导图社区 植物生理学-生长物质
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于生长物质的思维导图,主要内容包括:生长素 IAA,赤霉素 GA,细胞分裂素 CTK,脱落酸 ABA,乙烯 ET,油菜素内酯 BR。
编辑于2025-04-13 23:09:00工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于光合作用的思维导图,主要内容包括:光合色素,叶绿体,光合作用机理,影响光合作用的因素,题目准备考研题目。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于呼吸作用的思维导图,主要内容包括:末端氧化系统,呼吸商 RQ,种子储存条件,热带植物的呼吸跃变,果实的保存,论述题。
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生长物质
生长素 IAA
生长素对的发现
燕麦试法
顶芽鞘产生生长素,在光照下导致不均匀分布,向光侧分布少,背光侧分布多,背光侧生长快,使胚芽鞘向光生长
种类
吲哚乙酸
吲哚丁酸
游离态IAA
结合态IAA
合成
色氨酸
极性运输
特点
从形态学上段向下端运输 只有活性的生长素才有极性运输,与蛋白质结合的没有
运输速度比较慢
运输过程需要能量
子主题
细胞质膜上生长素内向转运体和生长素外向转运体不均匀分布
生长素内向转运体 AUX1 蛋白分布在细胞上端的质膜上
生长素外向运转体 PIN蛋白 ABCB 转运体,其中PIN蛋白位于细胞基端质膜上,ABCB转运体平均分布在质膜上。PIN 蛋白介导生物素外向运输时,必须与ABCB 转运体协同合作
在细胞内 生长素以 IAA- 的形式在化学势的驱动下,经过位于细胞基部质膜上的 PIN蛋白从细胞内单向输出
IAA- 进入细胞壁空间质子化形成IAAH, 经过位于细胞上部质膜上 AXU1蛋白进入下部细胞,在下部细胞内部脱质子化,IAA-通过扩散或细胞质流输送至细胞基部,再次被 PIN 蛋白送至细胞壁空间。
这个过程反复进行,IAA 即顺序通过纵向排列的细胞柱向形态学下端运输
在此过程位于质膜上的 H-ATPase不断将H+从胞内泵出,防止H+在胞内积累,并维持细胞壁酸性环境和适宜的跨膜电势
生理效应
促进离体胚芽鞘或幼茎切段细胞的伸长生长
双重性,低浓度促进,高浓度抑制
促进维管分化,低浓度IAA促进韧皮部的分化,高浓度IAA促进木质部分化
根对IAA非常敏感,IAA在极低浓度下能促进离体根基完整的根的伸长,IAA还能促进侧根和不定根的形成
维持顶端优势
增加库的竞争能力,促进果实或种子的发育,
诱导雌花分化
所用机理
酸性生长
使膜上H-ATP酶活化
活化的H-ATP酶消耗ATP 将细胞内的H离子泵到细胞外,导致细胞壁基质溶液的PH下降
在酸性条件下,H离子一方面使细胞壁中对酸不稳定的键断裂,另一方面使细胞壁中多糖水解酶活化或增加,活化扩张蛋白,使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂,细胞壁松弛
细胞壁松弛使细胞的压力下降,导致细胞对的水势下降,细胞吸水,体积增大而发生不可逆增长
基因活化学说
当IAA与质膜上或细胞质中的激素受体蛋白结合后,激活细胞内的第二信使,并将信息转导到细胞核内,使处于抑制状态的基因解阻遏,基因开始转录和翻译,合成新的mRNA和蛋白质,为细胞质和细胞壁的合成提供原料
赤霉素 GA
合成
MVA,可以通过环化抑制剂矮壮素,氧化抑制剂烯效唑抑制GA 合成的环化反应和氧化反应,抑制GA 合成
生理效应
促进植物下胚轴,禾本科植物节间的伸长生长,对矮生植物和莲座状植物茎伸长尤其明显
诱导种子萌发,主要作用是动员贮藏物质
GA可促进多种长日照或低温诱导开花的植物在非诱导环境下开花,对短日照植物的花芽分化一般没有促进作用
对于雌雄异株的植物增加开雄花的比例
作用机理
诱导a淀粉酶的合成
胚合成赤霉素,经过盾片扩散进入糊粉层,糊粉层细胞是赤霉素作用的靶细胞,诱导合成a淀粉酶
实验
将籽粒饱满的种植,切成有胚和无胚的两半,分别进行如下处理
有胚种子与无胚种子分别放入两个不含GA 溶液的三角瓶中培养
将有胚种子与无胚种子放入分别放入两个含有 GA 溶液的三角瓶中培养
结果
有胚半粒种子中检测到a-淀粉酶
同时无胚种子经过GA 处理后也能检测到 a-淀粉酶的活性
证明大麦胚中产生的GA 诱导a-淀粉酶的形成,催化淀粉分解
细胞分裂素 CTK
种类
玉米素
玉米素核苷
生理效应
促进细胞分裂
在植物组织培养中,细胞分裂素和生长素的相互作用控制着愈伤组织根,芽的形成,CTK/IAA比值高时,愈伤组织形成芽
细胞分裂素可促进双子叶植物如菜豆,萝卜的子叶或叶圆片的扩大
细胞分裂素可解除由生长素引起的顶端优势,促进侧芽生长发育
延缓叶片衰老
细胞分裂素抑制核糖核酸酶及蛋白酶,特别是抑制与衰老有关的一些水解酶mRNA的合成,延缓核酸,蛋白质,叶绿素的分解,在转录水平上抑制衰老。促进营养物质向其高浓度的部位运输
脱落酸 ABA
合成
在根冠或萎奄叶片合成
生理效应
诱导成熟期种子的程序化脱水与营养物质的积累,脱落酸对于维持种子的休眠具有重要作用
通过不同的信号途径表现出促进气孔关闭和抑制气孔张开的效应
逆境胁迫下,脱落酸能诱导一些胁迫响应基因的表达,提高植物的抗逆性
外源脱落酸喷施在短日照植物可以诱导植物在长日照条件下开花,使长日照植物抑制开花
乙烯 ET
合成
Met->SAM->ACC->ET
关键酶 ACC合成酶 ACC 氧化酶
生理效应
大多数双子叶植物黄化幼苗经微量乙烯处理后发生三重效应
抑制茎伸长
促进茎根增粗
促进茎横向生长
乙烯对果实的成熟有促进作用
在淹水的情况下,乙烯能诱导一些水生植物茎的伸长
乙烯能诱导菠萝,芒果开雌花
乙烯对植物器官的脱落由促进作用
促进衰老的原因
增加膜通透性,促进果实呼吸作用而物质转化
促进与成熟相关酶的合成及活性提高
影响乙烯合成的因素
乙烯生物合成两个关键酶:ACC合成酶,ACC氧化酶。在影响乙烯合成因素中,一类促进作用,一类抑制作用,抑制和促进主要调控者两个关键酶的活性
促进
果实成熟诱导乙烯产生。果实成熟时,乙烯合成迅速增加,此时这两种酶的活性升高。如将未成熟的果实外施ACC,也可促进少量乙烯的形成
逆境诱导乙烯合成。许多逆境如干旱,淹水,冷害或机械损伤等都会增加乙烯的生物合成,这种由逆境诱导产生的乙烯主要是由ACC合酶主导
生长素诱导乙烯合成。菠萝开花,抑制茎的伸长生长方面都是由于生长素增加了ACC合酶的转录,更多地合成ACC, 从而促进乙烯的合成
抑制
AVG AOA 是磷酸吡哆醛为辅基的酶的特异抑制剂
ACC合酶是以磷酸吡哆醛为辅基的酶。
钴离子叶也可抑制乙烯合成的最后一步
油菜素内酯 BR
生理效应
促进细胞伸长
促进细胞分解
抑制根的伸长
促进花粉管的伸长
促进木质部分化抑制韧皮部分化
外源油菜素内酯可提高水稻,大麦,小麦等作物的产量
促进细胞伸长的机理
类似生长素的促进细胞壁酸性生长,刺激质膜上的 ATP 酶活性,促进H 离子向细胞壁分泌,,增加细胞壁的伸展性
与赤霉素相似,诱导XET 酶活性的增加,XET酶调节细胞伸长过程中多糖链的重新排列和新合成的多糖链在细胞壁中的沉积
题目
运用激素调控香蕉的贮运和上市
香蕉时呼吸跃变2型2果实,其成熟受乙烯的调控。香蕉没有完全成熟时采摘,贮运过程中使用乙烯合成抑制剂或拮抗剂抑制果实成熟。上市前,可以喷施乙烯释放剂如乙烯利促进果实成熟
干旱处理拟南芥野生型植株和一些突变体,红外热成像表明,一些植株叶片温度为24,另一些叶温为21,请问哪一类最有可能是ABA突变体,为什么
低温时ABA突变体,有可能是缺失型,或不敏感型。在干旱条件下,野生型植株回话合成ABA,ABA诱导叶片的气孔关闭,遮阳减少水分蒸发,所以叶片温度较高。而ABA 突变或对ABA 不敏感,导致气孔不能正常关闭,水分散失,则降低了叶片的温度。
叶片脱落
叶片脱落主要受生长素和乙烯的调控
在维持生长期,叶片维持正常功能,叶片中生长素的含量高,离层细胞对乙烯不敏感。在脱落诱导期,叶片衰老或环境信号干扰生长素对的合成和运输,叶片中生长素的含量下降,同时乙烯增多,离层细胞对乙烯敏感度增加。脱离期,离层细胞对低浓度乙烯反应敏感,乙烯促进细胞壁降解酶和抑制细胞壁重塑蛋白的合成与分泌,在这些酶的作用下,离层细胞壁被水解,导致器官脱落。
ABA能诱导少数植物的器官脱落。ABA 主要功能时促进衰老。ABA对脱落的调节主要与生长素或乙烯的相互作用有关,ABA促进细胞壁降解酶的合成和分泌,与乙烯有协同作用;ABA抑制生长素的运输,ABA对脱落的作用并不是ABA直接作用的结果
GA 与 CTK 对脱落有抑制作用,可延缓植物衰老
植物生长发育过程中激素间的相互作用
种子萌发和休眠
生长素,细胞分裂素促进种子萌发,ABA 促进休眠,抑制种子萌发,赤霉素可打破休眠,促进萌发。生长素,细胞分裂素,赤霉素与脱落酸比例高促进萌发,比例低促进休眠
营养生长
生长素,细胞分裂素,赤霉素与脱落酸比例高促进生长,比例低抑制生长
顶端优势
乙烯,生长素诱导顶端优势,促进顶芽生长,细胞分裂素抑制顶端优势,促进侧芽生长
器官分化
生长素和细胞分裂素比例高时,诱导生根,比例低时,诱导长芽
成花诱导
赤霉素促进多种长日照植物在短日照条件下成花;生长素促进 长日照植物成花,抑制短日照植物成花;细胞分裂素促进长日照和短日照植物成花;ABA 可替代短日照使一些短日照植物在长日照条件下开花
性别分化
生长素,乙烯,促进雌花分化,赤霉素促进雄花分化
成熟,衰老
生长素,细胞分裂素延缓细胞衰老,乙烯促进成熟和衰老
叶片脱落
乙烯促进叶片脱落,生长素浓度梯度影响叶片脱落
生物试法鉴定植物激素
生长素
燕麦胚芽鞘切段伸长法
赤霉素
诱导a-淀粉酶形成
细胞分裂素
萝卜,黄瓜子叶增重法
ABA
促进气孔关闭法
乙烯
三重反应
增加根茎的横向生长,抑制茎的伸长,增加根茎的粗细