内容正文:
5.2 其他植物激素
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发、并无涩味。”
(宋·苏轼《格物粗谈·果品》)
乙烯:催熟果实
问题探讨
这种“气”究竟是什么呢?
成熟的果实中富含乙烯,他可以对临近的果实产生影响。乙烯也是一种植物激素。除了乙烯和生长素以外,植物体内还存在哪些激素呢?
赤霉素
( GA )
细胞分裂素
(CTK)
脱落酸
(ABA)
乙烯
(ETH)
其他植物激素种类
生长素
(IAA)
一则新闻
某村民家水稻秧田里的秧苗比相邻秧田里的高出4厘米左右,叶子较别的秧苗更圆更细,非常像韭菜。
奇怪秧苗长得像韭菜!
水稻恶苗病
这是一种水稻恶苗病,由一种真菌引起。
这种真菌究竟是如何引起水稻幼苗疯长呢?
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。
1935年,科学家从培养基滤液中分离出赤霉素(GA)
1956年,科学家证明植物体中普遍存在赤霉素物质,并包括很多种
正常植株
恶苗病植株
赤霉素的发现
1926年,科学家发现水稻感染了赤霉菌 → 水稻疯长 → 恶苗病
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。
20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
赤霉素
GA
(1)合成部位:
(2)主要作用:
① 促进细胞伸长,从而引起植株增高;
② 促进细胞分裂与分化;
③ 促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是幼根、幼芽、未成熟的种子
一、其他植物激素的种类和作用
解除种子、
块茎休眠
脱落酸
ABA
(1)合成部位:
(2)主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等
脱落酸在高温下易降解。
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
ETH
(1)合成部位:
(2)主要作用:
植物体各个部位
① 促进果实成熟;
② 促进开花;
③ 促进叶、花、果实脱落
5.第六类植物激素——油菜素内酯
(1)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。
1. 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)。
【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。
2. 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。
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
激素种类
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
合成部位
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;影响器官的生长、发育。
未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育
主要是根尖
促进细胞分裂
根冠、萎焉的叶片等
抑制植物细胞的分裂,促进叶和果实的衰老、脱落
植物各个部位
促进果实成熟
作用
【现学现用】
1.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
二、植物激素间的相互作用
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。
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。
促进
前体物质(色氨酸)
合成
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
分解
赤霉素
具体机理
(2)相抗衡作用
实例1:
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
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
两者为相抗衡作用
脱落酸
赤霉素
实例2:
细胞分裂素 促进细胞分裂,促进气孔张开
脱落酸 抑制细胞分裂,促进气孔关闭
保卫细胞
气孔张开
气孔闭合
细胞分裂素
脱落酸
两者为相抗衡作用
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)相互作用
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。
黄瓜茎端:脱落酸/赤霉素
比值高
分化为雌花
比值低
分化为雄花
(4)在植物各器官中,决定植物器官生长、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。(花的性别)
诱导愈伤组织分化方向:生长素与细胞分裂素的比值
较高:有利于根的分化
较低:有利于芽的分化
生长素/细胞分裂素
3.植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
各种激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用形成的调节网络共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
1. 下列现象与生长素无直接关系的是
A. 放在窗口的花卉向光源弯曲生长
B. 棉花摘心能多结棉桃
C. 有心栽花花不成,无意插柳柳成荫
D. 枫树叶秋天变红
2. 在植物组织培养实验中,人们一般选用( )促进芽的分化
A.生长素 B.赤霉素
C.细胞分裂素 D.脱落酸
( )
D
C
【现学现用】
3.下列叙述与所涉及的植物激素对应关系不一致的是( )
A.处理生长期的芦苇,使其纤维长度增加——赤霉素
B.即将成熟的小麦种子持续干热后遇大雨易发芽——脱落酸
C.抑制马铃薯发芽,延长贮藏期——细胞分裂素
D.未成熟的柿子中放入木瓜催熟——乙烯
4.下列关于植物激素应用的叙述,错误的是( )
A.植物激素不能直接参与细胞代谢,但可以对植物生命活动进行调节
B.在失重状态下植物激素不能进行极性运输,所以根失去了向地生长的特性
C.赤霉素、细胞分裂素分别通过促进细胞伸长和分裂促进植物生长
D.持续干热再遇数天阴雨,小麦种子易在穗上发芽的原因之一是脱落酸含量减少
C
B
5.下图表示植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程。回答问题:
(1)GA在植物体内的主要
合成部位是幼根、幼芽和
萌发的种子。在解除休眠
过程中,GA和ABA表现
为______作用。
(2)研究表明,GA能促进色氨酸合成酶的活性,同时抑制生长素氧化酶的活性,这表明GA可以通过__________________从而促进生长;ABA具有调节气孔开度的作用,当土壤干旱缺水,植物体内ABA的含量增多,其意义是_____________________________。
抗衡
调节生长素的含量
降低植物蒸腾作用以适应干旱环境
$$