酸类,茉莉酸(酯)等等。 植物体内产生的植物激素有赤霉素、激动素、脱落酸等。现已能人工合成某些类似植物激素作用的物质如2,4-D(2,4-二氯苯酚代乙酚)等。 植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质称为生长调节剂。已知的植物激素主要有以下5类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。而油菜素甾醇也逐渐被公认为第六大类植物激素。 生长素 Charles.D.Darwin在1880年研究植物向性运动时,只有各种激素的协调配合,发现植物幼嫩的尖端受单侧光照射后产生的一种影响,能传到茎的伸长区引起弯曲。1928年荷兰F.W.温特从燕麦胚芽鞘尖端分离出一种具生理活性的物质,称为生长素,它正是引起胚芽鞘伸长的物质。1934年荷兰F.克格尔等从人尿得到生长素的结晶,经鉴定为吲哚乙酸。促进>橡胶树漆树等排出乳汁。在植物中,则吲哚乙酸通过酶促反应从色氨酸合成。十字花科植物中合成吲哚乙酸的前体为吲哚乙腈,西葫芦中有相当多的吲哚乙醇,也可转变为吲哚乙酸。已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解,因而处于不断的合成与分解之中。 编辑本段 生长素在低等和高等植物中普遍存在。 生长素在低等和高等植物中普遍存在。生长素主要集中在幼嫩、正生长的部位,如禾谷类的胚芽鞘,它的产生具有“自促作用”,双子叶植物的茎顶端、幼叶、花粉和子房以及正在生长的果实、种子等;衰老器官中含量极少。 用胚芽鞘切段证明植物体内的生长素通常只能从植物的上端向下端运输,而不能相反。这种运输方式称为极性运输,能以远快于扩散的速度进行。但从外部施用的生长素类药剂的运输方向则随施用部位和浓度而定,如根部吸收的生长素可随蒸腾流上升到地上幼嫩部位。 低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。从而可减少蒸腾失水。超过最适浓度时由于会导致乙烯产生,生长的促进作用下降,甚至反会转为抑制。不同器官对生长素的反应不同,根最敏感,芽次之,茎的敏感性最差。种子中较高的脱落酸含量是种子休眠的主要原因。生长素能促进细胞伸长的主要原因,在于它能使细胞壁环境酸化、水解酶的活性增加,从而使细胞壁的结构松弛、可塑性增加,有利于细胞体积增大。生长素还能促进RNA和蛋白质的合成,促进细胞的分裂与分化。生长素具有双重性,不仅能促进植物生长,也能抑制植物生长。低浓度的生长素促进植物生长,过高浓度的生长素抑制植物生长。2,4-D曾被用做选择性除草剂。 吲哚乙酸可以人工合成。生产上使用的是人工合成的类似生长素的物质如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-D、4-碘苯氧乙酸等,可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。愈伤组织容易生根;反之容易生芽。 赤霉素 1926年日本黑泽在水稻恶苗病的研究中,发现感病稻苗的徒长和黄化现象与赤霉菌(Gibberellafujikuroi)有关。1935年薮田和住木从赤霉菌的分泌物中分离出了有生理活性的物质,定名为赤霉素(GA)。从50年代开始,英、美的科学工作者对赤霉素进行了研究,现已从赤霉菌和高等植物中分离出60多种赤霉素,分别被命名为GA1,GA2等。以后从植物中发现有十多种细胞分裂素,赤霉素广泛存在于菌类、藻类、蕨类、裸子植物及被子植物中。商品生产的赤霉素是GA3、GA4和GA7。GA3又称赤霉酸,是最早分离、鉴定出来的赤霉素,分子式为C19H22O6。即6-呋喃氨基嘌呤。 高等植物中的赤霉素主要存在于幼根、幼叶、幼嫩种子和果实等部位,由甲羟戊酸经贝壳杉烯等中间物合成。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分,赤霉素在植物体内运输时无极性,通常由木质部向上运输,由韧皮部向下或双向运输。赤霉素最显著的效应是促进植物茎伸长。无合成赤霉素的遗传基因的矮生品种,用赤霉素处理可以明显地引起茎秆伸长。目前在啤酒工业上多用赤霉素促进a-淀粉酶的产生,赤霉素也促进禾本科植物叶的伸长。在蔬菜生产上,常用赤霉素来提高茎叶用蔬菜的产量。一些需低温和长日照才能开花的二年生植物, 干种子吸水后,用赤霉素处理可以代替低温作用,使之在第1年开花。赤霉素还可促进果实发育和单性结实,打破块茎和种子的休眠,促进发芽。 干种子吸水后,胚中产生的赤霉素能诱导糊粉层内a-淀粉酶的合成和其他水解酶活性的增加,常用赤霉素来提高茎叶用蔬菜的产量。促使淀粉水解,在蔬菜生产上,加速种子发芽。赤霉素也促进禾本科植物叶的伸长。目前在啤酒工业上多用赤霉素促进a-淀粉酶的产生,避免大麦种子由于发芽而造成的大量有机物消耗,从而节约成本。 编辑本段 细胞分裂素 这种物质的发现是从激动素的发现开始的。由韧皮部向下或双向运输。1955年美国人F.斯库格等在烟草髓部组织培养中偶然发现培养基中加入从变质鲱鱼精子提取的DNA,可促进烟草愈伤组织强烈生长。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分,称为激动素。第一个天然细胞分裂素是1964年D.S.莱瑟姆等从未成熟的玉米种子中分离出来的玉米素。以后从植物中发现有十多种细胞分裂素,GA等。都是腺嘌呤的衍生物。 高等植物细胞分裂素存在于植物的根、叶、种子、果实等部位。根尖合成的细胞分裂素可向上运到茎叶,但在未成熟的果实、种子中也有细胞分裂素形成。细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解;而细胞分裂素可维持蛋白质的合成,从而使叶片保持绿色,发现感病稻苗的徒长和黄化现象与赤霉菌(Gibberellafujikuroi)有关。延长其寿命。细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时,愈伤组织容易生芽;反之容易生根。可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。 人工合成的细胞分裂素苄基腺嘌呤常用于防止莴苣、芹菜、甘蓝等在贮存期间衰老变质。2,4-D、4-碘苯氧乙酸等, 编辑本段 脱落酸 60年代初美国人F.T.阿迪科特和英国人P.F.韦尔林分别从脱落的棉花幼果和桦树叶中分离出脱落酸,其分子式为C15H20O4。 脱落酸存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中。通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。它的作用在于抑制RNA和蛋白质的合成,从而抑制茎和侧芽生长,因此是一种生长抑制剂,有利于细胞体积增大。与赤霉素有拮抗作用。脱落酸通过促进离层的形成而促进叶柄的脱落,在于它能使细胞壁环境酸化、水解酶的活性增加,还能促进芽和种子休眠。种子中较高的脱落酸含量是种子休眠的主要原因。经层积处理的桃、红松等种子,芽次之,因其中的脱落酸含量减少而易于萌发,脱落酸也与叶片气孔的开闭有关。小麦叶片干旱时,保卫细胞内脱落酸含量增加,气孔就关闭,从而可减少蒸腾失水。根尖的向重力性运动与脱落酸的分布有关。 乙烯 早在20世纪初就发现用煤气灯照明时有一种气体能促进绿色柠檬变黄而成熟,这种气体就是乙烯。但直至60年代初期用气相层析仪从未成熟的果实中检测出极微量的乙烯后,乙烯才被列为植物激素。乙烯广泛存在于植物的各种组织、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。它的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生。乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成,在高等植物体内,并使细胞膜的透性增加, 加速呼吸作用。因而果实中乙烯含量增加时,已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解,可促进其中有机物质的转化,加速成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。乙烯还可使瓜类植物雌花增多,在植物中,促进橡胶树、漆树等排出乳汁。乙烯是气体,在田间应用不方便。一种能释放乙烯的液体化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。 其他植物激素 主要有油菜素甾醇、水杨酸、茉莉酸等,目前比较公认的第六大类植物激素是油菜素甾醇(Brassinosteroid)。油菜素甾醇是甾体类激素,与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。 植物生长抑制素 它能使茎或枝条的细胞分裂和伸长速度减慢,抑制植株及枝条加长生长。主要有以下几种: b9:又叫必久,b995,阿拉,有抑制生长,促进花芽分化,提高抗寒能力,减少生理病害等作用。 矮壮素(ccc):又叫三西,碌化碌代胆碱。纯品为白色结晶,易溶于水,是人工合成的生长延缓剂。它抑制伸长,但 不抑 制细胞分裂,使植株变矮,茎杆变粗,节间变短,叶色深绿 。 脱落酸(aba):是植物体内存在的一种天然抑制剂,广泛存在于植物器官组织中。在将要脱落和休眠的组织器官中含量更高,它与生长素,赤霉素,细胞分裂素的作用是对抗的。它有抑制萌芽和枝条生长提早结束生长的,增强抗寒能力及延长种子休眠等作用。 青鲜素(mh):又叫抑芽丹,纯品为白色结晶,微溶于水。它有抑制细胞分裂和伸长提早结束生长,促进枝条成熟,提高抗寒能力等作用。 整性素: 又叫形态素,抑制生长,对抑制发芽作用更为明显,可使植株矮化,破坏顶端优势,促进花芽分化,促进离层形成,抑制植物体内赤霉素的合成等。 植物激素对生长发育和生理过程的调节作用,往往不是某一种植物激素的单独效果。能传到茎的伸长区引起弯曲。由于植物体内各种内源激素间可以发生增效或拮抗作用,只有各种激素的协调配合,才能保证植物的正常生长发育。
F. 植物的五大内源激素是什么
对植物激素的初步研究确定了五种主要类别:脱落酸,植物生长素,细胞分裂素,乙烯和赤霉素。
1.脱落酸ABA:存在于植物的所有部位,其在任何组织中的浓度似乎可以调节其作用并起激素的作用。它在植物中的降解,或更确切地说是分解代谢,影响代谢反应以及细胞生长和其他激素的产生。植物以高ABA水平的种子出生。一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。除促使叶子脱落外尚有其他作用,如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。
2.生长素IAA(合成代表物为α-萘乙酸):生长素是积极影响细胞增大,芽形成和根部萌发的化合物。它们还促进其他激素的产生,并与细胞分裂素一起控制茎,根和果实的生长,并将茎转化为花。生长素是发现的第一类生长调节剂。促进生长;促进插条不定根的形成;对养分的调运作用;诱导维管束分化;维持顶端优势;诱导雌花分化单性结实;促进光合产物的运输;叶片的扩大和气孔的开放;抑制花朵脱落。不同器官的最适浓度不同,茎端最高,芽次之,根最低。极低的浓度就可促进根生长。所以能促进主茎生长的浓度往往对侧芽和根生长有抑制作用。
3.细胞分裂素CTK(合成代表物为激动素):细胞分裂素是影响细胞分裂和芽形成的一组化学物质。它们还有助于延迟组织的衰老,负责调节植物中生长素的运输,并影响节间长度和叶片生长。诱导细胞分裂,调节其分化,解除顶端优势、促进芽的萌动,提高成花率,促进果实发育,抑制叶绿素分解、延迟植物的衰老,提高作物抗寒能力。
4.乙烯ETH(合成代表物为乙烯利):乙烯与其他主要植物激素不同,乙烯是一种气体,是一种非常简单的有机化合物,仅由六个原子组成。它通过蛋氨酸的分解而形成,蛋氨酸是所有细胞中的一种氨基酸。乙烯在水中的溶解度非常有限,因此不会在细胞内积聚,通常会扩散出细胞并逸出植物。其作为植物激素的有效性取决于其产生速率与其逃逸到大气中的速率。在迅速生长和分裂的细胞中,尤其是在黑暗中,乙烯以更快的速度产生。新的生长和新发芽的幼苗产生的乙烯多于逃脱植物的乙烯,这导致乙烯含量升高,抑制了叶片的膨胀。促进果实成熟;促进根毛生长,打破某些植物种子和芽休眠;促进凤梨科开花;促进水生植物地下部伸长生长;加速叶片衰老;促进脱落。
5.赤霉素GA:包含多种植物内部和真菌天然产生的化学物质。它们是在包括黑泽荣一在内的日本研究人员注意到由一种名为“赤霉赤霉菌”的真菌产生的化学物质在水稻植物中异常生长时发现的。后来发现,GA也是由植物本身产生的,并在整个生命周期中控制着多个方面的发育。种子发芽时,GA的合成在种子中强烈上调,发芽需要其存在。在幼苗和成虫中,GA强烈促进细胞伸长。遗传算法还促进营养生长和生殖生长之间的过渡,并且受精过程中花粉功能也是必需的。最突出的作用是刺激茎的伸长,明显增加植物高度而不改变茎间的数目,保花保果。在一定浓度范围内,随着浓度的提高,刺激生长的效应增大。
G. 植物中ETH是什么物质
是植物激素乙烯(ethylene, ETH)。
乙烯的生理作用
1、三重反应(抑制茎伸长,使茎加粗,失去负向地性)偏上生长
2、促进果实成熟
3、促进花的分化
4、促进器官脱落
5、促进次生物排泌
H. 植物激素,植物生长调节剂,植物生长促进剂,植物生长延缓剂和植物生长抑制剂各有什
植物激素有六大类即生长素(auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethyne,ETH)和油菜素甾醇(brassinosteroid,BR)。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。
植物生长调节剂(plant growth regulators)是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质。已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸、茉莉酸和多胺等,而作为植物生长调节剂被应用在农业生产中主要是前6大类。
植物生长促进剂生长是可以促进细胞分裂、分化和伸长生长,或促进植物营养器官的生长和生殖器官的发育的生长调节剂。人工合成的生长促进剂可分为生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、油菜素内脂类、多胺类等。
植物生长延缓剂为抑制茎顶端下部区域的细胞分裂和伸长生长,使生长速率减慢的化合物。导致植物体节间缩短,诱导矮化、促进开花,但对叶子大小、叶片数目、节的数目和顶端优势相对没有影响。生长延缓剂主要起阻止赤霉素生物合成的作用。这些物质包括:矮壮素(CCC)、B9(比久)、阿莫-1618、氯化膦-D(福斯方-D)、助壮素(调节安)
植物生长抑制剂抑制顶端分生组织生长,使植物丧失顶端优势,侧枝多,叶小,生殖器官也受影响。天然的植物生长抑制剂有脱落酸、肉桂酸、香豆素、水杨酸等。人工合成的有两种:三碘苯甲酸和马来酰肼
I. 植物生长需要的激素有哪些
1.即生长素(auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK) 、脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethyne,ETH)和油菜素甾醇(brassinosteroid,BR) 。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。
J. 植物的茎在植物生长发育的过程中起着什么作用
例如低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。从而可减少蒸腾失水。可是超过最适浓度时由于会导致乙烯产生,生长的促进作用下降,甚至反会转为抑制。即乙烯的存在对生长素的作用起结抗作用。
在植物生长发育过程中,任何一种生理反应都不是单一激素作用的结果,而是各种激素相互作用的结果,各种激素间的相互作用是很复杂的,有时表现为增效作用,有时表现为拮抗作用。你的试剂中赤霉素受体拮抗剂,可以使赤霉素/生长素比例降低,生长 素水平相对升高,则促进生根;可以使细胞分裂素/赤霉素比例升高,细胞分裂素相对升高.
在植物的生长发育过程中,除了需要水分和营养物质的供应,还要受到一些生理活性物质的调节和控制。这些调节和控制植物生长发育的物质,称为植物生长物质。植物生长物质包括两大类:一是植物体自身代谢过程中产生的,称为植物激素。二是人工合成的,具有植物激素活性的有机物,称为植物生长调节剂。
一、植物激素
植物激素有四个重要特性:内源性,它是植物生命活动中细胞内部的产物,并广泛存在于植物界。调控性,可通过自身生命活动调节和控制植物生长发育。移动性,可从植物的合成位点运输到作用位点。显效性,在植物体内含量甚微,多以微克计算,但可起到明显增效的作用。国际公认的植物激素有五大类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
1.生长素
生长素的特性:生长素即吲哚乙酸,简称IAA(图12-1)。因生长素在植物体内易被破坏,生产上一般不用吲哚乙酸来处理植物,而多采用与其类似的生长调节剂如吲哚丁酸、萘乙酸等处理植物。
生长素的作用:促进植物的伸长生长、促进插枝生根、诱导单性结实 控制雌雄性别。生长素最基本的生理作用是促进生长,但是与生长素的浓度、植物的种类与器官、细胞的年龄等因素有关。生长素浓度较低时可促进生长,较高浓度时则抑制生长。双子叶植物一般比单子叶植物敏感。根比芽敏感,芽比茎敏感,幼嫩细胞比成熟细胞敏感。
2.赤霉素
赤霉素的特性:赤霉素简称GA(图12-2)。配成溶液易失效,适于在低温干燥条件下以粉末形式保存。
赤霉素的生理作用:促进茎和叶的生长、诱导抽苔开花、促进性别分化、打破休眠、防止脱落、诱导单性结实,促进无籽果实的形成。
3.细胞分裂素
细胞分裂素的特性:细胞分裂素简称CTK(图12-3)。主要包括激动素、玉米素等。性质较稳定。
细胞分裂素的生理作用:促进细胞扩大生长、诱导芽的分化、防止衰老、促进腋芽生长。
4.脱落酸
脱落酸的特性:脱落酸简称ABA(图12-4)。是植物体内存在的一种强有力的天然抑制剂,含量极微,活性很高,作用巨大。
脱落酸的生理作用:抑制植物生长、促进脱落、促进休眠、调节气孔关闭。
5.乙 烯
乙烯的特性:乙烯简称ETH(图12-5)。是一种促进组织器官成熟的气态激素。由于乙烯是气体,使用比较困难,所以一般都用它的类似物乙烯利代替。
乙烯的生理作用:加速果实成熟、促进脱落衰老、调节植物生长、促进开花。
在植物生长发育过程中,任何一种生理反应都不是单一激素作用的结果,而是各种激素相互作用的结果,各种激素间的相互作用是很复杂的,有时表现为增效作用,有时表现为拮抗作用。了解各种激素对植物的生理作用、激素间的相互作用,以及和环境间的关系,在农业生产上具有非常重要的意义。
二、植物生长调节剂
随着植物激素的研究和发展,人们合成了许多具有激素活性的物质,以便更有效地控制植物的生长发育,这就是目前普遍应用的植物生长调节剂。
1.生长促进剂
萘乙酸(NAA):扦插生根,控制枝条生长,疏花疏果,防止采前落果,促进菠萝开花,组培中广泛用于生根(图12-6)。
吲哚丁酸(IBA ):果树上主要用于促进扦插生根,引起的不定根多而细长,组培中用于生根,吲哚乙酸适应范围广泛而且安全,是目前最主要的调节剂(图12-7)。
2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D):高浓度时可作为除草剂,低浓度时可防止番茄落花落果并诱导无籽果实的形成,组培中浓度适当时可诱导外植体脱分化(图12-8)。
萘氧乙酸(NOA):促进扦插生根,防止采前果实脱落(图12-9)。
6-苄基腺膘呤(6-BA,BAP):学名绿丹。可显著增加葡萄果粒和果柄的固着力,减少果粒脱落,可促进苹果侧芽萌发,增大分枝角度,在组培中应用较为广泛(图12-10)。
二氢玉米素:促进细胞分裂,促进植物生长(图12-11)。
2.生长延续剂和生长抑制剂
乙烯利(CEPA):乙烯利是目前生产上应用最广泛的调节剂,发挥作用的最适温度是20℃-30℃。促进果实成熟,抑制营养生长,促进花芽形成,诱导雌花形成和雄花不育,促进橡胶乳汁分泌,延迟花期,提早休眠,提高抗寒性(图12-12)。
矮壮素(CCC):抑制营养生长,使植物茎秆加粗,叶色加深,叶片加厚加宽,能够更好地进行光合作用,并抗倒伏,促进花芽形成,增加座果(图12-13)。
三碘苯甲酸(TIBA):一种阻碍生长素运输的物质。消除顶端优势,促进腋芽生长,分枝增多,植株矮化(图12-14)。
比久(B9):抑制顶端优势,刺激果树新梢生长,利于花芽形成,减少采前落果,促进果实着色。比久在农业生产上应用比较广泛,但有试验表明,其对人和牲畜均有毒副作用,致癌性强烈,所以在农业生产中要禁止使用(图12-15)。
多效唑(PP333):延缓植株营养生长,促进生殖生长(图12-16)。
马来酰肼(MH 青鲜素):抑制茎的伸长,防止洋葱、马铃薯、大蒜等在贮藏期间发芽,抑制烟草腋芽生长(图12-17)。但马来酰肼可能致癌和使动物染色体畸变,对食用植物最好以不用为宜。
整形素(形态素):抑制茎的伸长生长和种子萌发,能促使葡萄、番茄等作物产生无籽果实(图12-18)。
烯效唑(S3307 ):生理作用同多效唑,但比多效唑强2-4倍,是目前应用较多的一种植物生长调节剂(图12-19)。
植物激素和植物生长调节剂在农业生产上应用非常广泛。为了便于使用,现将它们的效应和应用列于附表,供大家参考。
