文档介绍：植物生长物质技术讲座
植物生长物质(plant growth substances)是调节植物生长发育的微量化学物质。它可分为两类:植物激素和植物生长调节剂。
植物激素(plant hormones,phytohormones)是指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机质。
有五大类植物激素得到大家公认,它们是:
生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)。
植物生长调节剂——一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。如油菜花粉中的油菜素内酯,苜蓿中的三十烷醇,菊芋叶中的菊芋素,半支莲叶中的半支莲醛(potulai),罗汉松中的罗汉松内酯(podolactone),月光花叶中的月光花素(colonyctin),还有广泛存在的多胺类化合物等都能调节植物的生长发育。
此外,还有一些天然的生长抑制物质,如植物各器官中都存在的茉莉酸、茉莉酸甲酯、酚类物质中的酚酸和肉桂酸族以及苯醌中的胡桃醌等。
已有人建议将油菜素甾体类和茉莉酸类也归到植物激素中。随着研究的深入,人们将更深刻地了解这些物质在植物生命活动中所起的生理作用。
9大类植物激素
第一节生长素类(IAA)
一、生长素的发现和种类
生长素(auxin)是最早被发现的植物激素,1880年达尔文(Darwin)父子利用胚芽鞘进行向光性实验,发现在单侧光照射下,胚芽鞘向光弯曲;如果切去胚芽鞘的尖端或在尖端套以锡箔小帽,单侧光照便不会使胚芽鞘向光弯曲;如果单侧光线只照射胚芽鞘尖端而不照射胚芽鞘下部,胚芽鞘还是会向光弯曲。
图 7-2导致生长素发现的向光性实验
(1880)的实验 詹森(1913)的实验 (1919)的实验
博伊森詹森(BoysenJensen,1913)在向光或背光的胚芽鞘一面插入不透物质的云母片,他们发现只有当云母片放入背光面时,向光性才受到阻碍。如在切下的胚芽鞘尖和胚芽鞘切口间放上一明胶薄片,其向光性仍能发生(图7-2B)。
帕尔(Paál,1919)发现,将燕麦胚芽鞘尖切下,把它放在切口的一边,即使不照光,胚芽鞘也会向一边弯曲(图7-2C)。
荷兰的温特(,1926)把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼胶薄片上,约1 h后,移去芽鞘尖端,将琼胶切成小块,然后把这些琼胶小块放在去顶胚芽鞘一侧,置于暗中,胚芽鞘就会向放琼胶的对侧弯曲(图7-2D)。
这证明促进生长的影响可从鞘尖传到琼胶,再传到去顶胚芽鞘,这种影响与某种促进生长的化学物质有关,温特将这种物质称为生长素。
根据这个原理,温特创立了植物激素的一种生物鉴定法——燕麦试法(avena test),即用低浓度的生长素处理燕麦芽鞘的一侧,引起这一侧的生长速度加快,而向另一侧弯曲,其弯曲度与所用的生长素浓度在一定范围内成正比,以此定量测定生长素含量,推动了植物激素的研究。
1934年,荷兰的科戈()等人从人尿、根霉、麦芽中分离和纯化了一种刺激生长的物质,经鉴定为吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA),C10H9O2N,。从此,IAA就成了生长素的代号。
图7-3 的生长物质(A)和抗生长素类物质(B)
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除IAA外,还在大麦、番茄、烟草及玉米等植物中先后发现苯乙酸(phenylactic acid,PAA)、4-氯吲哚乙酸(4-chloroindole-3-acetic acid,4-Cl-IAA)及吲哚丁酸(indole-3-butyric cid,IBA)等天然化合物,它们都不同程度的具有类似于生长素的生理活性。
以后人工合成了种生长素类的植物生长调节剂,如2,4-D、萘乙酸等(图7-3A)。
二、生长素的代谢
各种器官中都有生长素的分布,但较集中在生长旺盛的部位
如正在生长的茎尖和根尖(图7-4),正在展开的叶片、胚、幼嫩的果实和种子,禾谷类的居间分生组织等,衰老的组织或器官中生长素的含量则更少。
图7-4 黄化燕麦幼苗中生长素的分布
(一)生长素的分布与运输