生长素作用机制和调控(生长素作用机制和调控原理)
生长素作用机制和调控原理
1、细胞分裂素:主要是引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长。赤霉素,简称:GA。促进茎的伸长和可使长日照植物在短日照条件下开花,缩短生活周期。还能引起某些植物单性果实的形成。对某些植物,特别是无籽葡萄品种,在开花时用赤霉素处理,可促进无籽果实的发育。最突出的作用是加速细胞的伸长,对细胞的分裂也有促进作用,它可以促进细胞的扩大。
2.生长素是吲哚乙酸(IAA):可刺激形成层细胞分裂;刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长;促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。促进开花,诱导单性果实的发育,延迟果实成熟。生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长,对细胞分裂没有影响。
生长素作用的机理
我知道了,区别就是赤霉素的作用机理和生长素不一样,赤霉素是通过促进生长素的合成来促进植物生长发育的。
甲状腺激素和肾上腺素的关系是协同作用。不是只要是协同作用的两种激素之间都是这样的关系。赤霉素是个特例生长素作用机制和调控原理图
生长素的两重性是高了抑制,低了促进。 植物的各个器官最适生长素浓度如下:根10^-10 芽10^-8 茎10^-4。芽产生生长素后,自然运输出去,所以茎积累的生长素最多,这是完全合理的。 生长素抑制生长的原理:高浓度生长素会致使植物产生乙烯,乙烯作为一种生长抑制剂,抑制生长。
生长素调节作用的特点
作用:
1.促进细胞的生长;(伸长)
2.促进果实的发育(培养无籽番茄);
3.促进扦插的枝条生根;
4.防止果实和叶片的脱落。
植物生长素:
由具分裂和增大活性的细胞区产生的调控植物生长方向的激素。其化学本质是吲哚乙酸。主要作用是使植物细胞壁松弛,从而使细胞增长,在许多植物中还能增加RNA和蛋白质的合成。
调节植物生长,尤其能刺激茎内细胞纵向生长并抑制根内细胞横向生长的一类激素。它可影响茎的向光性和背地性生长。
生长素作用机制和调控原理研究
植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的微量有机化合物,低浓度时就能调节植物的生理反应和细胞内的生化过程。
植物激素在植物生长发育的几乎所有过程都起了重要的调控作用,体现在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、影响植物发芽与生根、向性(tropism)、性别决定、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发、叶片和果实脱落、气孔开闭以及离体组织培养等方面。
目前的植物激素包括生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinins)、赤霉素(gibber ellis)、脱落酸(abscisic acid)、乙烯(ethylene)、茉莉酸(Jasmonates)和油菜素内酯(brassinosteroids)等。此外,其他如多胺类( polyamines)、水杨酸( salicylic acid)、开花素( florigen)、光和一氧化氮(NO)等都和植物生长调节有关,但是尚未证实为植物激素。
相对于动物激素,植物激素多为简单的小分子物质,而动物激素多为小的多肽和小分子物质;植物激素不受到中枢调控,而动物激素受中枢调节;植物激素不经由循环系统运输,而动物激素由特殊腺体制造后由血液循环系统运输至特定细胞作用。
植物的生长发育受到外在和内在因素调节,这些因素包括外界环境的变化以及内源的遗传因子和植物激素( plant hormones),而遗传因子的调控多经由植物激素的作用得以实现。植物激素的作用可以是单一的,也可以是复合的,也就是某些激素通过互作(cross talk)或和其他信号途径的相互作用,对植物的生长发育与分化起到调控作用。
生长素的作用
植物激素对于植物生长发育的作用往往不是单一的,也通过与其他激素的共同作用调控植物生长,这在生长素的作用中尤其得到体现。简单归纳生长素的作用为:
①细胞增大——促进细胞伸长造成茎的延伸。
②细胞分裂——促进形成层(cambium)细胞分裂,以及和细胞分裂素(cytokinins)共同作用在组织培养中促进细胞分裂。
③维管组织分化——促进韧皮部(phloem)和木质部(xylem)的分化。
④诱导根的形成——促进扦插苗生根,并在组织培养中促进根的分化。
⑤向性反应——生长素介导枝条和根部对于重力和光所产生的向性反应,在这里必须强调的是内源生长素和外施生长素有着不同的向性反应特征。
⑥顶端优势——由顶端供应的生长素抑制侧芽的生长。
⑦叶片和果实脱落——生长素可以抑制或和乙烯共同作用促进果实脱落。
⑧叶片老化——生长素延缓叶片老化。
⑨果实结实和生长——某些植物的果实可以经由生长素的诱导而结实生长。
⑩果实成熟——延缓果实成熟。
⑪开花——促进凤梨属植物开花。
⑫促进花器官生长
⑬和乙烯共同作用促进雌雄异花植物(dioecious)的雌花分化。
⑭同化物运送(assimilate partitioning)——经由韧皮部运送,将同化物质送至生长素含量较高的部位。
细胞分裂素的作用
依据细胞种类及植物种类不同,细胞分裂素存在着一些不同的作用,可以归纳为:
①促进细胞分化——外源施加的细胞分裂素在有生长素存在的条件下能够促进组织培养的细胞分裂,植物冠瘤(crown gall)的内源细胞分裂素也能够促进细胞分裂。
②组织培养中促进形态分(morphogenesis),包括促使组织培养和冠瘤形成芽和枝条;对于藓苔(moss),细胞分裂素促使芽的形成。
③促进侧芽形成——打破顶端优势。
④增进细胞增大而达到叶片扩展的效果。
⑤对于某些物种能够促进气孔张开。
⑥刺激叶绿素合成而促进白色体(etiplast)发育为叶绿体。
⑦延迟老化。
赤霉素的作用
赤霉素对于植物的作用依植物物种不同而有差异,大致可以归纳为:
①促进细胞分裂及延伸从而使植物茎延伸。
②长日照下促进开花抽墓(bolting)。
③对于某些需要经过层积处理(stratification)或是光照才能够发芽的植物种子有打破种子休眠的作
用。
④禾谷类种子发芽时促进糊粉层a-淀粉酶(a-amylase)的生成以转化胚乳养分供给萌发幼苗使用。
⑤诱导雌雄异株植物的雄花形成。
⑥促进单性果实(parthenocar pic fruit)的形成。
⑦延缓叶片以及芸香科果实的老化。
脱落酸的作用
根据植物对脱落酸的生理反应,脱落酸的作用为:
①刺激气孔关闭(缺水逆境等促进ABA合成)。
②抑制枝条生长但不对根生长产生抑制,甚至能够促进根生长。
③诱导种子合成贮存蛋白。
④抵消由赤霉素诱导的a-淀粉酶生成。
⑤诱导及维持种子和芽的休眠。
⑥受伤反应时诱导更多的蛋白酶抑制物的基因表达。
⑦促进光合产物向发育中的种子运送。
乙烯的作用
乙烯对植物的作用可以分为:
①促进休眠的打破。
②促进枝条和根的分化。
③促进侧生根的分化。
④增进叶片和果实离层形成。
⑤促进凤梨科植物开花。
⑥诱导雌雄异花植物的雌花形成。
⑦促进开花。
⑧促成叶片和花的老化。
⑨增进果实成熟。
参考文献
陈晓亚,汤章城. 植物生理与分子生物学(第三版),高等教育出版社,2007
Hua J, Meyerowitz E M. 1998. Ethylene responses are negatively regulated by a receptor gene family in Arabidopsis thaliana. Cell, 94: 261-27
Bishop g J, Koncz C. 2002. Brassinosteroids and Plant Steroid Hormone Signaling. Plant cell: S97-S110
Weijers D, Jurgens G. 2004. Funneling auxin action: specificity in signal transduction. Curr Opin Plant Biol, 7: 687-693
Wang ZY, He jX. 2004. Brassinosteroid signal transduction-choices of signals and receptors. Trends Plant Sciense, 9: 91-96
Leyser O. 2005. Auxin Distribution and Plant Pattern Formation: How Many Angels Can Dance on the point of Pin. Cell, 121: 819-822
Jones AM, Im K H, Savka M A, et al. 1998. Auxin-Dependent Cell Expansion Mediated by Overexpressed Auxin-Binding Protein 1. Science, 282:1114-1117
生长素促进生长的机理是什么
生长素的本质是吲哚乙酸。生长素是对植物而言的,是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根,效果显著。生长素在植物体内分布很广,几乎各部位都有,但不是均匀分布的,在某一时间,某一特定部位的含量是受几方面的因素影响的。
大多集中在生长旺盛的部分(胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等),而趋向衰老的组织和器官中则甚少。
生长素调节机制
生长素的单体是蛋白质。
生长素
①结构:含有191个氨基酸残基的单链,由两个二硫键连接的蛋白质。
②分泌:垂体前叶嗜酸细胞分泌
③分子量:22125D
二、生长激素的分泌
①特点:脉冲式分泌,与年龄相关,青春发育中期分泌脉冲幅度最大,分泌量最多
②频率:约3~5小时分泌一次,一天24小时分泌6~8次
③高峰:睡后一小时分泌达高峰,分泌量是一天总量的一半以上。
④调节:下丘脑分泌两个神经激素
三、生长激素分泌的刺激因素
深睡眠、运动、应激状态、低血糖、药物:胰岛素(诱导低血糖)、可乐宁、精氨酸等。
四、生长激素分泌的抑制因素
快眼运动睡眠、心理因素、中枢神经系统肿瘤、分娩损伤、甲状腺功能低下、药物:糖皮质激素等。
五、生长激素的生理作用
1、促进生长,调节骨代谢
(1)刺激骨骺端软骨细胞分化、增殖,从而促进骨生长,使骨长度增加。
(2)可直接刺激成骨细胞代谢,并对维持骨矿物质含量、骨密度起重要作用。
(3)协同性激素及促钙化激素共同干预骨的重塑。
2、调节物质代谢
(1)促进蛋白质合成,纠正负氮平衡。
(2)调节脂代谢,降低机体脂肪储备,增加血清脂肪酸含量,降低血清胆固醇和低密度脂蛋白水平。
(3)可降低细胞对胰岛素的敏感性,减少外周组织对葡萄糖利用,使血糖升高。
(4)对水、矿物质代谢有重要作用。可使细胞内钾盐、磷酸盐潴留,还可促进肾小管钠回吸收,引起水、钠潴留。
3、其他作用
(1)增加机体免疫力,刺激免疫球蛋白合成,促进巨噬细胞和淋巴细胞增殖。
(2)加速伤口愈合,刺激烧伤创面及手术切口成纤维细胞合成胶原。
(3)促进心肌蛋白合成,增加心肌收缩力,降低心肌耗氧量。
(4)GH具有抗衰老,促进脑功能效应;促进精子形成、排卵等
生长素作用的生理机制是什么
生长素最明显的作用是促进生长,但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异。赤霉素最突出的生理效应是促进茎的伸长和诱导长日植物在短日条件下抽穗开花。生长素是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,赤霉素其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得。 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长,对细胞分裂没有影响。赤霉素可以加速细胞的伸长,对细胞的分裂也有促进作用,它可以促进细胞的扩大。
生长素作用机制和调控原理是什么
不一样的,细胞分裂素是促进细胞分裂(也就是可以使一个细胞分裂成多个细胞),调控细胞的分化,顺便还能延缓衰老,主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实内部。
而生长素是促进细胞生长的,尤其是纵向的伸长,它集中分布于生长旺盛的地方。他们两个是协同作用,共同促进植物的生长。
生长素促进生长的作用机理
1、可以促进生长,主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长。对茎、芽、根的促进作用最适浓度是茎>芽>根。
2、可以促进分化,生长素与细胞分裂素配合可以引起细胞分裂,而且生长素也能单独引起细胞分裂。同时也可使愈伤组织形成和诱导生根。
3、可以促进生物合成蛋白质,并且它显著促进RNA的生物合成。
4、形成顶端优势,对正在生长的植物的侧芽的生长有抑制作用。