内容正文:
第2节 其他植物激素
第5章 植物生命活动的调节
拔苗助长
你有什么好方法让幼苗快速生长?
问题探讨
——苏轼《格物粗谈》
4
问题探讨
——苏轼《格物粗谈》
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问题探讨
——苏轼《格物粗谈》
6
问题探讨
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?
至少能促进果实成熟
2.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,微量物质就可产生显著影响。
生活小窍门:我们会将买来的硬邦邦的猕猴桃与香蕉放在一起,很快猕猴桃就软软的,酸甜可口,这个过程是利用了香蕉产生的乙烯。
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
7
甜柿催熟(shú)法
复习回顾——生长素合成部位和主要作用
生长素(IAA)
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(细胞水平)促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;
(器官水平)影响器官的生长、发育。
大多集中在生长旺盛部位 ,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实。
④主要应用:
促进扦插枝条生根、培育无子果实、防止果实和叶片脱落
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
生长素
植物激素
成熟的果实中富含乙烯,它可以对临近果实产生影响。乙烯也是一种植物激素。 除生长素和乙烯外,植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。
让我们穿越时空隧道,跟随科学家的脚步来探索其他植物激素种类和作用吧。
一、其他植物激素的种类和作用
一、其他植物激素的种类和作用
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
这些植物激素是如何被发现的呢?
赤霉菌
正常
病株往往比正常植株高50%以上
病株结实率大大降低
恶苗病
时间:1926年
一、其他植物激素的种类和作用
1. 赤霉素(GA)① 发现历程
赤霉菌
滤液
水稻幼苗
恶苗病
水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些?
(1)赤霉菌本身引起的。
(2)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
1. 赤霉素(GA)① 发现历程
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
因为植物激素必须由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
赤霉菌
1. 赤霉素(GA)① 发现历程
一、其他植物激素的种类和作用
20世纪50年(1958)
科学家发现被子植物红花菜豆体内存在赤霉素,并从未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。
后进一步研究,不但发现赤霉素在植物中普遍存在,且知道了赤霉素包括许多种。
幼芽
幼根
未成熟的种子
1. 赤霉素(GA)
一、其他植物激素的种类和作用
②合成部位:
种子中赤霉素主要来自胚,可促进种子等休眠体萌发。小麦种子胚乳中储存大量淀粉,水解后可为胚萌发提供充足能源物质。
1. 赤霉素(GA)
一、其他植物激素的种类和作用
③主要作用:
a.促进细胞伸长,从而引起植株增高;
b.促进细胞分裂与分化;
c.促进种子萌发、开花和果实发育。
17
联系实际
促进果实发育和促进果实成熟过程一样吗?
刚收获的马铃薯块茎经一段休眠期后才能萌发,播种时最好用哪种激素处理可以解除休眠?
赤霉素
→可以解除休眠、促进种子萌发
2. 细胞分裂素(CTK)
一、其他植物激素的种类和作用
①合成部位:
根冠
分生区
伸长区
成熟区
合成部位
主要是根尖
2. 细胞分裂素(CTK)
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用:
a.促进细胞分裂;
b.促进芽的分化、侧枝发育;
c.促进叶绿素合成,延缓叶片衰老(蔬菜保鲜)
d.促进气孔开放
1964年,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。
1965年确定其化学结构,二者是同物质,称为脱落酸(ABA)
3. 脱落酸(ABA)
一、其他植物激素的种类和作用
萎蔫的叶片
①合成部位:
(生长抑制剂)
成熟区
伸长区
根冠
分生区
3. 脱落酸(ABA)
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用:
抑制
减少了在干旱胁迫条件下水分流失。
a.抑制细胞分裂;
b.促进气孔关闭;
叶的离去,是风的追求,还是树的不挽留?
c.促进叶和果实的衰老和脱落;
d.维持种子休眠。
3. 脱落酸(ABA)
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用:
b.促进气孔关闭;
a.抑制细胞分裂;
联系实际
脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽
(研究表明:脱落酸在高温条件下容易降解)
自然界中存在这样一种现象:小麦,玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间干热之后,又遇大雨天气,种子就容易在穗上发芽,尝试解释现象。
持续一段时间高温,使种子中脱落酸降解。没脱落酸就不会和其他种子那样休眠;
然后,大雨天气又给穗上种子提供萌发所需要水分,于是种子就会不适时地萌发。
4. 乙烯(ETH)
一、其他植物激素的种类和作用
①合成部位:
植物体各个部位
: 常温下为气体(唯一)
4. 乙烯(ETH)
一、其他植物激素的种类和作用
: 常温下为气体(唯一)
②主要作用:
a.进果实成熟;
→生长素/赤霉素:促进果实发育
b.促进开花;
c.促进叶、花、果实脱落。
思考:乙烯既能促进开花,又能促进花的脱落,说法矛盾吗?为什么?
不矛盾,因为乙烯在不同发育阶段所起的作用不同。在开花前促进开花,在开花后抑制开花
5. 油菜素内酯(BR)
一、其他植物激素的种类和作用
除了发现的五类植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。
——第六类植物激素
其中油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素
①合成部位:
花粉、根和未成熟的种子等
②主要作用:
a.促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
b.促进花粉管生长、种子萌发等。
花粉管
结合教材P97 图5-9,2min快速记忆激素合成部位及功能
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
看看谁记得
又快又准确
乙烯
脱落酸
脱落酸
细胞分裂素
细胞分裂素
赤霉素
赤霉素
油菜素内酯
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
脱落酸
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乙烯
赤霉素
油菜素内酯
促进细胞分裂与分化
促进细胞分裂
促进芽的分化、侧枝发育
请同学们说出下列生理作用对应的激素?
维持种子休眠
抑制细胞分裂
促进开花
促进茎、叶细胞的扩展和分裂
促进种子萌发、开花和果实发育
促进气孔关闭
促进细胞伸长
促进果实成熟
促进叶和果实的衰老和脱落
促进花粉管生长、种子的萌发
促进叶、花、果实脱落
促进叶绿素合成
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【深挖教材】植物激素调节植物生长发育
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
植物激素在体内含量虽微少,但在调节植物生长发育上作用却非常重要。(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。
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。
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
各种植物激素的合成部位及生理作用
幼芽、幼根、未成熟的种子
主要是根尖
根冠、
萎蔫的叶片等
植物体各个部位
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
植物体内同时存在多种激素,它们相互之间会不会有影响呢?
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育。
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。
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;
③促进叶和果实衰老和脱落;④维持种子休眠
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
油菜素内酯
花粉、未成熟的种子和根
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
二、植物激素间的相互作用
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
结论一: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。
思考·讨论
动态变化的原因是什么?
高,促进开花
较高,促进花瓣脱落,有利于雌蕊膨大发育果实
低,有利于果实发育
高,促进果实成熟和脱落
协同
生长素
促进
促进
核分裂
质分裂
细胞分裂
促进
细胞分裂素
脱落酸
赤霉素
相抗衡
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
赤霉素
二、植物激素间的相互作用
结论二:各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物地生长发育和对环境的适应。
细胞分裂
植物生长
果实发育
生长素、细胞分裂素
种子萌发
果实成熟
油菜素内酯、细胞分裂素、赤霉素
生长素、赤霉素
乙烯、脱落酸
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂
细胞伸长
脱落酸、细胞分裂素
器官脱落
脱落酸、赤霉素
生长素、脱落酸
乙烯、脱落酸
生长素、乙烯
种子萌发
性别分化
协同作用
相抗衡作用
二、植物激素间的相互作用
代谢关系
赤霉素与生长素
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。
二、植物激素间的相互作用
果实生长发育:
生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成;乙烯含量升高,反过来抑制生长素作用。
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
可知不同激素在代谢上还存在着相互作用。(协同作用、相抗衡作用、反馈作用)
黄瓜茎端
脱落酸
赤霉素
较高→利于分化形成雌花
较低→利于分化形成雄花
植物组织培养
生长素
细胞分裂素
较高→利于分化形成根
较低→利于分化形成芽
雌花
雄花
二、植物激素间的相互作用
结论三: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。
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。
结论四:植物生长发育过程中,不同激素调节还表现出一定顺序性。
二、植物激素间的相互作用
根本原因是?
根本原因:基因适时选择性表达的结果
(基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果)
在猕猴桃果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
思考·讨论
1.相同:都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。
不同:赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
2.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“对抗”关系。
植物激素生理作用非常复杂,不能简单地判断某种植物激素“没有某种作用”。例如,从教材介绍看,赤霉素似乎不具促进生根作用,但实际上,赤霉素确实能促进某些植物生根。
一、概念检测
1.运用植物激素的相关知识,判断下列说法是否正确。
(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起重要作用。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
√
×
×
A
练习与应用
在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大?
脱落酸是最重要的生长抑制剂,能维持种子休眠,抑制发芽;脱落酸被洗掉,解除其抑制作用后种子才能发芽。
联系生活
“坏苹果法则(理论)”:为什么苹果坏一个,烂一筐?
联系生活
Lavf58.33.100
Lavf58.33.100
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