植物的调控系统.ppt.ppt

想一想： ①为什么向日葵的花向着太阳？ ②为什么秋季有的植物会落叶？ ③为什么植物的茎向地上生长 而植物的根向地下生长？ ④为什么雪松外形大多数都呈宝塔形？ 目的要求：掌握植物激素的概念和特征，及其生理作用。植物激素和植物生长调节剂的种类、特点和，掌握种子休眠的原理和打破休眠的方法，重点掌握植物生长规律及其在农业生产上的应用。 教学要点：植物激素，植物生长调节剂，种子休眠，种子萌发，植物生长发育的细胞学基础，植物生长发育的基本规律，植物生长发育的影响因素，植物运动。 （一）植物激素的发现 1、生长素早期研究实验 达尔文的实验 温特的实验 温特将这种能促进胚芽鞘向光弯曲的物质称为生长素 2、植物激素的概念及其特征 植物激素： 指一些在植物体内合成，并能从产生部位运送到作用部位，对生长发育产生显著生理作用的微量有机物。 植物激素具有三个明显特征 植物激素: 指一些在植物体内合成，并能从产生部位运送到作用部位，对生长发育产生显著生理作用的微量有机物。 1、内生的，细胞接受特定环境信息诱导而形成的代谢产物。 2、能移动，移动的速率和方式，因激素的种类、植物及其器官的特性而不同，也受环境影响。 3、低浓度有调节功能。 3、植物激素的种类 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素、脱落酸和乙烯 此外，还陆续发现一些具有激素生理活性的物质如：芸苔素（油菜素内酯）、多胺、茉莉酸甲酯等。 4、植物生长调节剂 具有植物激素活性的人工合成物质。 如：吲哚丁酸、萘乙酸、矮壮素、多效唑等 （二）植物激素的生理作用 1、生长素、赤霉素、细胞分裂素 ——起促进作用 (1) 生长素（IAA）促进细胞的伸长 低浓度 促进生长 中等浓度 抑制生长 高浓度 死亡 作用机理 激素受体： 指能与植物激素专一地结合，并能在结合后能引起特定激素生理生化效应的物质。 实际上激素受体是蛋白质。植物体内有多种激素，必然有多种激素受体。 激素受体的存在部位：质膜、细胞质、细胞核 生长素促进细胞伸长机理 酸生长学说 促核酸、蛋白质合成机理 基因 生长素的其他作用 ①促进作用：雌花的形成，单性结实，叶片的扩大，不定根的形成，侧根的形成，种子果实的生长，伤口的愈合、顶端优势等等 ②抑制作用：花、果的脱落，幼叶的脱落，侧枝的生长，块根的形成等等 (2)赤霉素（GA）促使茎伸长 GA3对矮生豌豆的影响 图中左为矮生突变体，右为施用GA3植株长高至正常植株的高度 赤霉素的结构 赤霉素的其他生理作用 诱导?—淀粉酶的形成 诱导开花 单性结实，座果 促进种子萌发 打破贮存器官的休眠等等 诱导?—淀粉酶的形成的机理 诱导植物开花 图下小麦籽粒纵剖面示意图及水解酶的合成与GA的关系 实验一 大麦种子作三种处理： 1、取无胚部分 不能产生?-淀粉酶 可产生 2、取有胚部分 能产生?-淀粉酶 3、去糊粉层 不产生?-淀粉酶 结论：?-淀粉酶产生的条件是有胚存在、有糊粉层存在 实验二 含糊粉层的大麦种子放入含GA3的溶液中保温，测?-淀粉酶的活性。结果： 1、8小时后，糊粉层有?-淀粉酶，随后保温介质有，24小时比对照高10-20倍。 2、6-8小时间，加入放线菌素D，没有?-淀粉酶产生。8小时以后加入放线菌素D，侧可产生?-淀粉酶。 结果分析： 胚可产生GA，作用于糊粉层细胞（靶细胞），诱导?—淀粉酶产生，大约有8小时的滞后期。可见，GA的作用是：影响和控制DNA转录为mRNA 。 （3）细胞分裂素（ CK）促进细胞分裂 植物组织培养时，如只给IAA，给CK，细胞不能分裂。 IAA可促进核分裂，而CK可促进质分裂，因此，当缺CK时则可形成多核细胞。 作用机理 ——控制蛋白质合成假说 CK与核酸酶结合，保护tRNA CK促进核糖体与mRNA结合，形成多核糖体，加速了翻译过程，从而促进了蛋白质合成 细胞分裂素的化学结构 从化学结构上来讲，细胞分裂素(CK)是腺嘌呤的衍生物。 细胞分裂素的其他生理作用 诱导芽的分化，促进侧芽的发育 研究发现，愈伤组织是分化根还是芽，要看培养基中CK与IAA的比值。 当CK/IAA 比值小0.02/2（mg/l) 根分化 当CK/IAA 2.0/0.2（mg/l) 愈伤组织生长 当CK/IAA 比值大3.0/0.2（mg/l) 芽分化 延缓叶片衰老 促进气孔张开 促进雌花形成 诱导开花等等 2、脱落酸和乙烯的抑制作用 （1）脱落酸（ABA）抑制植物体内许多过程 促进脱落 促进休眠 提高抗逆性 脱落酸是植物体内最重要的生长抑制