藻类中的植物激素分析课件.ppt
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- 藻类 中的 植物 激素 分析 课件
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1、藻类中的植物激素藻类中的植物激素主要类容:n引言n一、藻类中植物激素的种类及其作用n二、鉴定藻类中植物激素的方法n三、藻类中最新发现的其他的植物激素引言引言 对于高等植物中激素的研究,目前已经取得了很多成就,藻类中“激素”的深入研究是从上世纪七十年代才开始的,起步和研究水平都远远落后于高等植物,制约了人们对海洋植物资源的开发和利用,因此对藻类中植物激素的研究尤为重要。 引言引言 迄今为止,已有的研究成果表明,藻类中植物激素的情况十分复杂,高等植物中已经确定的激素有些可能在藻类中仍起激素作用,有些则不起作用;还有可能某一植物激素在某些藻类中起作用,而在另一些藻类中则不起作用,另外,藻类中还含有特
2、殊的植物激素,是高等植物所不具有的,某些藻类可能会以自己特有的激素来调节其生长和发育。一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用(一)植物激素的分类植物激素有六大类:n生长素(Auxin);n细胞分裂素(eytokinin);n赤霉素(gibberellin);n脱落酸 (abseisie acid);n乙烯(ethylene);n油菜素内酯(brasinosteroloid)。植物生长物质 植物激素植物生长调节剂生长素类赤霉素类细胞分裂素类脱落酸乙烯、油菜素内酯 植物生长物质:调节植物生长发育的微量化学物质。植物激素: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
3、生显著调节作用的微量小分子有机质。 一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用(二)植物激素的作用 维持植物正常协调的生长发育状态、适应外界环境,使各细胞、组织和器官之间进行及时有效的信息交流。 以下主要对生长素做主要介绍吲哚乙酸吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)(indole-3-acetic acid, IAA)苯乙酸苯乙酸( (phenylacticphenylactic acid, PAA) acid, PAA)4-4-氯吲哚乙酸氯吲哚乙酸(4-chloroindole-3-acetic acid(4-chloroindole-3-acetic a
4、cid,4-Cl-IAA)4-Cl-IAA) 吲哚丁酸吲哚丁酸(indole-3-butyric cid, IBA) (indole-3-butyric cid, IBA) ( (一一) )生长素的种类生长素的种类 1.1.分布分布 植物体内生长素的含量很低,一般每克鲜重为10100ng。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,衰老的组织或器官中生长素的含量少。( (二二) )生长素的分布与运输生长素的分布与运输 2.2.运输运输 生长素在植物体内的运输具有极性,即生长素只能从植物的形态学上端向下端运输,而不能向相反的方向运输,这称为生长素的极性运输。其它植物激素则无此特点。 (
5、 (三三) )生长素的代谢生长素的代谢 1. 1.生长素的生物合成生长素的生物合成 植物的茎端分生组织、禾本科植物的芽鞘尖端、根尖、胚和正在扩展的叶等是IAA 的主要合成部位。 A B C D ( (三三) )生长素的代谢生长素的代谢 2. 2.生长素的结合与降解生长素的结合与降解 (1)(1)束缚型和游离型生长素束缚型和游离型生长素 植物体内的IAA可与细胞内的糖、氨基酸等结合而形成束缚型生长素,反之,没有与其他分子以共价键结合的易从植物中提取的生长素叫游离型生长素。 (2)(2)生长素的降解生长素的降解 降解有两条途径,即酶氧化降解和光氧化降解。( (三三) )生长素的代谢生长素的代谢 3
6、. 3.生长素代谢的调节生长素代谢的调节 束缚型生长素在植物体内的作用可能有下列几个方面: 作为贮藏形式。 作为运输形式。 解毒作用 防止氧化 调节游离型生长素含量一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用1、生长素在藻类中的生物学效应内源生长素的作用:(1)影响细胞形成层的活性;(2)增强细胞膜的渗透性;(3)诱导乙烯的生成;(4)对养分的调运作用对养分的调运作用。一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用外源生长素的作用:(1)促进藻体细胞个体的伸长;(2)促进藻体细胞的分裂;(3)促进藻体假根的生长;(4)促进顶端叶片的生长;(5)通过反分化诱导愈伤组织形成。一、植物
7、激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用l生长素的作用机制:(1)生长素的酸生成学说 赖特(Rayle)等人1970年提出:质膜上存在ATP酶-H+泵的蛋白质结合时使其活化,从而把细胞质的H+泵到膜外进入细胞壁,导致细胞壁基质的PH下降,引起对酸不稳定的化学键断裂一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用; 与此同时,酸性条件有利于某些水解酶类的活性提高,将固态的多糖转变为水溶性的单糖,使细胞壁变软,膨压降低,细胞吸水使其体积增大。酸生长理论认为,在质膜上存在生长素的受体,并能较好地解释生长素所诱导的快速生长反应。试验也证明,生长素促进H+分泌速度和细胞伸长速度相一致。一、植物激
8、素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用(2)生长素作用的基因活化学说 植物组织在生长素处理后,其基因表达会产生差异,即生长素处理的组织会诱导出新的mRNA,而未经生长素处理则缺少这种mRNA。但目前还很难了解生长素处理后到底哪一种具有特定生理功能的酶或蛋白质被诱导表达了。一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用(3)生长素作用的受体学说 目前已有许多实验表明,生长素的生理作用不仅决定于它在某一组织、器官中存在的浓度,而且更可能决定于不同器官对生长素的敏感性。 而受体便是敏感性的基础之一。把与激素特异地结合并在结合后呈现特殊的生理生化活性的物质称为激素受体一、植物激素的种类及其作
9、用一、植物激素的种类及其作用 激素必须与靶细胞中(质膜上)的受体结合,转变为胞内信号,才能启动特定的生化反应,调节特定的基因表达。激素受体一般都是蛋白质,故称受体蛋白。受体对激素具有很高的亲和力,并且是专一性的结合。一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用l海藻生长素的应用特点(1)作用面广,应用领域多 可以对不同作物,在个体生长的各个不同时期和发育阶段,利用生长素来调控其生命过程,使生长性状表达朝着人类需求的方向发展。(2)用量小、速度快、效益高、残毒少(一)脱落酸的结构(一)脱落酸的结构 脱落酸脱落酸 ABA是以异戊二烯为基本单位的倍半萜羧酸。ABA环1位上为不对称碳原子,故有
10、两种旋光异构体。植物体内的天然形式主要为右旋ABA即(+)-ABA,又写作(S)-ABA。右旋反式右旋反式 左旋反式左旋反式 右旋顺式右旋顺式 左旋顺式左旋顺式 (二)脱落酸的分布与运输(二)脱落酸的分布与运输 第五节第五节 脱落酸脱落酸 脱落酸存在于全部维管植物中,包括被子植物、裸子植物和蕨类植物。苔类和藻类植物中含有一种化学性质与脱落酸相近的生长抑制剂,称为半月苔酸。植物各器官和组织中都有脱落酸,其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多,在逆境条件下脱落酸含量会迅速增多。 脱落酸是弱酸,以离子化状态积累在叶绿体中。 脱落酸运输不具有极性。主要以游离型的形式运输,也有部分以脱落酸糖苷的形式
11、运输。(四)脱落酸的生理效应(四)脱落酸的生理效应 第五节第五节 脱落酸脱落酸(一)促进休眠(一)促进休眠(二)抑制生长(二)抑制生长 (三)促进脱落(三)促进脱落(四)增加抗逆性(四)增加抗逆性 一、植物激素的种类及其作用一、植物激素的种类及其作用2、脱落酸在藻类中的生物学效应 脱落酸在高等植物对各种环境因素产生的胁迫反应起着很重要的作用,但在藻类中类似的报道却极为罕见,部分研究表明,脱落酸在藻类中极有可能起到胁迫信号分子的作用。如:绿藻氧化胁迫的信号分子。(一)细胞分裂素的种类(一)细胞分裂素的种类 细胞分裂素类细胞分裂素类 来源于植物的、其生理活性类似于激动素的化合物统称为细胞分裂素(c
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