内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第2节 其他植物激素
唤醒沉睡的种子,
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝,
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光,
离不开信息分子。
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用?
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?
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。
问题探讨
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
生长素
植物激素
油菜素内酯
问题: 植物体内植物激素的作用都一样吗?你知道它们的探索历程吗?
激素名称 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
①细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;
②器官水平:促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实的发育。
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(1)赤霉素的发现历程
1926年,水稻感染了赤霉菌→ 水稻疯长 → 恶苗病 (植株疯长,结实率降低)
水稻恶苗病植株(左)与正常植株(右)
[思考]引起水稻恶苗病可能的原因是什么?
[活动]如何验证?请简要说出设计思路。
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。
恶苗病:赤霉菌产生某种化学物质引起的
一、其他植物激素的种类和作用
推测1:赤霉菌本身引起的
推测2:赤霉菌产生某种化学物质引起的
1.赤霉素(GA)
一、其它植物激素的种类和作用
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。
(1)赤霉素的发现历程
20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。后来,还发现了植物体内还有其他植物激素。
1.赤霉素(GA)
一、 其他植物激素的种类和作用
(2)赤霉素的合成部位:
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;
③解除休眠,促进种子萌发、开花和果实发育。
喷施赤霉素植株( A)与对照( B)
(3)赤霉素的主要作用:
(4)分布:
主要分布在生长旺盛部位
赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。
【生活小技巧】赤霉素的应用
农业上利用赤霉素促进果实发育,
提高果实产量。
清水处理
赤霉素溶
液处理
赤霉素浸泡水稻种子,提高发芽率
刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚刚收获的马铃薯要有一定的休眠期,在度过休眠期以后才能萌发,如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。
一、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素
(1)合成部位:
主要是根尖。
促进细胞分裂;
(2)主要作用:
成熟区
伸长区
根冠
分生区
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
③延缓叶片衰老(蔬菜保鲜)
④促进气孔开放
(3)分布:
细胞分裂的旺盛部位
成熟区
伸长区
根冠
分生区
3.脱落酸(ABA)
(1)合成部位:
根冠、萎蔫的叶片等
(2)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
(3)分布:
将要脱落的器官和组织中含量多
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4.乙烯
(1)合成部位:
(2)主要作用:
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。
(3)分布:
各器官都存在
【辨析】果实发育和果实成熟
生长素、赤霉素
乙烯
果实发育:子房→果实,长大;
果实成熟:涩果→熟果, 含糖量、口味等变化
促进果实发育≠促进果实的成熟
(2)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。
——第六类植物激素
(1)合成部位:
植物体内
5.油菜素内酯(BA)
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
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。
二、植物激素间的相互作用
1.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。
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
细胞体积增大
共同促进
植物生长
促进
细胞伸长
细胞质分裂
促进
细胞核分裂
促进
生长素
细胞分裂素
细胞数目增加
共同促进
细胞分裂
(1)协同作用
①生长素、细胞分裂素促进细胞分裂。
二、植物激素间的相互作用
2. 各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激索共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(1)协同作用
②生长素和赤霉素促进细胞伸长:赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。
生长素
细胞伸长、分化,果实发育
赤霉素
促进
促进
二、植物激素间的相互作用
促进
色氨酸
合成
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
分解
赤霉素
(2)抗衡作用:作用效果相反
①脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响:脱落酸促进种子休眠,抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,促进植株生长。
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
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
②脱落酸、细胞分裂素对细胞分裂的影响:脱落酸抑制细胞分裂,细胞分裂素促进细胞分裂。
(2)抗衡作用:作用效果相反
当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(3)不同激素在代谢上存在相互作用
生长素浓度低
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯含量增加
促进
促进
抑制
抑制
促进
成熟
3.决定器官生长、发育的,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
较高
有利于分化形成雌花
较低
有利于分化形成雄花
较高
有利于分化形成根
较低
有利于分化形成芽
脱落酸
赤霉素
生长素
细胞分裂素
雌花
雄花
细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ng·g-1)鲜重
开花后天数/d
0
7
14
49
56
63
70
84
126
133
140
21
28
35
42
77
91
98
105
112
119
20
40
60
80
100
120
140
160
5
10
15
20
25
生长素含量/(ng·g-1)鲜重
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
4. 在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
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
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。
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