(共37张PPT)
第5章第2节:其他植物激素
植物激素的种类
1.生长素
2.细胞分裂素
3.赤霉素
4.脱落酸
5.乙烯
6.油菜素内酯
【问题探讨】
“木瓜”催熟柿子
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促进了其他果实的成熟。
讨论1.乙烯在植物体内能发挥什么作用?
乙烯在植物体内起促进果实成熟的作用。
讨论2.在发挥作用时,乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处?
都能从产生部位运输或扩散至作用部位;
微量的物质就可以产生显著的影响。
01
其他植物激素的种类和作用
目录 /CONTENTS
引起水稻恶苗病可能的原因:
(1)赤霉菌本身引起的。
(2)赤霉菌产生某种化学物质引起的。
如何验证?
1926年,科学家发现水稻感染了赤霉菌 →
水稻疯长 →恶苗病 →结实率大大降低。
将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上
→没有感染赤霉菌,却有恶苗病的症状。
一、其他植物激素的种类和作用
正常植株
恶苗病植株
1. 赤霉素
①水稻恶苗病的研究
②提取赤霉素
1935年,科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,命名为赤霉素(简称GA)。
【思考】这就可以说明赤霉素是一种植物激素了吗?
还不能确定赤霉素属于植物激素。
因为植物激素必须是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
一、其他植物激素的种类和作用
20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
1958年,人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。
科学家进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在,并包括很多种。
③确定赤霉素是一种植物激素
一、其他植物激素的种类和作用
1.合成部位:
促进细胞伸长,从而引起植株增高。促进细胞分裂与分化,促进种子萌发,开花和果实发育。可用以解除种子、块茎休眠。
2.作用
1.赤霉素(GA)
一、其他植物激素的种类和作用
一、植物激素的种类和作用
激素名称 合成部位 主要作用
赤霉素
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
②促进细胞分裂与分化
合成部位:
2.细胞分裂素(CTK)
作用:
促进细胞分裂和芽的分化
促进细胞分裂;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
合成部位:
3.乙烯(ETH)
植物体各个部位。
作用:
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
一、其他植物激素的种类和作用
合成部位:
4.脱落酸(ABA)
根冠、萎蔫的叶片等。
作用:
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
一、其他植物激素的种类和作用
常见植物激素比较
激素种类 合成部位 主要作用
生长素 主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实的发育。
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育以及叶绿素合成。
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
一、其他植物激素的种类和作用
【概念辨析】促进果实发育?促进果实的成熟
(1)生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
(2)乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
一、其他植物激素的种类和作用
≠
第六类植物激素——油菜素内酯
植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用,其中油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。
主要作用
促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
促进花粉管生长、种子萌发等。
一、其他植物激素的种类和作用
主要作用:
促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
促进花粉管生长、种子萌发等。
油菜素内酯BR——第六类植物激素
一、植物激素的种类和作用
2
植物激素的调控方式
植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
(微量和高效)
一般来说,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。
【相关信息】在菜豆未成熟的种子中,赤霉素含量较高,但也不到种子质量的亿分之一。1kg向日葵新鲜叶片中,只含有几微克细胞分裂素。
一、其他植物激素的种类和作用
细胞
分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物激素对
植物生长发育的调控
通过 调控
实现
①促进细胞伸长的激素有:
②促进细胞分裂的激素:
③抑制细胞分裂的激素:
④诱导细胞分化的激素:
⑤促进种子萌发,打破种子休眠的激素:
⑥抑制种子萌发,维持种子休眠的激素:
⑦促进开花的激素:
⑧促进果实发育的激素:
⑨促进果实成熟的激素:
⑩促进叶、花、果实脱落的激素:
促进气孔关闭的激素:
赤霉素、生长素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
脱落酸
细胞分裂素、生长素、赤霉素
赤霉素
脱落酸
乙烯、赤霉素
生长素、赤霉素
乙烯
乙烯、脱落酸
脱落酸
总结:植物激素的种类和作用
01
其他植物激素的种类和作用
目录 /CONTENTS
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?
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?
③.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
二、植物激素间的相互作用
请同学们思考下面问题?
思考 讨论:不同植物激素作用的相关性
相同点:赤霉素和生长素都能促进细胞伸长,诱导细胞分化,
影响花、果实发育等作用。
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?
不同点: 赤霉素促进种子萌发,生长素不能。
二、植物激素间的相互作用
思考 讨论:不同植物激素作用的相关性
生命现象 脱落酸 其他植物激素 作用
叶、花、果实衰老和脱落 促进 生长素 抑制
细胞分裂 抑制 细胞分裂素 促进
种子萌发 抑制 赤霉素 促进
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?
二、植物激素间的相互作用
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
思考 讨论:不同植物激素作用的相关性
赤霉素和乙烯可能存在“对抗”作用。
激素种类 主要作用
赤霉素 促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
乙烯 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
③.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
二、植物激素间的相互作用
思考 讨论:不同植物激素作用的相关性
描述草莓中乙烯含量变化的特点,并推测其作用。
二、植物激素间的相互作用
结论:在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的
含量会发生变化。
实例1:生长素和细胞分裂素的关系
资料1:
在实验条件下,离体的植物细胞,在只有生长素(IAA)的条件下,会形成大量多核细胞。
如果同时存在细胞分裂素(CTK),IAA就能促进细胞迅速分裂。
问题:IAA和CTK如何调节细胞分裂?有什么关系?
_________和_____________在细胞分裂起________作用
生长素
细胞分裂素
协同
二、植物激素间的相互作用
资料2:生长素和赤霉素对离体茎切段的作用
实例2:生长素和赤霉素的关系
生长素
赤霉素
色氨酸
合成
氧化产物
分解
促进
抑制
细胞
伸长
赤霉素与生长素协同作用,促进细胞纵向伸长,促进生长。
二、植物激素间的相互作用
据图可知,赤霉素通过促进 和
抑制 来促进细胞伸长。
生长素的合成
生长素的分解
资料3:
赤霉素处理马铃薯,可促进其发芽。
所谓胎萌现象,是指种子在脱离母体前就开始萌发的现象,脱落酸(ABA)合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象,而外源ABA可抑制胎萌现象。
清水处理
赤霉素溶
液处理
ABA合成缺陷突变体玉米的果穗
实例3:脱落酸和赤霉素的关系
上述资料告诉我们,赤霉素可以打破种子休眠;脱落酸可促进并维持种子休眠。二者之间作用效果相反。
两种激素作用效果相反,共同调节休眠体的萌发。
二、植物激素间的相互作用
实例4:生长素(IAA)和乙烯(ETH)的关系
低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。
二、植物激素间的相互作用
生长素浓度低
生长素浓度高
乙烯增多
细胞伸长生长
促进
促进
抑制
二、植物激素间的相互作用
根据以上实例可知多种激素并不是独立起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育。
(1)协同作用
生长素
细胞分裂素
细胞核分裂
细胞质分裂
细胞
分裂
促进
促进
生长素
细胞伸长、分化,果实发育
赤霉素
促进
促进
(2)相抗衡作用
脱落酸
种子
萌发
赤霉素
抑制
促进
脱落酸
细胞分裂
细胞分裂素
抑制
促进
协同 作用 激素
促进植物生长 细胞分裂素、生长素、赤霉素
诱导愈伤组织分化成根或芽 生长素、细胞分裂素
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
促进果实坐果和生长 生长素、细胞分裂素、赤霉素
抗衡 作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落 脱落酸、乙烯 生长素、细胞分裂素
种子发芽 赤霉素 脱落酸
叶片衰老 脱落酸 生长素、细胞分裂素
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
二、植物激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
此外决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量而是不同激素的相对含量。
二、植物激素间的相互作用
二
植物激素间的相互作用
愈伤
组织
愈伤
组织
对照
细胞分裂素多,
生长素少
促进茎的生长
(只长茎叶不长根)
细胞分裂素少,
生长素多
促进根的生长
(只长根叶不长茎)
细胞分裂素和生
长素比例合适
愈伤组织就会分化出根和茎叶
0
7
14
21
28
35
42
49
56
63
70
77
84
91
98
105
112
119
126
133
140
生长素含量(ng·g-1鲜重)
5
10
15
20
25
细胞分裂素、赤霉素、脱落酸含量(ng·g-1鲜重)
20
40
60
80
100
120
140
160
生长素
脱落酸
细胞分裂素
赤霉素
二、植物激素间的相互作用
植物生长发育的过程中,不同激素的调节还表现出一定的顺序性。
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
总之,植物的生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
(1)在果实的细胞分裂过程中哪些激素在起作用?
(2)在细胞伸长过程中占主导作用的激素有哪些?
细胞分裂素、生长素、赤霉素等
生长素和赤霉素
中国科学院的植物生理学家研究了某种果实发育和成熟过程中的激素变化如下图所
示,据图回答问题:
(3)在果实成熟过程中明显升高的激素有哪些?
乙烯和脱落酸
各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素相互作用共同调节的。
二、植物激素间的相互作用
5
课堂小结
第2节 其他植物激素
课堂小结:
植物的生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
实战训练:
1.运用植物激素的相关知识,判断下列说是否正确。
(1)赤霉素决定细胞的分化。
(2)脱落酸促进果实和叶脱落。
(3)细胞分裂素促进细胞伸长。
×
×
√
2.生长素和乙烯都在植物生命活动调节中重要作用。以下相关叙述,正确的是( )
A.植物体内生长素含量会影响乙烯的合成
B.生长素促进植物生长,乙烯促进果实发育
C.生长素是植物自身合成的,乙烯是植物从环境中吸收的
D.生长素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
√