第八章 植物生长物质
一、名词解释
1.植物生长物质(plant growth substance) 能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂。
2.植物激素(plant hormone,phytohormone) 在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物。目前国际上公认的植物激素有五大类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。 3.植物生长调节剂(plant growth regulator) 一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。如:2,4-D、萘乙酸、乙烯利等。
4.生物测定(bioassay) 又称生物检(鉴)定,是指利用某些生物对某些物质(如维生素、氨基酸)的特殊需要,或对某些物质(如激素、植物激素、抗生素、药物等)的特殊反应来定性、定量测定这些物质的方法。如可根据作用于植株或离体器官后所产生的生理效应的强度,推算出植物激素的含量等。
5.生长素(auxin,IAA) 是最早被发现的植物激素,后鉴定为吲哚乙酸。生长素的生理作用十分广泛,主要可促进细胞伸长,促进生根、引起顶端优势、诱导花芽分化、促进光合产物的运输等。在低浓度下促进生长,中等浓度抑制生长,高浓度可导致植物死亡。
6.燕麦单位(Avena unit,AU) 指用燕麦试验对生长素进行生物测定时,所设定的生长素相对单位,以燕麦胚芽鞘的生长弯曲度来表示。在温度为25℃、相对湿度为90%、作用时间为90min的情况下,燕麦胚芽鞘每弯曲10o,就算做一个燕麦单位。
7.燕麦试验(Avena test):亦称燕麦试法、生长素的燕麦胚芽鞘测定法。为生长素的定量测定法。在操作时,先将燕麦胚芽鞘尖端切下,置于琼脂上,经过一段时间后,在胚芽鞘中的生长素就会扩散到琼脂中。然后将琼脂切成小块置于去掉尖端的胚芽鞘上,由于含有生长素的琼脂块具有促进生长的能力,因此参照琼脂块中生长素含量与燕麦胚芽鞘尖端弯曲这二者之间的定量关系,即可用于鉴定、评估生长素的活性和含量。
8.极性运输(polar transport) 物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象,如植物体的茎中生长素的向基性运输。
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9.三重反应(triple response) 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长(即使茎失去负向地性生长)的三方面效应,这是乙烯典型的生物效应。
10.偏上生长(epinasty growth) 指植物器官的上部生长速度快于下部的现象。乙烯对茎和叶柄都有偏上生长的作用,从而造成茎的横向生长和叶片下垂。 11.激素受体(hormone receptor) 是指能与激素特异结合的、并能引发特殊生理生化反应的蛋白质。激素受体可能在存在于细胞质膜上,也可能存在于细胞质或细胞核中。亦称受体蛋白。
12.靶细胞(target cell):将能够接受激素作用,从而直接发生原初反应,并且产生生理变化的细胞称为靶细胞。例如,禾本科植物种子的糊粉层细胞,即为赤霉素作用的靶细胞。激素与靶细胞结合后,可以触发植物体内的一系列生理生化反应,最终使植物发生形态上的变化。
13.吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA) 最早发现的一种生长素类植物激素,能显著影响植物的生长,在低浓度下促进生长(主要促进细胞伸长);中等浓度抑制生长;高浓度可导致植物死亡。
14.萘乙酸(naphtalene acetic acid,NAA)一种人工合成的生长素类物质。用于促进植物的插枝生根、防止器官脱落、促进雌花发育、诱导单性结实等。 15.赤霉素(gibberellin,GA) 具有赤霉烷骨架、显著促进茎叶伸长生长的一类植物激素,有多种生理作用,如促进茎的伸长;代替长日照和低温的诱导,促进抽薹开花;打破延存器官(种子、地下茎)的休眠,促进雄花分化和诱导单性结实等。
16.赤霉酸(gibberellic acid,GA3) 是天然赤霉素中的一种,生理活性较强,是使用较为广泛。现可通过微生物发酵产生,活性较强。能促进种子萌发和营养器官的伸长生长等。
17.细胞分裂素(cytokinin, CTK) 一类植物激素,为腺嘌呤的衍生物,具有促进植物细胞的分裂、扩大、诱导芽的分化、延迟衰老、打破某些种子休眠等生理作用。
18.激动素(kinetin,KT) 6-呋喃氨基嘌呤,第一种被提纯鉴定的具有明显促进植物细胞分裂的物质,但在植物体内并不存在。
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19.6-苄基腺嘌呤(6-benzyl adenine,6-BA) 一种人工合成的细胞分裂素物质。有促进细胞分裂、叶片保绿、防止落果和促进同化物运输等多种作用。 20.玉米素(zeatin,,ZT) 化学结构为6-(4-羟基-3-甲基-反式-2-丁烯基)氨基嘌呤,分子式为C10H13N5O,分子量为129.7。玉米素是最早发现的植物天然细胞分裂素,是从灌浆期玉米种子中提取出来的,其生理活性远强于激动素。 21.脱落酸(abscisic acid,ABA) 一种植物激素,有诱导芽和种子的休眠、促进器官脱落、抑制生长和引起气孔关闭等生理作用。
22.乙烯(ethylene,ETH) 一种气体植物激素,有促进果实成熟、促进植物器官的衰老、脱落等生理作用。
23.逆境乙烯(stress ethylene) 各种逆境如低温、干旱、水涝、切割、碰撞、射线、虫害、真菌分泌物、除草剂、O3、SO2和一定量C02等化学物质均可诱导乙烯的大量产生,这种由于逆境所诱导产生的乙烯叫逆境乙烯。 二、缩写符号 1.ABA 脱落酸
2.ACC 1-氨基环丙烷-1-羧酸 3.6-BA 6-苄基腺嘌呤 4.CTK 细胞分裂素
5.2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸 6.ETH 乙烯 7.GA 赤霉素 8.GA3 赤霉酸 9.IAA 吲哚乙酸 10.IBA 吲哚丁酸
11.JA 茉莉酸 12.JA-Me 茉莉酸甲酯
13.KT 激动素,6-呋喃氨基嘌呤 14.NAA 萘乙酸 15.SA 水杨酸 16.ZT 玉米素
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三、填空题 1
.
大
家
公
认
的
植
物
激
素
有 、 、 、 和 等五大类。(生长素,赤霉素,细胞分裂素,脱落酸,乙烯)
2.生长素有两种存在形式。 型生长素的生物活性较高,而成熟种子里的生长素则以 型存在。生长素降解可通过两个方面: 氧化和 氧化。(游离,束缚,光,酶) 3.生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的合成前体分别是
、
甲
瓦
龙
酸
(
甲
羟
戊
酸)、 、 和 。(色氨酸,异戊烯基焦磷酸和AMP,甲瓦龙酸,蛋氨酸)
4.赤霉素可部分代替 和 而诱导某些植物开花。(低温,长日照)
5.促进插条生根的植物激素是 ;促进气孔关闭的是 ;保持离体叶片绿色的是 ;促进离层形成及脱落的是 ;防止器官脱落的是 ;使木本植物枝条休眠的是 ;促进小麦、燕麦胚芽鞘切段伸长的是 ;促进无核葡萄果粒增大的是 ;促进菠菜、白菜提早抽苔的是 ;破坏茎的负向地性的是 。(生长素,脱落酸,细胞分裂素,乙烯,生长素,脱落酸,生长素,赤霉酸,赤霉酸,乙烯)
6.诱导α-淀粉酶形成的植物激素是 ;延缓叶片衰老的是 ;促进休眠的是 ;打破芽和种子休眠的是 ;促进种子萌发的是 ;促进瓜类植物多开雌花的是 ;能使子房膨大,发育成无籽果实的是 。(赤霉素,细胞分裂素,脱落酸,赤霉素,细胞分裂素,乙烯或生长素,生长素) 7.促进果实成熟的植物激素是 ;打破土豆休眠的是 ;促进菠萝开花的是 ;促进大麦籽粒淀粉酶形成的是 ;促进细胞壁松驰的是 ;促进愈伤组
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织芽的分化的是 。(乙烯,赤霉素,乙烯或生长素,赤霉素,生长素,细胞分裂素)
8.促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是 ;加速橡胶分泌乳汁的是 ;促进矮生玉米节间伸长的是 ;降低蒸腾作用的是 ;促进马铃署块茎发芽的是 。(细胞分裂素,乙烯,赤霉素,脱落酸,青鲜素或萘乙酸盐或萘乙酸甲酯)
9.组织培养研究表明:当培养基中CTK/IAA比值高时,诱导 分化;比值低时,诱导 分化。(芽,根) 10.赤霉素的基本结构是 。激动素是 的衍生物。脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构单位的含有 个碳原子的化合物。(赤霉烷,腺嘌呤,15)
11.不同植物激素组合,影响着输导组织的分化,当IAA/GA比值低时,促进 部分化,比值高时,促进 部分化。(韧皮,木质)
12.经典生物鉴定生长素的方法是 试法,在一定范围内生长素的含量与去尖胚芽鞘的 度成正比。实践中一般不将IAA直接施用在植物上,这是因为IAA在体内受 酶破坏效果不稳定的缘故。IAA储藏时必须避光是因为IAA易被 。(燕麦,弯曲,IAA氧化,光氧化)
13.ABA抑制大麦胚乳中 的合成,因此有抗 的作用。(α-淀粉酶,赤霉素)
14.生长抑制物质包括生长 剂和生长 剂两类。(抑制,延缓)
15.缺氧气对乙烯的生物合成有 作用;干旱、淹水对乙烯的生物合成有 作用。(抑制,促进)
16.甲瓦龙酸在长日照条件下形成 ,在短日照条件下形成 。(赤霉素,脱落酸)
17.生长素对植物生长具有双重作用:即在低浓度下可 生长,高浓度时则 生长。(促进,抑制)
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