植物生长素(什么是植物生长素)

2024-04-14 19:31:14

植物生长素(auxins)主要指吲哚乙酸(IAA),是病原物重要的致病因子(Yamada,1993)。多种病原真菌和细菌能合成吲哚乙酸,但不同种类合成途径有所不同。有的病原菌本身不产生吲哚乙酸,但由于植物体内吲哚乙酸氧化酶受抑制,阻滞了吲哚乙酸的降解,导致吲哚乙酸水平的增高。番茄接种茄劳尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)后5d,就能检测出吲哚乙酸积累,其含量在接种后20d内持续增加。烟草接种该病原菌后,病株体内吲哚乙酸含量比未接种植株增高近百倍。晚疫病菌亲和小种侵染的马铃薯块茎中,吲哚乙酸含量比正常植株增高了5~10倍,而被不亲和小种侵染者无明显增长。近年发现,茄劳尔氏菌的GM1000菌系和丁香假单胞菌的DC3000菌系都具有合成生长素的基因。

病原菌侵染引起的病株生长素失调,导致一系列生理变化,最终出现徒长、增生、畸形、落叶等病状。例如,红花下胚轴被红花柄锈菌(Pucciniacarthami)侵染后,生长素含量明显增加,胚轴也明显变长,表现徒长症状。多种植物被致瘤土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)或根结线虫(Meloidogynespp.)侵染后,十字花科植物被芸薹根肿菌(Plasmodiophorabrassicae)侵染后,玉米被瘤黑粉菌(Ustilagomaydis)侵染后,都引起吲哚乙酸增加,寄主细胞分裂加快,异常增生,形成肿瘤。有的病原菌在侵染后还产生类似吲哚乙酸氧化酶作用的酶类,快速降解吲哚乙酸,干扰了叶片生长素的供应,导致形成离层和落叶。

生长素还可能通过抑制植物防卫反应来增强病原菌的致病性。对拟南芥施用生长素类似物萘乙酸(NAA)后,感病性增强,丁香假单胞菌的侵染加重。将产生生长素的致瘤土壤杆菌悬液注射进入烟草叶片,然后再注射接种丁香假单胞菌无毒菌系,结果本应发生的过敏性反应受到遏制,遏制程度与致瘤土壤杆菌生长素合成功能基因的表达有关(Robinette等,1990)。

有一些病原菌通过调节植物内源游离生长素水平,促进本身生长和侵染发病。近年发现丁香假单胞菌产生的冠毒素,就是这种调节因子。拟南芥体内有关IAA合成或释放的基因,可为JA信号所激活(Sasaki等,2001)。在丁香假单胞菌DC3000菌系侵染时,产生冠毒素,冠毒素活化JA信号传递途径,有利于提高植株体内IAA水平。利用冠毒素合成缺陷突变菌株接种,则不产生冠毒素,IAA合成基因也不正常表达。以上结果说明,丁香假单胞菌利用冠毒素调节植物体内游离IAA水平。另外,丁香假单胞菌无毒基因产物AvrRpt2,野油菜黄单胞菌无毒基因产物AvrBs3等,也能够调节病株IAA水平,加重侵染和发病。

1.生长素类

(1)生长素的产生.分布和运输生长素在植物体内的合成部位主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子.生长素的分布大多集中在生长旺盛的部位.生长素具有极性运输的特性,只能从植物体的形态学上端向下端运输,而不能倒转.

(2)生长素的生理作用生长素是吲哚乙酸,它具有促进植物生长的作用.生长素能引起细胞壁松弛软化,促进RNA和蛋白质的合成.生长素对植物生长的作用具有两重性.一般地,低浓度的生长素可以促进植物生长,而高浓度的生长素则抑制植物生长.植物的不同器官对不同浓度生长素的敏感程度不同,根最敏感,茎最不敏感,芽居中.

(3)生长素在农业生产上的应用人工合成的生长素类似物有萘乙酸、2,4–D等.它们在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果.

2.赤霉素类

赤霉素是在水稻恶苗病的研究中发现的,引起该病的病菌叫赤霉菌,它能分泌促进稻苗徒长的物质,取名叫赤霉素.植物体合成赤霉素的部位一般在幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高.此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用.

3.细胞分裂素类

细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用.

4.脱落酸

脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多.脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用.

5.乙烯

乙烯是一种气体激素,它广泛存在于植物各种组织和器官中,在正在成熟的果实中含量更多,乙烯的主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用.

6.植物激素的相互作用

五大类植物激素的生理作用大致分为两方面:促进植物的生长发育和抑制植物的生长发育.植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调,共同调节的.

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