19 植物调控系统部分

1、Review of a general model for signal-transduction pathways植物生长和发育的调节：植物激素 激素激素- 调节代谢、生长和形态发生的微量产生的调节代谢、生长和形态发生的微量产生的有机物质。有机物质。吲哚环吲哚环乙酸侧链乙酸侧链吲哚乙酸吲哚乙酸(IAA)A grass seedling growing toward a candles light胚芽鞘胚芽鞘1 1 对照对照2 2 切去尖端切去尖端3 3 不透明材料罩住不透明材料罩住4 4 透明材料罩住透明材料罩住5 5 基部不透明材料套住基部不透明材料套住6 6 尖端琼脂块分隔开尖端琼脂块分

2、隔开7 7 尖端用云母分隔开尖端用云母分隔开温特的实验5类植物激素类植物激素 叶原基、幼叶、发育中的种子。叶原基、幼叶、发育中的种子。 极性极性 (单向单向)和非极性。和非极性。 根尖。根尖。 经由木质部从根到茎。经由木质部从根到茎。 应答胁迫的大部分组织。应答胁迫的大部分组织。 从合成部位扩散。从合成部位扩散。 成熟叶片和根、种子。成熟叶片和根、种子。 从叶片的韧皮部或从根的木质部。从叶片的韧皮部或从根的木质部。 茎和发育中的种子的幼嫩组织。茎和发育中的种子的幼嫩组织。 木质部和韧皮部。木质部和韧皮部。 生长素 是已知的唯一可极性运输的激素. 极性运输是向基的运输.向顶运输向顶运输部位部位向

3、基运输向基运输部位部位生长素为长距离信息交流提供化学信号生长素为长距离信息交流提供化学信号 顶端优势- 顶芽对侧芽的抑制性影响.顶端优势：含顶芽 (左), 除去顶芽 (右)生长素在维管组织的分化和再生中发挥作用生长素在维管组织的分化和再生中发挥作用生长素促进果实发育生长素促进侧根和不定根的形成生长素促进侧根和不定根的形成生长素防止植物器官脱落生长素防止植物器官脱落人工合成生长素可作为除草剂使用人工合成生长素可作为除草剂使用在果实成熟中起作用乙烯可抑制或促进细胞扩展乙烯可抑制或促进细胞扩展(Cell Expansion)= 抑制促进细胞分裂延缓叶片衰老促进侧芽的生长脱落酸 (ABA) 可防止种子

4、萌发在根-茎信号转导途径中发挥作用与气孔关闭有关 赤霉素 (GA) 可引起矮化突变体长高. 赤霉素可通过刺激细胞分裂和伸长引起茎的疯长.水稻疯苗病 “Foolish seedling disease” in rice赤霉素发挥的多重作用1) 种子破休眠2) 种子萌发 可引起抽薹影响果实发育其他化学信号物质其他化学信号物质- 大多数植物组织正常生长所需.- 对植物病原的防御中发挥信号作用.- 植物生长调节和防御.- 生长和发育;减数分裂和有丝分裂.- 激活对食草动物化学防御中的长距离信号.(NO)- 激素应答和防御应答中的信号.外部因子和植物生长外部因子和植物生长 向性- 应答外部刺激的定向生长

5、. 向光性- 生长中的茎朝向光照一侧的弯曲. 生长素?Frits Went 向重力性- 茎或根对重力的反应. 1st 细胞分裂素 2nd 生长素茎的向重力性根的向重力性平衡石平衡石 向触性- 与物体接触时的植物反应. 向日性- 叶片和花朝太阳的定向. 叶枕的膨压变化. 叶枕- 叶柄或小叶柄基部的类似关节的加厚.叶叶枕枕皮层皮层维管组织维管组织与外部刺激方向无关的生长反应与外部刺激方向无关的生长反应 感性运动感性运动 感夜性 感触性 接触形态建成接触形态建成 感夜性- 感受昼夜节律变化而出现叶片的上下运动。 感触性感触性- 接触产生的感性运动 植物的接触形态建成植物的接触形态建成(Thigmom

6、orphogenesis)：植物对机械刺激作出反应而改变生长模式。菜豆的睡眠运动菜豆的睡眠运动植植物物的的生生物物钟钟现现象象生物钟（生物钟（Biological clocks）光周期与光周期现象 在一天之中，白天和黑夜的相对长度称为。 植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为。植物光敏素光敏素：分子开关机理太阳光中红光较远红光多，当光照充分时，太阳光中红光较远红光多，当光照充分时， Pfr (光敏素的活性形式光敏素的活性形式)也较多也较多光敏素对莴苣种子萌发的调节作用光敏素对莴苣种子萌发的调节作用1. ：指在24 h昼夜周期中，日照长度长于某一临界日长，才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜

7、、天仙子等。2. ：指在24 h昼夜周期中，日照长度短于某一临界日长，才能成花的植物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。3. :在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。开花的光周期控制开花的光周期控制短日植物只有当连续黑暗期超过一临界长度才开花。短日植物只有当连续黑暗期超过一临界长度才开花。长日植物只有当夜长短于临界长度才开花。长日植物只有当夜长短于临界长度才开花。*已知是夜长而非日长影响了植物的开花!因为观察发现：-如果照光被黑暗打断，植物仍可开花。- 如果黑暗被光照打断，植物不能开花。光敏素是一种光检测器，可为植物设定生物钟光敏素是一种光检测器，可为植物设定生物钟 植物是如何准确测量光周期的？感光色素 光敏素是含吸收光照成分的蛋白。 光敏素的光敏素的2种形式：种形式：Pr (吸收红光吸收红光)和和Pfr(吸吸收远红光收远红光)。 不管植物接受多少次闪光，只有最近一不管植物接受多少次闪光，只有最近一次闪光的波长可影响到植物对夜长的测次闪光的波长可影响到植物对夜长的测量。量。 每次黑暗处理，合