生长物质

植物激素：植物体内产生的一种调节剂，它在低浓度时调节植物的生理过程；公认植物激素:生长素类IAA，赤霉素类GA，细胞分裂素CTK，乙烯ETH，脱落酸ABA。

生长物质

• 植物激素
  • 植物体内产生的一种调节剂，它在低浓度时调节植物的生理过程
  • 特点
    • 内生性：植物细胞正常代谢产生的
    • 可移动性：通常自产生部位转移到作用部位
    • 微量性：低浓度调节功能——激素在植物体内含量很低，浓度过高失去正常生理功能
  • 公认植物激素:生长素类IAA，赤霉素类GA，细胞分裂素CTK，乙烯ETH，脱落酸ABA
• IAA
  • 分布运输
    • 高等植物分布广泛，根茎叶花果实种子都有，含量甚微——主要分布在生长旺盛的幼嫩部位
    • 运输特点
      • 运输速度比扩散速度快10倍
      • 生长素运输需要代谢能量，是主动运输
      • 具有极性运输特点——IAA只能从植物形态学上端向下运输，不能逆转，称极性运输
  • 合成降解
    • 合成部位：植物体内生长素含量高的幼嫩部位——顶芽是主要合成部位
    • 合成途径
      • 吲哚丙酮酸途径:色氨酸(前体物质)→吲哚丙酮酸→吲哚乙醛
      • 色胺途径:色氨酸(前体物质)→色胺→吲哚乙醛
    • 钝化
      • IAA在植物体呈自由型(游离态)和束缚型(结合态)两种存在形式，二者可相互转变
      • 束缚型生长素
        • 指生长素与葡萄糖、肌醇、天冬氨酸等结合形成无生理活性形式(钝化)
        • 作用
          • 作为贮藏形式:种子成熟生长素转变为束缚型贮藏，萌发时释放，供发芽用
          • 作为解毒形式:自由生长素过多时会产生毒害
          • 防止氧化:自由型生长素易被氧化分解，束缚生长素稳定, 不易被氧化
          • 作为运输形式；调节自由生长素的含量
    • 降解
      • 酶促降解
        • 植物体内存在有IAA氧化酶，该需要Mn2+和一元酚作为辅因子
        • 人工合成生长素类调节剂不能被IAA氧化酶分解，施加于植物后能较长时间保持功效
      • 光氧化：体外的生长素在光下可被氧化，产物也是吲哚醛和亚甲基羟吲哚
  • 生理作用
    • 促进细胞分裂伸长
      • IAA对生长作用具有正负二重性，低(中)浓度促进(抑制)，高浓度可杀死植物
      • IAA增加细胞壁可塑性，进而促进细胞伸长，促进植株的生长
      • 给植物外施IAA时注意：目的，器官，年龄，浓度
      • 不同器官对植物生长素敏感性不同：根＞芽＞茎
      • IAA,CTK共同促进细胞分裂：IAA促进核分裂;CTK促进细胞质分裂
    • 促进根的分化形成
      • 较高浓度生长素诱导茎段形成不定根(诱导扦插生根)
      • IAA/CTK控制愈伤组织生长分化；比值高(低)诱导根(芽)分化；比值适中诱导愈伤组织生长
    • 维持顶端优势；防止器官脱落；诱导无籽果实(单性结实)；促进菠萝开花；诱导雌花分化
    • 高浓度生长素具有相反生理作用，即抑制生长，促进脱落等。高浓度抑制作用与乙烯的诱导形成有关
  • 作用机理
    • 酶生长学说；基因表达学说
    • 激素起作用必须先与其受体结合产生一原初信号，经一系列信号传导最终导致特定生理生化反应
  • 生长素类生长调节剂
• 赤霉素
  • 分布
    • 植物体中分布广泛，果实种子幼芽幼叶都有，含量甚微
    • 主要分布在生长旺盛的幼嫩部位，其中幼果，未成熟种子中含量较高——也是GA合成部位
  • 运输：无极性运输现象，主要随有机物经韧皮部上下运输；根部合成的GA随蒸腾液流向上运输；不同植物运输速度差异大
  • 存在形式：自由型，束缚型(与糖等结合，无活性)，可相互转变，种子成熟转变为束缚型，萌发经水解变为自由型
  • 生物合成
    • 甲瓦龙酸途径：乙酰CoA(原料)→甲瓦龙酸→异戊烯基焦磷酸→双牻牛儿烯基焦磷酸→贝壳杉烯→GA
    • 植物体内合成部位:发育中的果实种子，伸长中的茎根；细胞中合成部位:质体，内质网，细胞质溶胶
    • GA在植物体内合成后降解很慢，较易转化成束缚型贮藏
    • GA结构复杂，人工合成困难，目前主要通过赤霉菌液体发酵来提取结晶
  • 生理作用
    • 促进植物生长:GA最突出生理效应:促进茎叶伸长生长，特别是对矮生植物，克服遗传学矮生症状，恢复高生长
    • 打破休眠促进萌发:GA可代替低温，长日照打破种子芽的休眠
    • 促进抽苔开花:GA可代替春性LDP开花所需长日，代替冬性作物两年生植物开花所需低温(春化作用)
    • 诱导单性结实:GA可诱导梨，葡萄，杏，草莓等形成无籽果实
    • 诱导水解酶合成:GA可诱导淀粉酶，蛋白酶，核糖核酸酶，酯酶等水解酶的形成
    • 诱导雄花分化:对雌雄异花同株植物，GA处理后雄花比例增加；雌雄异株植物的雌株，GA处理，会开雄花
  • 作用机理