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第五章第2节
其他植物激素
Other plant hormones
植物激素:
由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
其他植物激素的种类和作用
01
一、其他植物激素的种类和作用
科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后会疯长(恶苗病),结实率大大降低。
研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上,也出现了恶苗病症状。
1926年
水稻恶苗病植株(左)
与正常植株(右)
导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体,而是赤霉菌产生的某种化学物质。
1、赤霉素的发现及作用
一、其他植物激素的种类和作用
科学家从赤霉菌培养液中分离和鉴定了可导致水稻患恶苗病的三种不同的赤霉素,分别命名为赤霉素A1(GA1)、A2(GA2)、A3(GA3)
思考:能确认赤霉素属于植物激素吗?
1935年
1、赤霉素的发现及作用
一、其他植物激素的种类和作用
1958年
人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。后来又陆续发现了植物体内有多种赤霉素。
确认植物体内可以产生赤霉素,这种物质属于植物激素。
1、赤霉素的发现及作用
一、其他植物激素的种类和作用
1、赤霉素的发现及作用
合成部位:
主要作用:
②促进细胞分裂和分化;
主要是幼芽、幼根和未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
③促进种子萌发和果实发育。
为什么能促进种子的萌发呢?
一、其他植物激素的种类和作用
种子中的赤霉素主要来自胚,它可促进种子等休眠体的萌发。小麦种子的胚乳中储存大量淀粉,水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。
资料
1、赤霉素的发现及作用
一、其他植物激素的种类和作用
某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理,用去胚小麦种子(保留完整胚乳)做了下面的实验。
用清水浸泡48h,切半放入加淀粉的琼脂平板。
用赤霉素溶液浸泡48h,切半放入加淀粉的琼脂平板。
放入种子6h后,用I2-KI溶液冲洗平板。
推测赤霉素是如何促进种子萌发的?
资料
1、赤霉素的发现及作用
一、其他植物激素的种类和作用
2、细胞分裂素的合成部位和作用
合成部位:
主要作用:
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、
侧枝发育、
叶绿素合成
一、其他植物激素的种类和作用
3、脱落酸的合成部位和作用
合成部位:
主要作用:
根冠和萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;
②促进叶和果实的衰老和脱落;
③维持种子休眠;
④促进气孔关闭
一、其他植物激素的种类和作用
4、乙烯的合成部位和作用
在我国宋元时期某著作中写道:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味”。这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。到20世纪60年代,气相层析技术的应用使人们终于弄清楚,是成熟果实释放出的乙烯(ETH)促进了其他果实的成熟。
“木瓜”催熟柿子
乙烯在植物体内能发挥什么作用?
一、其他植物激素的种类和作用
4、乙烯的合成部位和作用
合成部位:
主要作用:
植物体的各个部位
①促进果实成熟;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落
发育:子房→果实,长大;
成熟:涩果→熟果,含糖量、口味等变化
思考:果实的发育和成熟过程有什么不同
一、其他植物激素的种类和作用
5、油菜素内酯
主要作用:
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂,
②促进花粉管生长、种子萌发等。
科学家发现的第六类植物激素。
一、其他植物激素的种类和作用
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
根冠、
萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠。
植物体的各个部位
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育。
植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
一、其他植物激素的种类和作用
6、归纳总结植物激素的生理作用
茎 秆
种 子
果 实
促进细胞伸长
促进细胞分裂
生长素、赤霉素
细胞分裂素、赤霉素
促进萌发
抑制萌发
赤霉素、细胞分裂素
脱落酸
促进成熟
促进脱落
乙烯
脱落酸
植物激素间的相互作用
02
二、植物激素间的相互作用
1. 赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。
不同点:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素不能单独完成细胞分裂过程,不能促进种子萌发。
2. 脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?
与另外几种植物激素生理作用不同的是,脱落酸往往表现出“抑制”作用。
3. 赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。
思考·讨论
各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物地生长发育和对环境的适应。
二、植物激素间的相互作用
生长素促进细胞核分裂
细胞分裂素促进细胞质分裂
促进细胞分裂方面
协同作用
赤霉素促进萌发
脱落酸抑制萌发
调节种子萌发方面
拮抗作用
1、 协同作用
2、 拮抗作用
二、植物激素间的相互作用
生长素升高
乙烯增多
相互作用
抑制
促进
3、 激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
拟南芥GA缺陷型突变体的种子GA含量极低,在缺乏外源GA的培养基上是不能发芽的。若诱变处理,筛选出能够发芽的突变株。发现不是能合成GA的回复突变株,而是ABA缺陷型突变株。检测发现这种双突变株种子内两种激素的绝对水平都极低。只是ABA与GA的比值与野生型相同。
资料
思考:种子的休眠与萌发与什么有关?
3、 激素间的相互作用
并非取决于两种激素的绝对量,而是由二者比例决定。
二、植物激素间的相互作用
有利于黄瓜形成雌花
有利于黄瓜形成雄花
3、 激素间的相互作用
脱落酸
较高
赤霉素
较低
二、植物激素间的相互作用
有利于根的分化
有利于芽的分化
在植物组织培养过程中
3、 激素间的相互作用
在植物的一生当中,每种激素是否一直保持不变呢?
生长素
较高
细胞分裂素
较低
二、植物激素间的相互作用
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
二、植物激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
在植物生长发育和适应环境的过程中,各种激素水平有如下变化特点:
(1)每种激素的含量都会发生变化;
(2)不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
拓展应用
1. 在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释。
(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)
脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后,大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时地萌发。
2. 人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果;社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学,谈谈对这些话的理解。
一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果,其中的科学道理是乙烯能促进果实成熟。由此引申出的“坏苹果法则”,则是一种类比思维。
拓展应用