"植物向性运动"和"植物生长调节剂对植物生长发育影响"的实验设计

1　“植物向性运动”的实验设计1.1　实验设计前的准备　植物的向性运动是由于受到单向外界刺激引起植物两侧的生长状况不同。单侧的光照、地心引力、水和肥都可以引起植物的向性运动。向性运动的类型有 :向光性、向重力性 (根有正向重力性 ,茎有负向重力性 )、向水性和向肥性。其中向光性、向重力性是由于单向外界刺激引起植物两侧的生长素分布不均匀所致 ;向水性、向肥性则是由于生长素分布不均匀与单侧的营养供给不均匀共同作用所致。1.1.1　选择实验材料　教材中使用的实验材料不一定是最实用的 ,效果也不一定最好。因此 ,实验材料的选…     

每期5题

一、非选择题1.有一实验现象:将生理状况相同的胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组给单侧光照,乙组不给光照。同样培养一段时间后,甲组向光弯曲生长,乙则直立向上生长。请简答下列问题:　　(1)本实验结果能证明胚芽鞘具有的生理特性。(2)实验中胚芽鞘的生长方式与植物生长素的调节作用有关。甲组受到单侧光照后,胚芽鞘上部生长素分布的特点是,由于生长素的生理作用而使其向光弯曲生长;此时乙组未受到光照,生长素在胚芽鞘中可能分布,因而导致其直立向上生长。(3)作为对照,若要使乙组同时也受到光照,你会如何设计乙组实验装置?请将你的设计图示于下,并…     

单侧光与植物向光性的关系

着重讨论了生长素促进植物茎生长与单侧光照的关系,从单侧光与生长素的合成的关系,单侧光对胚芽鞘尖端的影响,以及单侧光对生长素由胚芽鞘尖端向下运输的影响等3个方面进行了分析,旨在剖析生长素促进植物茎向光生长的基本原理。     

生长素调控根向重力性在植物激素实验教学中的应用

根是植物重要的器官,其向重力生长是由生长素的浓度与分布所调控的,是植物对环境信号作出的生理反应。本文对模式植物拟南芥的根进行改变重力方向的刺激,借助含有响应生长素的分子标记的DR5rev:GFP、DR5:3xVenus和DR5:GUS转基因株系,可视化在重力方向改变刺激下根尖两侧的生长素不对称分布,同时观察生长素极性运输载体的相关突变体pin2-T、aux1-T在重力方向改变刺激下的表型,帮助学生深入理解生长素调控拟南芥根向重力生长的生理机制。     

对燕麦胚芽鞘"向光性"解释的一点看法

中学课本中 ,通过燕麦胚芽鞘的向光性实验说明 :“胚芽鞘的尖端能产生生长素 ,并从尖端运输到下部 ,能促使下部生长”。而对生长素为什么能使植物显示出向光性是这样解释的 :“这与单侧光引起的生长素分布不均匀有关。光线能改变生长素的分布 :向光的一侧生长素分布得少 ,背光的一侧生长素分布得多。因此 ,向光的一侧 ,细胞生长得慢 ,背光的一侧 ,细胞生长得快。结果 ,茎朝向生长慢的一侧弯曲 ,也就是朝向光源的一侧弯曲 ,使植物的茎表现出向光性。”受单侧光的照射发生生长素分布不均的部位究竟是胚芽鞘尖端、胚芽鞘下部、还是整个部分 ,在…     

金苞花茎尖、腋芽的离体培养及快速繁殖

植物名称:金苞花,又名黄虾花(Pachystachys letea)材料类别:茎尖、腋芽、叶片。培养条件:MS基本培养基附加各种生长刺激物质。(1) MS+6BA 2mg/L(单位下同)+IAA 0.2;(2) MS+6BA 1+NAA 0.1;(3) MS+2,4-D1;(4) MS_0(不加任何生长素)。采用固体培养,置于25℃恒温室,每天光照     

拟南芥中PIN3生长素输出调节蛋白侧向再定位促成向性运动

20世纪 2 0年代提出的Ｃｈｏｌｏｄｎｙ＿Ｗｅｎｔ植物向性假说认为 ,植物的向性运动是由于生长素 (ａｕｘｉｎ)的侧向运输引起的。研究表明 ,可能存在一种特殊的运输系统来对生长素进行侧向再定位 ,引起差异生长 (ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｒｏｗｔｈ) ,最终导致芽或根的弯曲。但 70多年来 ,一直没有从分子或细胞机理上得到证实。近年来 ,德国马普植物育种研究所Ｐａｌｍｅ研究小组从拟南芥ｐｉｎ＿1突变体中克隆出多个ＰＩＮ基因 ,它们能编码运输生长素的必须物质。现已证明 ,茎中ＰＩＮ1及根中ＰＩＮ2对生长素极性运输和向性运动起着关…     

青藏高原三种优势植物生物量分配的变化规律

该研究利用4个由高到低不同海拔的同质园实验,以青藏高原高寒草地优势植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、矮嵩草(Kobresia humilis)和珠芽蓼(Polygonum viviparum)为对象,分析了植物个体根、茎、叶生物量分配及根冠比的变化规律及影响因素。结果表明:(1)植物个体根、茎、叶质量比和根冠比具有显著的种间差异;与垂穗披碱草和珠芽蓼相比,矮嵩草具有显著较高的根质量比而叶、茎质量比较低,所以其根冠比较高。(2)在向低海拔移栽的过程中,珠芽蓼叶质量比保持不变,茎质量比显著降低而根质量比显著升高,根冠比表现出显著上升的趋势;垂穗披碱草则相反,即叶、茎质量比显著升高而根质量比显著降低,根冠比表现出显著下降的趋势;矮嵩草根、茎、叶质量比和根冠比则无显著变化。(3)随着海拔降低,年均气温明显升高而年均降雨量明显降低,且在植物个体种源地和土壤基质保持一致的条件下,向低海拔移栽过程中温度是导致珠芽蓼根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要因素,而水分是垂穗披碱草根、茎、叶生物量分配及根冠比变化的重要驱动因素;矮嵩草根、茎、叶生物量分配及根冠比受其遗传因素影响较大。因此,在将来暖干化的背景下,青藏高原高寒草地植物生物量的分配将会发生改变,导致它们对资源(光照、水分和土壤养分)获取和利用的变化而改变它们的种间关系,从而影响群落的物种多样性与组成,最终可能导致生态系统功能的变化。     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据(英)

生长素影响植物多种生理过程 ,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应。我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥 (Arabidopsisthaliana (L .)Heynh .)的生长素应答基因 ,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制 ,包括ArabidopsishomologofMEKkinase1(ATMEKK1) ,RelA/SpoThomolog 3(At_RSH3) ,Catalase 1(Cat1)和Ferritin 1(Fer1) ,说明生长素可调节胁迫应答基因的表达。此外 ,我们还证明吲哚乙酸 (IAA)合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1(NIT1)和nitrilase 2 (NIT2 )受盐胁迫诱导 ,提示在逆境条件下IAA的合成可能随之增加。我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导 ,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxinresistant2 (axr2 )中可被盐胁迫诱导 ,而在auxinresistant1_3(axr1_3)中则不被诱导 ,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径。     

施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响

施肥是苗木培育的重要方式,香樟是乡土珍稀阔叶树种,苗木培育对乡土珍稀树种的保护、繁育、推广具有极其重要的作用,施肥对苗木的生长和发育具有重要的影响。因此,为了探讨香樟幼苗生长及植物体内养分分配对施肥的响应,该研究采用正交设计,设置了氮、磷、钾3因素3水平(N、P:0、3、6 g·株-1;K:0、2、4g·株-1),对盆栽香樟幼苗进行指数施肥。结果表明:(1)氮肥对香樟幼苗苗高、地径、生物量的影响最为显著,磷肥和钾肥的影响则较小;(2)氮素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥的影响,磷素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥和磷肥的影响,钾素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受钾肥的影响;(3)香樟幼苗的苗高生长与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P0.05),地径生长与茎氮含量呈显著正相关(P0.05),叶生物量与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P0.05),茎生物量与叶片磷含量呈显著正相关(P0.05);(4)综合分析得出,对香樟幼苗苗高、地径生长,以及枝叶生物量积累最具促进作用的施肥水平为氮肥(6 g·株-1)、磷肥(6 g·株-1)、钾肥(4 g·株-1)。     

木霉诱导下山新杨PodaPIN9基因的组织表达调控

PIN蛋白具有多个跨膜结构域,影响着高等植物生长素的外向运输和众多生长发育过程。木霉菌是能促进植物生长、提高其对多种病害防御作用的生防因子。研究木霉菌对木本植物山新杨生长素的极性分布的影响有重要意义。克隆了山新杨PodaPIN9基因,对其核酸和蛋白序列进行分析;同时,构建的进化树显示PodaPIN9与6个物种的9条PIN基因具有高度一致性（>80%）。qRT-PCR分析表明,PodaPIN9在山新杨茎尖、成熟叶和根中均有表达。在根中表达量极低;在茎尖和叶中的表达量极高,分别是根中的503和346倍。该基因受木霉影响在茎尖和叶中的表达量均显著下调;而根中的表达量显著上调,达到对照的32.01倍。并发现根际接种木霉48 h会使杨树茎尖、叶和根中生长素含量降低。说明木霉菌能影响杨树茎尖、叶和根中IAA水平及PodaPIN9的表达量。并且Pearson相关性分析表明在茎尖、叶和根中,PodaPIN9表达量与IAA水平具有不同的相关性。     

生长素对植物不同器官的影响

高中生物 (全一册必修 )第 12 2页 ,解释植物的向光性时说 :“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多。因此 ,背光一侧比向光一侧生长得快。结果 ,茎就朝向生长慢的一侧弯曲 ,即朝向光源的一侧弯曲 ,使植物的茎显示出向光性。”这表明较高浓度的生长素使植物生长快 ,低浓度时植物生长慢 ;而第 12 3页又说 :“生长素对植物生长的作用 ,与其浓度的高低有一定的关系。一般地说 ,低浓度促进植物生长 ,高浓度抑制植物生长。”并以此解释顶端优势现象 ,似乎与前者形成矛盾。究竟是高浓度促进生长还是低浓度促进生长 ,生长素对植物不同器官生…     

苦豆子营养器官的发育解剖学及组织化学研究

采用石蜡切片法对苦豆子(Sophora alopecuroides L.)根、茎、横走茎及叶的发育过程进行了研究,并利用组织化学的方法对生物碱在苦豆子各营养器官中的分布规律进行了测定.苦豆子根、茎及横走茎的初生生长与一般双子叶植物的发育规律一致,但在次生生长时,部分维管形成层细胞平周分裂只形成薄壁组织,从而将次生维管组织也分离成束.茎与横走茎的功能及生活环境不同,所以在结构上也存在一定的差异.叶是等面叶,上下表皮内都有栅栏组织的分布,其组织分化和发育过程与双子叶植物叶的发育规律一致.在茎、横走茎及叶主脉中,韧皮部的外侧都包围有纤维束,其来源都是原生韧皮部.应用硅钨酸、碘化铋钾及I-KI溶液进行沉淀反应,测定出生物总碱在苦豆子根、茎、横走茎及叶的薄壁组织细胞中均存在.     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据

生长素影响植物多种生理过程,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应.我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)的生长素应答基因,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制,包括Arabidopsis homolog of MEK kinase1 (ATMEKK1),RelA/SpoT homolog 3 (At-RSH3),Catalase 1 (Cat1) 和Ferritin 1 (Fer1),说明生长素可调节胁迫应答基因的表达.此外,我们还证明吲哚乙酸(IAA)合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1 (NIT1) 和nitrilase 2 (NIT2) 受盐胁迫诱导,提示在逆境条件下IAA的合成可能随之增加.我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxin resistant 2 (axr2) 中可被盐胁迫诱导,而在auxin resistant 1-3 (axr1-3)中则不被诱导,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径.     

生长素对水稻锰积累及毒害的效应

为明确生长素与水稻锰毒及抗性的关系,揭示水稻锰毒调控机制,该文采用水培方法研究了锰胁迫对水稻根尖游离生长素含量的影响及外源生长素萘乙酸对水稻幼苗锰吸收、积累和毒害的影响。结果表明:(1)在2 000μmol·L~(-1)MnCl_2溶液中培养的水稻,根尖游离吲哚乙酸含量显著下降,仅为对照处理的47.7%;水稻根相对伸长率也显著减少,降至对照处理的71.1%。(2)在锰溶液中添加生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)后,根尖锰含量显著增加,达到了对照处理的1.5倍。(3)在锰溶液中添加萘乙酸后,虽然根尖细胞壁锰含量与对照处理间的差异不显著,但是水稻根相对伸长率显著降低,而植株锰吸收量、根尖锰含量、根尖细胞液中锰的分配比均显著增加;茎基部浸入锰溶液中的离体稻株叶片中的锰含量也在加入萘乙酸后显著提高;在锰胁迫下,添加外源萘乙酸后,水稻根尖OsYSL2、OsYSL6及OsMTP8.1的表达均显著增加。综上结果说明,过量的锰显著抑制水稻根伸长,降低水稻根尖游离态生长素水平,而生长素参与调控水稻对锰的吸收、转运及毒性。     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据

生长素影响植物多种生理过程,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应。我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥（Arabiopsis thaliana (L.)Heynh.）的生长素应答基因,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制,包括Arabidopsis homolog of MEK kinasel（ATMEKK1）,RelA/SpoT homolog 3(At-RSH3),Catalase 1(Cat1)和Ferriitn 1(Fer1)。说明生长素可调节胁迫应答基因的表达,此外,我们还证明吲哚乙酸（LAA）合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1(NIT1)和nitrilae 2（NIT2）受盐胁迫诱导,提示在逆境条件下1AA的合成可能随之增加,我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxin resistant 2（axr2）中可被盐胁迫诱导,而在auxin resitant1-3（axl-3)中则不被诱导,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径。     

生长素调控植物气孔发育的研究进展

气孔是分布于植物表皮由保卫细胞围成的小孔, 是植物体与外界环境进行水分和气体交换的重要通道, 通过影响光合作用、蒸腾作用及一系列生物学过程来促进植物适应环境的变化。生长素是最早被发现的植物激素, 在植物生长发育中发挥重要作用。近年来的研究表明, 生长素通过载体蛋白-TIR1/AFB受体-AUXIN/IAA-ARFs信号通路, 调控STOMAGEN的表达; 之后, 经STOMAGEN-类LRR受体蛋白激酶ERf-MAPKs级联反应激酶-SPCH转录因子信号通路, 启动气孔的发育进程。EPF1、EPF2和类LRR受体蛋白激酶TMM不是该过程的必需元件。生长素对气孔的调控受光信号影响, 光信号通路组分E3泛素连接酶COP1位于MAPKs激酶的上游, 参与气孔的发育调控。     

湖滨带典型植物不同器官营养盐分配及生态效应

以太湖胥口湾湖滨带芦苇、香蒲和菖蒲等典型挺水植物为研究对象,通过分析这3种挺水植物不同生长阶段器官中营养元素含量,结合其单位面积生物量以及分布面积,估算水生植物收割的氮(TN)、磷(TP)去除效应。结果表明:湖滨湿地沉积物中TN含量在生长期和衰老期分别为1373.0～2919.8和2240.6～3923.4 mg·kg^-1,TP含量分别为437.1～687.3和556.0～790.7 mg·kg^-1;3种植物在生长期和衰老期不同器官的TN、TP含量差异显著(P<0.05),且均表现为叶>根>茎;由生长期到衰老期,3种挺水植物叶和茎中TN和TP含量下降,而根部则增加;3种挺水植物器官中总碳含量表现为根≈茎>叶,且受植物生长期影响较小;在3种挺水植物中,芦苇叶中TN含量最高,香蒲茎中TN含量最高,三者根中TN含量相当;香蒲叶、茎、根中TP含量最高,而芦苇叶、茎、根中总碳含量最高;衰老期间,收割3种优势挺水植物可有效去除TN 21.8 t(18.47 g·m^-2)、TP 1.6 t(1.36 g·m     

生长素通过调节赤霉素应答反应促进拟南芥根伸长

前人已证实 ,赤霉素通过减少DELLA蛋白的细胞核内浓度从而降低DELLA蛋白的生长抑制效应 ,拟南芥植物细胞核编码至少 5种DELLA蛋白 (GAI、RGA、RGL1、RGL2和RGL3 )。本实验证实缺少RGA(rga_2 4gal_3 )或GAI(gai_t6gal_3 )的根比突变体gal_3的长。同时缺少RGA(rga_2 4gal_3 )或GAI(gai_t6gal_3 )极大地抑制了gal_3的表型 (短根 )。RGA和GAI共同调节根和茎的伸长。它们的抑制作用可被赤霉素所抵消。当生长素运输或信号传导减弱时使得赤霉素所诱导的根细胞核RGA蛋白降解速度变慢。这说明 :通过生长素参与赤霉素介导的DELL…     

植物Aux/IAA基因家族生物学功能研究进展

生长素是最重要的植物激素之一,对植物生长发育起着关键调控作用。生长素作用于植物后,早期生长素响应基因家族Aux/IAA、GH3和SAUR等被迅速诱导,基因表达上调。其中Aux/IAA基因家族编码的蛋白一般由4个保守结构域组成,结构域Ⅰ具有抑制生长素信号下游基因表达的作用,结构域Ⅱ在生长素信号转导中主要被TIR1调控进而影响Aux/IAA的稳定性,结构域Ⅲ/Ⅳ通过与生长素响应因子ARF相互作用调控生长素信号。Aux/IAA基因家族在双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的器官发育、根形成、茎伸长和叶扩张等方面发挥重要作用;在单子叶植物水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)中,主要影响根系发育和株型,但大多数Aux/IAA基因的功能尚不清楚。该文主要从Aux/IAA蛋白的结构、功能和生长素信号转导途径方面综述Aux/IAA家族在拟南芥、禾谷类作物及其它植物中的研究进展,以期为全面揭示Aux/IAA家族基因的生物学功能提供线索。