(共27张PPT)
5.2 其他植物激素
讨论
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用
促进果实成熟
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,微量且高效
每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无色味。”这
种“气”究竟是什么呢 人们一直不明白。直到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。
回问题探讨
在我国宋元时期某著作中写道:“红柿摘下未熟,
“木瓜”催熟柿子
科学家发现水稻感染赤霉菌后出现
疯长现象,植株高大但结实率低,称 为恶苗病。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。
我们从这份资料中能推测出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 。
一 、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素的发现及作用
1926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。终于,我们确认植物体内可以 产生赤霉素,这种物质属于植物激素。
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)。
一 、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素的发现及作用
1935年
1958年
合成部位: 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
主要作用:①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂和分化;
③促进种子萌发和果实发育。
一 、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素的发现及作用
一 、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素的合成及作用
1955年,在一个很偶然的机会,斯库戈等人发现了一种能促进细
胞分裂的物质,这种物质被命名为激动素。在激动素被发现以后,
科学家们又发现了多种具有激动素生理活性的物质,有天然的,也
有人工合成的。后来,人们将这一类物质都称为细胞分裂素
(CTK) 。
合成部位:
主要是根尖
主要作用:
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成; ③ 延缓衰老。
一 、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素的合成及作用
美国科学家从未成熟将要脱落的棉桃中,提
取出一种促进棉桃脱落的激素,命名为脱落素, 英国科学家也从槭树将要脱落的叶子中,提取出 有一种促进芽休眠的激素,命名为休眠素。
一 、其他植物激素的种类和作用
3.脱落酸的合成及作用
确定其化学结构,二者是同物质,称为脱落酸(ABA)。
1964年
1965年
一 、其他植物激素的种类和作用
3.脱落酸的合成及作用
合成部位:
根冠、萎蔫的叶片等
分布:
将要脱落的器官和组织中含量多
主要作用:
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。
一 、其他植物激素的种类和作用
3.脱落酸的合成及作用
脱落酸在高温下易降解。据此,请解释“水稻、玉米即将成熟时,
若遇干热后再遇大雨的天气,种子将易在“穗上发芽”的原因。
①这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。
②持续的高温能使种子中的脱落酸降解,从而打 破种子的休眠。
③大雨天气又给种子提供了萌发所需要的水分,
于是种子就容易在穗上发芽。
随堂练习
In-clasc practice
1. (2019全国I 卷,29T) 将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇
水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落(ABA) 含量增高,叶片气孔开度 减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而 是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA) 植株 为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
(1)实验要在干旱的条件下进行;
( 2 ) 在 有ABA和无ABA参与的条件下测定气孔开度的变化;
(3)实验材料要选用”ABA 缺失突变体”。
审题关键
干旱条件下气孔开度减少的直接原因
是否干旱处理
自变量
干旱条件下ABA的有无
否—对照组:ABA 缺失突变体+正常条件处理
是—实验组:ABA 缺失突变体+干旱处理
无—对照组:ABA 缺失突变体+干旱处理
解题模板
实验目的
变量识别
有—对照组:ABA 缺失突变体+ABA+ 干旱处理
实验分组
随堂练习
In-class practice
1. (2019全国I 卷,29T) 将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇
水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落(ABA) 含量增高,叶片气孔开度 减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而 是由ABA 引起的。请以该种植物的ABA 缺失突变体(不能合成ABA) 植株 为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 答案:
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,
再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下, 一
组进行ABA 处理,另一组作为对照组, 一段时间后,分别测定两组的气孔 开度。预期结果是ABA 处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
发育: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。
成 熟 :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。
合成部位: 植物体各个部位
主要作用:
①促进果实成熟;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落。
一 、其他植物激素的种类和作用
4.乙烯的合成及作用
一、其他植物激素的种类和作用
5.第六类植物激素
科学家发现,除了上述五类植物激素,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,油莱素内酯已经被正式认定为 第六类植物激素。
目前尚无法确定油菜素内酯的产生部位,
可能在花粉、根和未成熟的种子等部位产生。
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。
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素 芽、幼嫩的叶、①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化; 发育中的种子 ②影响器官的生长、发育。
赤霉素 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。
细胞分裂素 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。
脱落酸 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。
乙烯 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;
1.生长素 3.赤霉素 5.乙烯
2.细胞分裂素 4.脱落酸
6.油菜素内酯
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。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。
一 、其他植物激素的种类和作用
思考·讨论——不同植物激素作用的相关性
根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。
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
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。
赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
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
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“拮抗”关系。
二 、植物激素间的相互作用
各种植物激素并不是孤立起作用,二是多种激素共同调控植物的
生长发育和对环境的适应。
细胞分裂素
促进
质分裂
促进
细胞
分裂
脱落酸 赤霉素
抑制 促进
种子萌发
生长素
促进
核分裂
1.协同作用/拮抗作用
协同作用
细胞分裂:细胞分裂素、赤霉素
细胞伸长:生长素、赤霉素
果实发育:生长素、赤霉素
叶片、果实脱落:乙 烯 、 脱 落 酸
开花:乙烯、赤霉素
拮抗作用
细胞分裂:细胞分裂素(赤霉素)与脱落酸
种子萌发:脱落酸与赤霉素
二、植物激素间的相互作用
2.反馈作用
一种激素的作用受另一种激素的调节,或促进,或抑制。
细胞伸长
高
浓
抑制
烯
可见高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。
度 促进合成
低浓度促进
生长素
的相对含量。
生长素高 生长素低 生长素适中的
细胞分裂素低细胞分裂素高细胞分裂素适中的
4.
诱导脱分化诱导再分化 愈伤组织保持
和根的形成 和芽的形成 生长而不分化
二 、植物激素间的相互作用
3. 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
脱落酸/赤霉素(低)
脱落酸/赤霉素(高)
二 、植物激素间的相互作用
4. 植物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。
乙烯相对含量
一—生长素
—— 脱落酸
—— 细胞分裂素
— 赤霉素
5.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。
160-
140-
120-
100
80
60
40-
20-
0 7 14212835424956637077849198105112119126133140
细 胞 分 裂 素 、 赤 霉 素 、 脱 落 酸 含 量 ( n g · g - 1 鲜
25
20
15
10
5
生 长 素 含 量 ( n g . g - 1 鲜 重 )
重 )
根尖中产生的物质, 控制根生长的方向
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。
幼叶和芽中合成的生长素和 赤霉素可能控制茎的伸长
幼果中合成的细胞 分裂素用于生长
乙烯在成熟的果实 中积累,诱导成熟
生长素可能影响分化
叶中产生脱落酸,气孔关闭, 减少水分损失以适应缺水环境
细胞分裂素保持根和 茎均衡生长
随堂练习
In-class practice
2.向日葵和番茄都能产生果实和种子。在上述两种植物开花期间,遇到了连
续的阴雨天,影响了植物的传粉,所以管理人员及时喷洒了一定浓度的生 长素。下列对采取这一措施所产生结果的叙述,错误的是(B )
A.番茄能形成无子果实
B.向日葵不能形成无子果实
C.向日葵能形成无子果实,但产量下降
D.番茄能形成无子果实,但产量基本未受影响
无种子←
无籽蕃茄
雌蕊 涂生长素,套袋 果肉、果皮
> 育种实例:无籽蕃茄
> 育种原理:生长素能促进果实的发育
柱头 子房壁发育
普通蕃茄
去掉雄蕊
不能受精
花蕾期