作物化学控制原理与技术讲义 16页 3、运输 各种激素在植物体的部位激素的种类和含量不同,具体表现如 下 根部:在根尖主要起作用的激素是ABA、GA、CK。 在土壤表面:幼根幼茎中——GA、IAA、CK 老叶中一一ABA; 老叶叶柄中—-IAA、ABA。 成熟茎:CK、ABA、IAA、GA 幼叶:IAA、GA。 幼叶叶柄:IAA、GA 幼茎:GA、IAA。 芽顶:GA。 茎尖、叶原基:IAA、GA 花:子房一GA 雌花一一GAA、IAA 雄花一一IAA 果实:IAA、GA、CK、ABA ACC是乙烯前体,在植物体内扩散移动到作用部位再转变为 乙烯而起作用 二、植物激素合成、运输及代谢的化学控制 植物激素可能一合成就代谢,运输过程中也可能代谢。 植物激素从合成到运输、再到代谢,最后与受体结合才能发挥 系列的生理作用,从而引起植物生长发育的改变。但用调节剂可 以调节植物内源激素的形成,在不同水平上均可影响其形成,可以 阻断合成、运输、代谢以及阻断其与受体结合。最终改变植物的生 长发育。 下面以植物生长素为例来说明植物激素的生物合成、运输与代谢: 1生物合成 2生长素运输的化学控制
作物化学控制原理与技术讲义 第 16 页 3、运输 各种激素在植物体的部位激素的种类和含量不同，具体表现如 下： 根部：在根尖主要起作用的激素是 ABA、GA、CK。 在土壤表面：幼根幼茎中——GA、IAA、CK； 老叶中——ABA； 老叶叶柄中——IAA、ABA 。 成熟茎：CK、ABA、IAA、GA。 幼叶：IAA、GA。 幼叶叶柄：IAA、GA。 幼茎：GA、IAA。 芽顶：GA。 茎尖、叶原基：IAA、GA。 花：子房——GA； 雌花——GAA、IAA； 雄花——IAA。 果实：IAA、GA、CK、ABA。 ACC 是乙烯前体，在植物体内扩散移动到作用部位再转变为 乙烯而起作用。 二、植物激素合成、运输及代谢的化学控制 植物激素可能一合成就代谢，运输过程中也可能代谢。 植物激素从合成到运输、再到代谢，最后与受体结合才能发挥 一系列的生理作用，从而引起植物生长发育的改变。但用调节剂可 以调节植物内源激素的形成，在不同水平上均可影响其形成，可以 阻断合成、运输、代谢以及阻断其与受体结合。最终改变植物的生 长发育。 下面以植物生长素为例来说明植物激素的生物合成、运输与代谢： 1 生物合成： 2 生长素运输的化学控制
作物化学控制原理与技术讲义 3生长素代谢的调节 §3植物激素间的相互作用 、植物激素的相互作用:是指一种激素可直接作用于另外一种激 素的合成、代谢、和运输。这种激素间的直接作用叫植物激素的相 互作用。 每种激素的作用、合成、运输至少受一种激素的影响。例如: 生长素诱导乙烯的合成 黄化的豌豆上胚轴切断的伸长受低浓度IAA((lppm)作用, 而)lppm时抑制生长,表现出负反馈 生长素促进菠萝开花是由于生长素诱导乙烯的作用,而生长素 诱导的乙烯又对生长素具有抑制作用 乙烯可以促进脱落酸的合成 细胞分裂素可加强IAA的活性和作用效果。 二、植物激素的整合作用:(广义)植物生长发育作用不是受一种 激素作用,大多数生长发育作用是诸多激素综合作用的结果。它们 间既有相互抵消的作用,又有相互促进的增效作用。 1、增效作用:一种激素可加强另一种激素的效应。一种效应 是相互独立的,合用时其效果有可加性;而另一种具有非可加性 2、拮抗作用:一种激素可削弱或抵消另一种激素的效应。原 则上讲,当一种化合物被认为是另一种化合物的拮抗剂时,两者共 同作用,必能产生竞争作用。 .3、植物激素间的比例控制植物的发育 4、几种激素的顺序调节类型 5、整合作用:多种激素多种生理功能互相协调,经过相互作 用最终达到某种作用,或生长、或衰老、或脱落,这种复杂的协调 整合过程就是植物的整合作用
作物化学控制原理与技术讲义 第 17 页 3 生长素代谢的调节 §3 植物激素间的相互作用 一、植物激素的相互作用：是指一种激素可直接作用于另外一种激 素的合成、代谢、和运输。这种激素间的直接作用叫植物激素的相 互作用。 每种激素的作用、合成、运输至少受一种激素的影响。例如： 生长素诱导乙烯的合成； 黄化的豌豆上胚轴切断的伸长受低浓度 IAA（〈1ppm〉作用， 而 ）1ppm 时抑制生长，表现出负反馈； 生长素促进菠萝开花是由于生长素诱导乙烯的作用，而生长素 诱导的乙烯又对生长素具有抑制作用； 乙烯可以促进脱落酸的合成； 细胞分裂素可加强 IAA 的活性和作用效果。 二、植物激素的整合作用：（广义）植物生长发育作用不是受一种 激素作用，大多数生长发育作用是诸多激素综合作用的结果。它们 间既有相互抵消的作用，又有相互促进的增效作用。 .1、增效作用：一种激素可加强另一种激素的效应。一种效应 是相互独立的，合用时其效果有可加性；而另一种具有非可加性。 .2、拮抗作用：一种激素可削弱或抵消另一种激素的效应。原 则上讲，当一种化合物被认为是另一种化合物的拮抗剂时，两者共 同作用，必能产生竞争作用。 .3、 植物激素间的比例控制植物的发育 .4、 几种激素的顺序调节类型 5、 整合作用：多种激素多种生理功能互相协调，经过相互作 用最终达到某种作用，或生长、或衰老、或脱落，这种复杂的协调 整合过程就是植物的整合作用
作物化学控制原理与技术讲义 18页 §4植物激素在整株水平上的调节 本节主要从以下五方面讲述植物激素是怎样在整株水平上调节的。 顶端优势 顶端优势是指顶芽的生长抑制侧芽的发育。这是狭义的概念 二、根冠关系 即根系与地上部分的关系,二者关系密切,这是生理上近年来 研究的重点和热点问题。 如:插条生根:这是无性繁殖的一种方式。用生长素类化控剂 促进。如把形态学的枝条正插可以生根,但形态学的下端倒插则不 会生根。这是因为顶端的IAA只能从形态学的上端向下运输,运 输到根系后才能促进侧根原基的发生,从而产生侧枝 马铃薯块茎形成时激素的相互作用实验 正常生长的植株,IAA、GA向下运输,根部CTK向上运输。 而处理以后,则有以下现象发生: 顶端去掉,IAA、GA阻断运输,不能形成块茎 去掉茎尖,但外加IAA、GA,又可以形成块茎,这是受外加 激素的调节所致 去顶去茎,IAA、GA、CTK受到阻断,形成不能正常发育的 很小的块茎 四、不同的器官及植物激素对菠菜性别的影响 菠菜和大麻是雌雄异株植物,GA、CIK对雌雄有调节作用 如做以下处理 去掉菠菜的根,CTK含量大量下降,由80-90%下降到10 20%,雌株量减少。而加入人工合成的CIK,雌株在20小时可以 恢复至80%。这说明CTK对诱导雌株的比例有指导作用 去叶,雌株比例上升。因去叶后,GA的大部分合成器官被去 掉,使CTK含量增多,故雌株比例增加,可见, CTK/GA高有利
作物化学控制原理与技术讲义 第 18 页 §4 植物激素在整株水平上的调节 本节主要从以下五方面讲述植物激素是怎样在整株水平上调节的。 一、顶端优势 顶端优势是指顶芽的生长抑制侧芽的发育。这是狭义的概念。 二、根冠关系 即根系与地上部分的关系，二者关系密切，这是生理上近年来 研究的重点和热点问题。 如：插条生根：这是无性繁殖的一种方式。用生长素类化控剂 促进。如把形态学的枝条正插可以生根，但形态学的下端倒插则不 会生根。这是因为顶端的 IAA 只能从形态学的上端向下运输，运 输到根系后才能促进侧根原基的发生，从而产生侧枝。 三、马铃薯块茎形成时激素的相互作用实验 正常生长的植株，IAA、GA 向下运输，根部 CTK 向上运输。 而处理以后，则有以下现象发生： 顶端去掉，IAA、GA 阻断运输，不能形成块茎； 去掉茎尖，但外加 IAA、GA，又可以形成块茎，这是受外加 激素的调节所致； 去顶去茎，IAA、GA、CTK 受到阻断，形成不能正常发育的 很小的块茎。 四、不同的器官及植物激素对菠菜性别的影响 菠菜和大麻是雌雄异株植物，GA、CTK 对雌雄有调节作用。 如做以下处理： 去掉菠菜的根，CTK 含量大量下降，由 80—90%下降到 10— 20%，雌株量减少。而加入人工合成的 CTK，雌株在 20 小时可以 恢复至 80%。这说明 CTK 对诱导雌株的比例有指导作用。 去叶，雌株比例上升。因去叶后，GA 的大部分合成器官被去 掉，使 CTK 含量增多，故雌株比例增加，可见，CTK/GA 高有利
作物化学控制原理与技术讲义 19页 于雌株形成。 五、大豆植株衰老时,果实、叶片及根系间的信息交流 正常的植株,果实、叶片及根系间的信息可相互交流。植物在 开花以后,形成了果实。果实中产生信号物质(现在还不清楚这种 物质是什么),这种信号物质运输到根系,使根系的生长受到削弱, 使根系又产生信息物质(CIK)运输到叶片,使叶片衰老黄化。而 果实也向叶片传递信号,使叶片在果实发育到一定时期出现不可逆 的衰老。如果实形成一个则去掉一个,则叶的衰老可减轻,这是果 实中产生的某种物质,目前认为,它不是脱落酸,也不是乙烯,但 具体是什么还不清楚。 从以上五个方面可以说明植物激素在整株水平上的调节。 §5植物激素与植物器官的关系 、种子 种子的发育休眠和萌发与植物激素关系密切 1种子发育:是指种子形成,生长。如小麦粒发育期间,CIK 先出现,随后GA、IAA含量较高,这与同化产物向种子分配有关, 从而促进种子充实。后期是ABA含量高,可促进种子脱水成熟 2种子休眠:最初是认为植物激素控制种子休眠,但后来发现 植物激素可影响到种子休眠,但不是唯一因素 例如:脱落酸可促进种子休眠,赤霉素打破种子休眠。(不是所有 的种子)。 根系 植物激素可促进根系发生、伸长和加粗 、根系发生:笼统地说, 生长素促进根系发生 赤霉素抑制生根;
作物化学控制原理与技术讲义 第 19 页 于雌株形成。 五、大豆植株衰老时，果实、叶片及根系间的信息交流 正常的植株，果实、叶片及根系间的信息可相互交流。植物在 开花以后，形成了果实。果实中产生信号物质（现在还不清楚这种 物质是什么），这种信号物质运输到根系，使根系的生长受到削弱， 使根系又产生信息物质（CTK）运输到叶片，使叶片衰老黄化。而 果实也向叶片传递信号，使叶片在果实发育到一定时期出现不可逆 的衰老。如果实形成一个则去掉一个，则叶的衰老可减轻，这是果 实中产生的某种物质，目前认为，它不是脱落酸，也不是乙烯，但 具体是什么还不清楚。 从以上五个方面可以说明植物激素在整株水平上的调节。 §5 植物激素与植物器官的关系 一、种子 种子的发育休眠和萌发与植物激素关系密切。 1 种子发育：是指种子形成，生长。如小麦粒发育期间，CTK 先出现，随后 GA、IAA 含量较高，这与同化产物向种子分配有关， 从而促进种子充实。后期是 ABA 含量高，可促进种子脱水成熟。 2 种子休眠：最初是认为植物激素控制种子休眠，但后来发现 植物激素可影响到种子休眠，但不是唯一因素。 例如：脱落酸可促进种子休眠，赤霉素打破种子休眠。（不是所有 的种子）。 二、根系 植物激素可促进根系发生、伸长和加粗。 1、根系发生：笼统地说， 生长素促进根系发生； 赤霉素抑制生根；
作物化学控制原理与技术讲义 20页 延缓剂缩节安促进棉花生根和多效唑促进小麦生根,其原理 是阻断GA形成。 ABA、CIK、乙烯认为,低浓度可诱导生根,高浓度则抑制 生根,并且各种植物的表现不尽相同,故没法总结。 2、根系伸长生长:对根系的研究较混乱,因研究费用太高 IAA只在低浓度时促进伸长,高浓度时可显著抑制生长; GA可促进根系伸长生长。 3、根系加粗:形成层的不断分化生长,维管束分化,从而导致根 系加粗。 CTK可促进维管束的分化 GA含量高,利用它可分化成韧皮部,IAA含量高,利用它可 分化成木质部 三、茎: 研究较多,各种植物都有。 ⅠA外施整株其反应不大;GA在促进整株植物的生理作用方 面没有物质能与其相比。 般来说,ABA抑制伸长生长,乙烯促进茎横向生长,但没 有GA、IAA研究的多。 四、叶片 双子叶植物与单子叶植物的生长可能受激素的调节不同 1双子叶植物的叶脉生长受IAA极大促进。 2单子叶植物受GA控制多,而与IAA关系不大。 ABA可终止生长,但阈值要注意,在阈值范围以上ABA越高, 受其影响越大 乙烯:是抑制型的,但多数是在生长越快的组织中产生较多, 还没有定型结论。 在叶片的衰老中,三种促进型的激素阻止衰老;两种抑制型的 促进衰老,它们协同作用控制叶片的衰老 五、花芽
作物化学控制原理与技术讲义 第 20 页 延缓剂缩节安促进棉花生根和多效唑促进小麦生根，其原理 是阻断 GA 形成。 ABA、CTK、乙烯认为，低浓度可诱导生根，高浓度则抑制 生根，并且各种植物的表现不尽相同，故没法总结。 2、根系伸长生长：对根系的研究较混乱，因研究费用太高。 IAA 只在低浓度时促进伸长，高浓度时可显著抑制生长； GA 可促进根系伸长生长。 3、根系加粗：形成层的不断分化生长，维管束分化，从而导致根 系加粗。 CTK 可促进维管束的分化； GA 含量高，利用它可分化成韧皮部，IAA 含量高，利用它可 分化成木质部。 三、茎： 研究较多，各种植物都有。 IAA 外施整株其反应不大；GA 在促进整株植物的生理作用方 面没有物质能与其相比。 一般来说，ABA 抑制伸长生长，乙烯促进茎横向生长，但没 有 GA、IAA 研究的多。 四、 叶片 双子叶植物与单子叶植物的生长可能受激素的调节不同。 1 双子叶植物的叶脉生长受 IAA 极大促进。 2 单子叶植物受 GA 控制多，而与 IAA 关系不大。 ABA 可终止生长，但阈值要注意，在阈值范围以上 ABA 越高， 受其影响越大。 乙烯：是抑制型的，但多数是在生长越快的组织中产生较多， 还没有定型结论。 在叶片的衰老中，三种促进型的激素阻止衰老；两种抑制型的 促进衰老，它们协同作用控制叶片的衰老。 五、花芽