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1、植物激素的作用機(jī)理激素是植物體內(nèi)合成的一系列天然化合物,以極微量的濃度引發(fā)生理反應(yīng),在植物的生長發(fā)育等多種生理過程以及器官發(fā)育、形態(tài)建成等方面起重要調(diào)節(jié)作用,也影響農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等重要性狀。第一次綠色革命、雜交稻生產(chǎn)赤霉素(GA)產(chǎn)量提高(抗倒伏)細(xì)胞分裂素穗粒數(shù)顯著增多油菜素內(nèi)酯株型結(jié)構(gòu),光合能力蔬菜、瓜果的產(chǎn)量、抗性油菜素內(nèi)酯株型、根生長素植物激素的定義產(chǎn)生于植物體內(nèi)的特殊部位,是植物在正常發(fā)育過程中或特殊環(huán)境條件下的代謝產(chǎn)物;能從合成部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?;不是營養(yǎng)物質(zhì),僅以很低的濃
2、度產(chǎn)生各種特殊的調(diào)控作用。植物激素的種類植物激素的合成部位吲哚乙酸分生組織、種子細(xì)胞分裂素根尖赤霉素生長的種子脫落酸、乙烯成熟、衰老和環(huán)境條件油菜素內(nèi)酯花粉,整株水平生長素脫落酸細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞體積擴(kuò)大乙烯赤霉素莖伸長生長促進(jìn)細(xì)胞分裂促進(jìn)休眠促進(jìn)果實(shí)成熟油菜素內(nèi)酯促進(jìn)細(xì)胞延伸作用廣泛相互作用、不同信號(hào)途徑間的交叉感知、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)生長素生長素的生理功能吲哚乙酸(IAA)的合成部位及含量細(xì)胞迅速分裂的部位,以嫩葉、莖端的分生組織及正在成長的種子為主(在未成熟時(shí)最高,隨成熟進(jìn)度而逐漸減少)。含量視植物
3、種類、器官及生長發(fā)育階段而異。植物組織游離IAAIAA酯肽合IAA燕麥營養(yǎng)組織16569燕麥穎果4407620未測(cè)到大麥穎果(已磨)40329未測(cè)到水稻穎果17032739未測(cè)到黍穎果3663198未測(cè)到小麥穎果123511未測(cè)到玉米營養(yǎng)組織24528未測(cè)到玉米穎果500-100071600-78800未測(cè)到大豆種子450524菜豆種子2030136豌豆?fàn)I養(yǎng)組織35543豌豆種子93未測(cè)到202椰子胚乳液0905未測(cè)到蕎麥種子4012725向日葵種子30110未測(cè)到禾谷類豆科其他游離及結(jié)合態(tài)IA
4、A在不同植物種類和部位的含量AuxinTryptophan-dependantbiosynthesisTryptophan-independentbiosynthesisPolartransportConjugationSignalingTropismsCelldivisionRootinitiationApicaldominanceLeafsenescenceFruitsettingandgrowthFloweringVasculardevelopmentFertilityChenetal.,
5、2006Linetal.,2005生理作用多種激素的相互作用赤霉素、乙烯、油菜素內(nèi)酯DifferentialeffectsofvariousauxinmoleculesIAA2,4-DNAAIBA10nM100nM100nM10mMWoodwardetal.,2005作用機(jī)理(一)酸生長理論(二)基因活化學(xué)說(三)激素受體(hormonereceptor)(一)酸生長理論處理①IAA②IAA+PH4緩沖液③IAA+PH7緩沖液④IAA+PH4緩沖液⑤PH3.2~3.5緩沖液⑥PH7緩沖液⑦PH3
6、.2~3.5緩沖液切段表現(xiàn)伸長,介質(zhì)PH下降伸長(轉(zhuǎn)入③)伸長停止重新伸長伸長(轉(zhuǎn)入⑥)伸長停止轉(zhuǎn)入⑦重新伸長(一)酸生長理論質(zhì)膜—H+-ATPase(質(zhì)子泵)生長素→質(zhì)子泵活化Ⅰ細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的(H+)→細(xì)胞壁→酸化→鍵(如H鍵)斷裂。Ⅱ細(xì)胞壁水解酶→活化, 多糖→單糖, 纖維素交織點(diǎn)斷裂、松馳、細(xì)胞壁變軟、可塑性增加。細(xì)胞水勢(shì)下降蛋白質(zhì)合成細(xì)胞吸水細(xì)胞質(zhì)中受體質(zhì)膜上的受體H+分泌到細(xì)胞壁中信使物進(jìn)入核內(nèi)使某些基因解阻遏,與生物有關(guān)的mRNA被轉(zhuǎn)錄細(xì)胞壁軟化快速反應(yīng)長期效應(yīng)IAA細(xì)胞生長(二)基因活
7、化學(xué)說五、生長素的作用機(jī)理——是指能與激素特異性結(jié)合,并且能引發(fā)特殊生理生化效應(yīng)的蛋白質(zhì)。(三)激素受體(hormonereceptor)PLA游離脂肪酸和溶血磷脂LPC是磷脂酶CPK蛋白激酶DAG和磷酸膽堿DAG雙酰甘油Auxin-bindingprotein1(ABP1)ABP1,firstdescribedfrommaize.ThefirstdetectionofABP1auxinbindingactivityincrudemembranepreparationsofetiolatedco
8、leoptiles.In1985,thebindingproteinwaspurifiedforthefirsttimeleadingtofunctionalstudiesofABP1,examinationofitscellbiologyanditsstructure.A2,4-Dmatrixwasalsousedtopurifypeachauxinbindingproteins,latershowntobemembersoftheproteinsuperfamilyknownastheger