《植物生长激素调控》课件.ppt

植物生长激素调控植物激素研究的重要性与应用价值探索植物生长发育的分子机制

什么是植物生长激素定义特征微量有机物质作用方式特定部位合成运输生理影响低浓度即可调控生长与调节素区别内源合成与特异性

植物激素的发展历程11880年代达尔文发现向光性21926年生长素正式命名31950-60年代五大经典激素全部发现42000年后多种新型激素确定

植物激素分类概述1生长素促进细胞伸长细胞分裂素刺激细胞分裂脱落酸调控休眠与抗逆乙烯果实成熟与衰老赤霉素促进茎伸长

生长素（Auxin）基础知识化学特性吲哚乙酸(IAA)为代表含吲哚环结构主要类型IAA-主要天然生长素NAA-合成生长素理化特性酸性植物激素结构稳定性低

生长素的生物合成色氨酸途径主要合成通路合成部位幼叶与分生组织关键酶TAA1和YUCCA家族次要途径色氨酸非依赖途径

生长素的运输机制极性运输特点基部定向运输从合成部位向作用部位细胞间协同传递运输蛋白PIN家族蛋白AUX1/LAX转运体ABCB/PGP转运蛋白调控因素细胞骨架内体膜循环磷酸化修饰

生长素的主要生理功能促进生长细胞伸长与分化顶端优势抑制侧芽生长果实发育控制果实膨大向性反应向光性与向地性

生长素信号转导通路TIR1/AFB受体结合激素与受体复合物形成Aux/IAA蛋白降解泛素介导蛋白酶体降解3ARF激活转录因子解除抑制基因表达激活启动下游生长发育基因

生长素经典实验与应用禾苗弯曲实验达尔文光照实验农业应用诱导无籽果实插条生根插枝繁殖技术

细胞分裂素（Cytokinins）简介化学结构N?位取代腺嘌呤衍生物主要天然类型玉米素、异戊烯腺嘌呤合成类型激动素、苄基腺嘌呤主要来源根尖、胚乳和发育种子稳定性相对稳定，可长距离运输

细胞分裂素的生物合成底物来源ATP和异戊烯焦磷酸1关键酶IPT异戊烯基转移酶转化修饰CYP735A细胞色素P450激活步骤LOG磷酸核糖水解酶

细胞分裂素信号转导与运输CRE1/AHK受体结合膜结合组氨酸激酶磷酸传递HPT蛋白介导RR蛋白激活反应调节因子家族4转录调控靶基因表达变化

细胞分裂素的主要生理作用促进细胞分裂诱导细胞周期促进DNA合成调控顶端优势与生长素拮抗促进侧芽生长延缓衰老维持叶绿素稳定延长器官寿命促进芽分化组织培养中诱导芽形成调控器官发生

细胞分裂素在组织培养中的作用1:10激素比例生长素与细胞分裂素比值0.5~10mg/L有效浓度培养基中常用剂量90%芽诱导率最佳条件下成功率14天诱导周期观察到明显分化所需时间

脱落酸（AbscisicAcid,ABA）简介化学特征含15个碳原子的倍半萜含有环己烯环和α,β-不饱和羧基光敏感性强，易异构命名由来最初发现于脱落进程命名与主要功能不符现证实为压力激素生理重要性植物抗逆响应核心调控种子休眠与萌发干旱胁迫信号中枢

脱落酸的合成与代谢胡萝卜素途径源自类胡萝卜素关键酶NCED9-顺-环氧胡萝卜素双加氧酶主要合成部位叶片、根部与种子降解途径CYP707A介导羟基化

脱落酸的信号转导PYR/PYL/RCAR受体结合ABA与可溶性受体形成复合物PP2C磷酸酶抑制复合物与PP2C结合抑制其活性SnRK2激酶激活解除PP2C的抑制效应下游因子磷酸化转录因子AREB/ABF被激活ABRE元件激活启动ABA响应基因表达

脱落酸的生理功能气孔关闭调控保卫细胞钙离子通道种子休眠抑制萌发与胚胎发育抗逆反应干旱、盐胁迫应答生长延缓逆境条件下减缓生长

ABA在作物抗逆性提升中的应用产量增幅(%)存活率(%)

乙烯（Ethylene）简介化学本质最简单的烯烃C?H?物理特性常温下为气体检测方法气相色谱分析特殊地位唯一气态植物激素

乙烯的合成与调控甲硫氨酸起始SAM合成途径1ACC合酶（ACS）限速关键酶ACC氧化酶（ACO）最终催化形成乙烯诱导因素伤害、发育与其他激素

乙烯信号转导通路ETR/ERS受体感知膜结合受体感受乙烯CTR1抑制解除去除对EIN2的抑制EIN2活化激活后转运至细胞核4EIN3/EIL1激活启动乙烯响应基因表达

乙烯的生理作用果实成熟触发呼吸跃变软化果肉与色素形成落叶脱落促进离层形成器官脱落调控三重反应抑制伸长促进横向生长应激响应伤害诱导合成病原体防御

工业与农业中的乙烯应用香蕉催熟1000ppm浓度处理1-MCP抑制剂延长水果货架期气调库储存低乙烯环境保鲜

赤霉素（Gibberellins,GA）简介发现历史1926年日本学者黑泽英一从稻瘟病真菌中分离化学结构四环二萜类化合物已知类型超过136种GA分子活性形式GA?、GA?、GA?、GA?主要活性形式标准活性物GA?为工业应用标准

赤霉素的合成与运输GGPP前体类萜合成起始物质类贝壳杉烯形成CPS和KS酶催化GA骨架合成P450单加氧酶修饰形成活性GAGA20ox和GA3ox关键酶

赤霉素