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第二节 其他植物激素
第五章 植物生命活动的调节
学习目标
1.列举其他植物激素
2.简述其他植物激素的生理作用
3.分析植物激素之间存在的相互关系
问题探讨
在我国宋元时期某著作中写道：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜两三枚放入，得气即发，并无色味。”这种“气”究竟是什么呢？人们一直不明白。直到20世纪60年代，气相层析技术的应用使人们终于弄清楚，是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。
思考：
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？
促进果实成熟
2.在发挥作用时，乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处？
都能从产生部位运输或扩散到作用部位，微量且高效
其他植物激素的种类和作用
1
植物激素间的相互作用
2
1.植物激素的种类
成熟的果实中富含乙烯，它可以对邻近的果实产生影响。乙烯也是一种植物激素。除了乙烯和生长素以外，植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯（第六类植物激素）等植物激素。
其他植物激素的种类和作用
植物激素的种类
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
2.赤霉素的发现
1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后会疯长（恶苗病），比正常植株高50%以上，但结实率大大降低。研究者将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上，发现这些幼苗虽未感染赤霉菌，但也出现了恶苗病症状。
其他植物激素的种类和作用
恶苗病植株
正常植株
说明：导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体，而是赤霉菌产生的某化学物质
1935年，科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，命名为赤霉素（简称GA）。
说明：此时还不能确定赤霉素是植物激素。因为科学家们只是从赤霉菌的培养液中得到了这种化学物质，还没有证实植物自身能合成这种物质
20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。科学家进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在,并包括很多种。
说明：确认植物体内可以产生赤霉素，赤霉素属于植物激素
其他植物激素的种类和作用
3.其他植物激素及其作用
（1）赤霉素（GA）
合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子
主要作用：
促进细胞伸长，从而引起植株增高
促进细胞分裂与分化
促进种子萌发、开花和果实发育，解除种子、块茎休眠
主要应用：促进矮生植物长高、接触种子休眠
其他植物激素的种类和作用
（2）细胞分裂素
合成部位
主要是根尖
主要作用
促进细胞分裂
促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
主要应用
保持蔬菜鲜绿、延缓叶片衰老、延长储藏时间
其他植物激素的种类和作用
1964年，美国科学家从未成熟将要脱落的棉桃中，提取出一种促进棉桃脱落的激素，命名为脱落素，英国科学家也从槭树将要脱落的叶子中，提取出一种促进芽休眠的激素，命名为休眠素。
1965年确定其化学结构，二者是同物质，称为脱落酸（ABA）
其他植物激素的种类和作用
（3）脱落酸（ABA）
合成部位
根冠、萎蔫的叶片等
主要作用
抑制细胞分裂
促进气孔关闭
促进叶和果实的衰老和脱落
维持种子休眠
其他植物激素的种类和作用
主要分布
将要脱落的器官和组织含量多
主要应用
使棉叶在棉铃成熟之前脱落
气孔关闭对ABA的响应：气孔在光照下开放，与环境进行气体交换（左）。ABA处理在光照下关闭气孔（右图）。这减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失。
其他植物激素的种类和作用
思考：
在自然界中存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟的时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。（研究表明：脱落酸在高温条件下容易分解）
出现这种现象的原因：
脱落酸能促进种子休眠，抑制种子萌发。持续一段时间的高温，使种子中脱落酸降解，无法休眠
大雨天气又给穗上的种子提供了萌发所需要的水分
其他植物激素的种类和作用
（4）乙烯
合成部位
植物体各个部位
主要作用
促进果实成熟
促进开花
促进叶、花、果实脱落
主要应用：促进果实成熟
其他植物激素的种类和作用
（5）油菜素内酯（第六类植物激素）
除五类植物激素，植物体内还有些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中，油菜素内酯被称为第六类植物激素，可以促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。
（1）合成部位：花粉、种子、茎、叶等
（2）主要作用
促进茎、叶细胞的扩展和分裂
促进花粉管生长、种子萌发等
（3）主要应用：接触种子休眠，增加结实率
其他植物激素的种类和作用
4.植物激素的调控方式
植物激素在植物体内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
其他植物激素的种类和作用
细胞
分裂
细胞
伸长
细胞
分化
细胞
死亡
植物激素对
植物生长发育的调控
通过 调控
实现
1.不同植物激素作用的相关性
（1）生长素和赤霉素
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。二者对促进细胞伸长具有协同作用。
植物激素间的相互作用
赤霉素
色氨酸
生长素
细胞伸长
促进
合成
分解
氧化产物
促进
抑制
（2）生长素和细胞分裂素
生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协同促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。
植物激素间的相互作用
生长素
细胞分裂素
细胞伸长
核分裂
细胞数目增加
细胞分裂
植物生长
协同促进
质分裂
细胞体积增大
促进
促进
（3）生长素和乙烯
生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯合成；乙烯含量升高，反过来抑制生长素作用
植物激素间的相互作用
生长素浓度低
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯含量增加
促进
促进
抑制
抑制
促进
成熟
（4）脱落酸和赤霉素
在调节种子萌发过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反
植物激素间的相互作用
脱落酸
赤霉素
2.植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
（1）在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化
（2）各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应
（3）植物各器官中同时存在多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量
（4）植物生长发育过程中，不同激素调节还表现出一定顺序性
植物激素间的相互作用
课堂小结
植物激素
细胞分裂素
促进果实成熟
油菜素内酯
促进细胞分裂
促进细胞分裂
促进细胞伸长
促进衰老脱落
协同作用
效果相反
生长素
赤霉素
脱落酸
乙烯
1.胎萌是指种子未脱离母体即发芽。下列关于种子胎萌和萌发的叙述，错误的是( )
A.外施赤霉素合成抑制剂，种子萌发会受到抑制
B.抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达，会引起胎萌
C.外施脱落酸，可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌
D.离体的水稻成熟胚，可在无激素的MS培养基上萌发
解析：赤霉素能促进种子萌发，外施赤霉素合成抑制剂会抑制种子萌发，A正确；脱落酸能使种子保持休眠状态，抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达，会引起胎萌，B正确；脱落酸要与脱落酸受体结合，才能发挥其调节作用，外施脱落酸，不会抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌，C错误；胚能合成生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素，因此离体的水稻成熟胚，在无激素的MS培养基上也可以萌发，D正确。
课堂小测
C
2.为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率（图1），以及20℃条件下3种内源激素的含量（图2）。下列叙述正确的是( )
A.贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20℃
B.马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽
C.降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D.20℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
解析：A、从图1中可知，贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20℃时，而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用，因此4℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20℃，A正确；B、赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用，解除休眠，促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽，B错误；C、据分析可知，降低温度可使马铃薯延迟发芽，从而延长马铃薯块茎的贮藏时间，喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽，缩短马铃薯块茎的贮藏时间，C错误；D、从图2中只能看出20℃下贮藏120天后，赤霉素的相对含量比生长素低，无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小，D错误。
A
C
3.为研究生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的作用特点及其对植物体生长的影响，研究小组对正常生长且生理状况一致的①、②、③三组某植株幼苗分别进行如下处理：①组：对照组不做处理；②组：去除顶芽；③组：顶芽涂抹能影响生长素运输的三碘苯甲酸。实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长，在实验的第0、6、10天分别检测各组侧芽处的生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的含量，结果如图甲和乙所示。下列有关分析正确的是( )
A.涂抹三碘苯甲酸和去除顶芽均可抑制生长素运输，促进侧芽萌发
B.持续降低的内源生长素含量有利于该植株侧芽的萌发与生长
C.IAA与CTK的比例可调控侧芽的萌发与生长，增大该比例有利于侧芽生长
D.推断三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用
解析：A、由分析可知，涂抹三碘苯甲酸可抑制生长素运输，促进侧芽萌发，而去除顶芽并不是抑制生长素的运输，是减少生长素的产生，A错误；B、通过图甲分析可知，在第10天时植株体内的生长素含量比第6天的多，这说明侧芽生长需要的生长素增多，则持续降低的内源生长素含量不利于该植株侧芽的萌发与生长，B错误； C、由图甲、乙分析可知，侧芽萌发时，IAA含量降低、CTK含量增多，IAA/CTK的值比未萌发时小；侧芽快速生长时，IAA含量增多、CTK含量降低，IAA/CTK的值增大，因此1AA与CTK的比例可调控侧芽的萌发与生长，增大该比例有利于侧芽生长， C正确；D、由图甲、乙分析可知，三碘苯甲酸可抑制生长素的运输，从而降低侧芽的生长素浓度，增加细胞分裂素的含量，但是由题干信息和结果不能推断出三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用，D错误。
Thanks
生活如诗，意境深远，绚丽多彩

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