植物生长发育的调控 Regulation of Plant Growth and Development 生长发育实质上是基因在一定时间、空间上顺序表达的 过程,而基因的表达则受内、外因素的影响和调节。 ●内部因素 internal factors 遗传基础 genetic basis 植物激素 plant hormone or phytohormone ●外部因素 external factors 光lght 温度 temperature 氧气 oxygen ●日照长度 day length ●重力等等 gravity and so on
植物生长发育的调控 Regulation of Plant Growth and Development 生长发育实质上是基因在一定时间、空间上顺序表达的 过程，而基因的表达则受内、外因素的影响和调节。 z 内部因素 internal factors internal factors z 遗传基础 genetic basis genetic basis z 植物激素 plant hormone or plant hormone or phytohormone phytohormone z 外部因素 external factors external factors z 光 light z 温度 temperature temperature z 氧气 oxygen z 日照长度 day length day length z 重力等等 gravity and so on gravity and so on
发育 Development 发育是指由一个细胞—受精卵或体细胞经过一系列细 胞生长和分化,发育成一个包括多种组织和器官的多细 胞生物体的过程。从细胞功能和生物体的形态来看,它 可以被描述成三个重叠和相互依赖的过程 ●分化 differentiation 区域专一化 regional specification 控制分化并导致在特定位置产生特定的细胞类型 控制分化状态相同细胞的形态形成,也就是导致细 胞的功能和行为产生差异。 形态建成 morphogenesis
发育 Development 发育是指由一个细胞 是指由一个细胞——受精卵或体细胞经过一系列细 受精卵或体细胞经过一系列细 胞生长和分化，发育成一个包括多种组织和器官的多细 胞生长和分化，发育成一个包括多种组织和器官的多细 胞生物体的过程。从细胞功能和生物体的形态来看，它 胞生物体的过程。从细胞功能和生物体的形态来看，它 可以被描述成三个重叠和相互依赖的过程： 可以被描述成三个重叠和相互依赖的过程： z 分化 differentiation z 区域专一化 regional specification 控制分化并导致在特定位置产生特定的细胞类型。 控制分化并导致在特定位置产生特定的细胞类型。 控制分化状态相同细胞的形态形成，也就是导致细 控制分化状态相同细胞的形态形成，也就是导致细 胞的功能和行为产生差异。 胞的功能和行为产生差异。 z 形态建成 morphogenesis
植物生长发育的调控 Regulation of plant growth and development ●胞内水平上 at the intracellular level大多在基因水平 上进行,基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞的生理 生化活动。 >转录水平 转录后水平,即mRNA加工水平 翻译和翻译后水平,即蛋白质加工水平 ●胞间水平上 at the intercellular level-胞间调控主要是 通过激素来协调不同组织和细胞间的生理活动的作用。 ●胞外水平上 at the extracellular level指外在的环境因 子对植物生长发育的影响
植物生长发育的调控 Regulation of Plant Growth and Development z 胞内水平上 at the intracellular level at the intracellular level ——大多在基因水平 大多在基因水平 上进行，基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞的生理 上进行，基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞的生理 生化活动。 ¾ 转录水平 ¾ 转录后水平，即 转录后水平，即 mRNA 加工水平 ¾ 翻译和翻译后水平，即蛋白质加工水平 翻译和翻译后水平，即蛋白质加工水平 z 胞间水平上at the intercellular level at the intercellular level——胞间调控主要是 胞间调控主要是 通过激素来协调不同组织和细胞间的生理活动的作用。 通过激素来协调不同组织和细胞间的生理活动的作用。 z 胞外水平上 at the at the extracellular extracellular level——指外在的环境因 指外在的环境因 子对植物生长发育的影响。 子对植物生长发育的影响
基因表达与调控 Gene Expression and regulation of gene expression 基因表达—从DNA到蛋白质的过程;对这个过程的调节即为基 因表达的调控( regulation of gene expression or gene control) ●基因表达调控主要表现在: 转录水平上的调控 transcriptional regulation ●转录后水平,即mRNA加工、成熟水平上的调控 post-transcriptional regulation ●翻译和翻译后水平的调控 translational and post-translational regulation ●探讨基因调控应解决的问题: 什么是诱发基因转录的信号? 基因调控主要是在哪一个环节实现的? 不同水平基因调控的分子机制?
基因表达与调控 Gene Expression and Regulation of Gene Expression 基因表达——从DNA到蛋白质的过程；对这个过程的调节即为基 因表达的调控（regulation of gene expression or gene control）。 z 基因表达调控主要表现在： 基因表达调控主要表现在： z 转录水平上的调控 转录水平上的调控 transcriptional regulation transcriptional regulation z 转录后水平，即 转录后水平，即 mRNA加工、成熟水平上的调控 加工、成熟水平上的调控 post-transcriptional regulation transcriptional regulation z 翻译和翻译后水平的调控 翻译和翻译后水平的调控 translational and post translational and post-translational regulation translational regulation z 探讨基因调控应解决的问题： 探讨基因调控应解决的问题： z 什么是诱发基因转录的信号？ 什么是诱发基因转录的信号？ z 基因调控主要是在哪一个环节实现的？ 基因调控主要是在哪一个环节实现的？ z 不同水平基因调控的分子机制？ 不同水平基因调控的分子机制？
Cytoplasm DNA ENZYME mRNA (3-D shape nucleus protein makes active released as catalyst) mRNA Pool of tRNA With ribosome amino acids DNA-nscnponrNa-nsaonProtEiN-ous-ENZYME
植物激素 Plant hormone 植物激素——指一些在植物体内合成,能从产生 部位运送到作用部位,对生长发育有显著调节作 用的微量有机物。 生长素类 auxin,如吲哚乙酸 indole acetic acid. IAA 细胞分裂素类 cytokinin CTK 赤霉素类 gibberellin,GA 乙烯 ethylene,Eth ●脱落酸 abscisic acid,ABA ●其它如油菜素内酯等
植物激素 Plant Hormone 植物激素—— 指一些在植物体内合成，能从产生 部位运送到作用部位，对生长发育有显著调节作 用的微量有机物。 z 生长素类 auxin, 如吲哚乙酸 indole acetic acid, IAA acetic acid, IAA z 细胞分裂素类 cytokinin cytokinin CTK z 赤霉素类 gibberellin gibberellin, GA z 乙烯 ethylene, Eth ethylene, Eth z 脱落酸 abscisic abscisic acid, ABA acid, ABA z 其它如油菜素内酯等 其它如油菜素内酯等
生长素 auxin 生长素是最早发现的一种植物激素,它的主要调节作用如下 ●促进生长 promote growth CH2COOH 促进器官的分化 promote the differentiation of H organs Indole-3-acetic acid (IRA Acetic acid 植物顶端优势 apical O一CH2-COOH dominance in plants ●植物向光性 phototropism (a) Indoleacetic acid (AA) (b) 24-Dichlorophenoyacetic add (24-D CH:-COOH 器官脱落 organ abscission
生长素 Auxin 生长素是最早发现的一种植物激素，它的主要调节作用如下： z 促进生长 promote growth promote growth z 促进器官的分化 促进器官的分化 promote promote the differentiation of the differentiation of organs z 植物顶端优势 apical dorminance dorminance in plants in plants z 植物向光性 phototropism phototropism z 器官脱落 organ abscission organ abscission
达尔文父子的实验 Darwin's experiment on a grass plant opus cap over tip ckar cap over tip <paque slove wwcr bendin gion Tip bends Coleoptile Tip bonds p toward grows bu toward toward light docs not light light bend
达尔文父子的实验 Darwin’s Experiment on a Grass Plant
Went的生长素实验 Wents experiment for auxin F.W. Went是荷兰植物生理学家,他(1928)著名的 燕麦实验对生长素的研究具有重要的意义。 and placed on agar block agar blocks ual elongation cutinto all celss agar block
Went 的生长素实验 Went’s Experiment for Auxin F. W. Went 是荷兰植物生理学家，他（1928）著名的 燕麦实验对生长素的研究具有重要的意义
植物的顶端优势 Apical dominance in plants ●植物的顶端优势—一指主茎的顶芽扣制侧芽的生长, 主根抑制侧根生长的现象。主要通过植物激素的再分 配( redistribution) shoot tip auxin soutte) ary
植物的顶端优势 Apical Dominance in Plants z 植物的顶端优势 植物的顶端优势——指主茎的顶芽抑制侧芽的生长， 指主茎的顶芽抑制侧芽的生长， 主根抑制侧根生长的现象。主要通过植物激素的再分 主根抑制侧根生长的现象。主要通过植物激素的再分 配（redistribution redistribution）
