第4题:
3、试述生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的生物鉴定法。
①生长素与赤霉素的相互关系。a.两者之间存在相辅相成的作用:两者都能促进细胞分裂,在一定程度上都能延缓器官衰老与脱落,都能调节与生长相关的基因表达,GA有抑制IAA氧化酶活性的作用,能防止IAA的氧化,GA能增加蛋白酶的活性,促进蛋白质分解,色氨酸数量增多,有利于IAA的生物合成,GA促进生长素由束缚型转变为自由型。b.两者的生理效应有明显的不同,IAA促进细胞核分裂,对促进细胞分化和伸长具有双重作用,即在低浓度下促进生长,在高浓度下抑制生长尤其是对离体器官的效应更明显,还能维持顶端优势,促进不定根的形成,促进雌花分化,诱导单性结实,而GA促进分裂的作用主要是缩短了细胞周期中G 1 期和S期,促进整体植株细胞伸长的效应更明显,无双重效应,抑制不定根的形成,另外GA可以促进雄花分化,诱导单性结实。 ②生长素与细胞分裂素之间的关系。a.两者都能促进细胞分裂,在一定程度上都能延缓器官衰老与脱落,都能调节与生长相关的基因表达。b.两者的作用方式有不同。IAA促进细胞核分裂,对促进细胞分化和伸长具有双重作用,即在低浓度下促进生长,在高浓度下抑制生长尤其是对离体器官的效应更明显,还能维持顶端优势,促进不定根的形成,促进雌花分化,诱导单性结实;CTK则主要促进细胞质的分裂和细胞扩大,促进芽的分化,打破顶端优势,促进侧芽生长;此外,CTK能打破一些种子的休眠,而IAA能延长某些种子或块茎的休眠。 ③赤霉素与脱落酸之间的关系。a.两者的合成前体物质都是甲瓦龙酸,在形成共同的中间产物-异戊烯基焦磷酸(iPP)之后,再分别在长日照和短日照条件下经由光敏色素介导,进行合成。b.两者之间的关系更多地表现为功能上的相互拮抗。如赤霉素能促进茎和叶的生长、诱导抽苔开花,脱落酸则抑制植物生长,并能诱导植物适应逆境;赤霉素能打破休眠,而脱落酸则能促进休眠;赤霉素能防止器官脱落,脱落酸则促进脱落等。近年来发现两者在影响基因的表达方面也存在有相互拮抗的作用,如赤霉素能诱导α-淀粉酶基因的表达,脱落酸则对该基因的表达起抑制作用;脱落酸能引起两种质子泵(H + -ATPase)基因HVP1和HυVHA-A表达的增加,而赤霉素则会抑制质子泵的活性等。 ④乙烯与脱落酸之间的关系。a.共同点:都能促进器官的衰老、脱落,增强抗逆性,调节基因表达,一般情况下都抑制营养器官的生长。b.不同点:ABA能促进休眠,引起气孔关闭;乙烯则能打破一些种子和芽的休眠,促进果实成熟,促进雌花分化,引起不对称生长,诱导不定根的形成。