核技术应用

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1、主主讲讲内内容容8.2 8.2 用用1414C C研究高等植物光合作用研究高等植物光合作用 8.3 8.3植物根系发育与吸收作用植物根系发育与吸收作用第八章第八章示踪技术在植物生长发育示踪技术在植物生长发育及生理代谢中的应用及生理代谢中的应用8.1 8.1 在植物营养生理研究中的应用在植物营养生理研究中的应用 8.4 8.4 示踪法在植物生长物质研究中的应用示踪法在植物生长物质研究中的应用8 8.1植物体内物植物体内物质代代谢的示踪研究的示踪研究 一、用于一、用于植物体内物植物体内物质代代谢的研究的研究1.1.氨基酸合成氨基酸合成研究研究 植植物物营营养养生理生理 研究研究 光合作用光合作用

2、同化物的运输、分配与积累同化物的运输、分配与积累土壤养分的吸收和利用土壤养分的吸收和利用用用1515N N标记氮肥氮肥 测定植物根部定植物根部各种各种氨基酸氨基酸1515N N丰度丰度确定各种氨基酸确定各种氨基酸1515N N丰度增加的丰度增加的顺序序谷氨酸，谷氨酸，而而天冬氨酸和其他氨基酸天冬氨酸和其他氨基酸均均由谷氨酸由谷氨酸转氨基而来。氨基而来。实验结果果：首先形成首先形成2 2蛋白蛋白质合成的研究合成的研究植物体内物植物体内物质代代谢的研究的研究蛋白蛋白质的合成的合成外界因素外界因素对蛋白蛋白质合成的影响（如光照、合成的影响（如光照、温度和激素等的影响）温度和激素等的影响）应用用 14

3、14C C、1515N N、3 3H H标记的氨基酸的氨基酸研研究究3 3 核酸代核酸代谢的研究的研究 采采用用3232P P、1414C C、1515N N、3 3H H标记的的核核苷苷酸酸或或其其他他前前身身物物来来示示踪研究核酸的合成。踪研究核酸的合成。4 4碳水化合物代碳水化合物代谢的研究的研究 （1 1）用用1414C C定位标记和全标记的葡萄糖为基质研究碳水定位标记和全标记的葡萄糖为基质研究碳水 化合物代谢。化合物代谢。（2 2）用用1414C C标记的脂肪酸和有机酸来研究植物体内脂肪标记的脂肪酸和有机酸来研究植物体内脂肪 的生物合成和降解以及有机酸的代谢。的生物合成和降解以及有机

4、酸的代谢。（3 3）用用1414C C标记的标记的COCO2 2研究某些植物根部吸收研究某些植物根部吸收COCO2 2的能力。的能力。植物体内物植物体内物质代代谢的研究的研究n 研究意义：研究意义：光合作用是植物生命活光合作用是植物生命活动最基本的物最基本的物质和能量来源和能量来源 。n 研究特点：研究特点：同位素示踪技同位素示踪技术在研究植物光合作用及其同化在研究植物光合作用及其同化产物的物的 运运转、分配与再利用等代、分配与再利用等代谢过程中作出了巨大程中作出了巨大贡献。献。n研究的主要内容：研究的主要内容：（1 1）光合速率；）光合速率；（2 2）光合同化）光合同化产物的运物的运输途径与

5、方向；途径与方向；（3 3）运）运输物物质的的种种类与形与形态；（4 4）合同化）合同化产物物的的运运输速度；速度；（5 5）同化物在株体内的分配与再分配；）同化物在株体内的分配与再分配；（6 6）某些物理、化学、生物因子）某些物理、化学、生物因子对同化物运同化物运转过程的影响程的影响。8 8.2用用14C研究高等植物的光合作用研究高等植物的光合作用 一、光合产物运输途径的研究一、光合产物运输途径的研究（一）研究方法（一）研究方法1 1环割法环割法 环环割割茎茎或或叶叶柄柄 植植株株叶叶部部饲饲喂喂1414COCO2 2，（一一定定时时间间后后）在在环环割割处的上下方取样处的上下方取样 测样品

6、放射性测样品放射性确定物质运输途径。确定物质运输途径。环割：木本植物采用刀具；大豆用烫伤（环割：木本植物采用刀具；大豆用烫伤（热熔石腊杀死韧皮部细胞）2 2隔离法隔离法 在植物茎韧皮部和木质部间插入不透水蜡质在植物茎韧皮部和木质部间插入不透水蜡质饲喂饲喂1414COCO2 2 （一定时间后）测各部位放射性一定时间后）测各部位放射性 确定物质运输方向确定物质运输方向3 3蚜虫吻刺法蚜虫吻刺法 植植株株饲饲喂喂1414COCO2 2 培培养养蚜蚜虫虫切切断断其其吻吻剌剌下下唇唇 ，用用滤滤纸纸吸吸取取切切口口流流出出的的筛筛管管汁汁液液 测测其其放放射射性性活活度度 了了解解韧韧皮皮部部的的营营养

7、养物物质质运输情况。运输情况。用用14C研究高等植物的光合作用研究高等植物的光合作用 （二）试验要点（二）试验要点 1 1选用用1414COCO2 2作示踪作示踪剂2 2采用适宜的采用适宜的1414COCO2 2引入引入与测量与测量方法方法 （1 1）整体引入法：）整体引入法：将整株植株移入同化箱将整株植株移入同化箱饲喂喂1414COCO2 2。（2 2）局部引入法：局部引入法：对植株某个器官植株某个器官饲喂喂1414COCO2 2。（3 3）1414COCO2 2始始终浓度：度：0 05-05-01%1%。（4 4）光照）光照强强度：度：略低于光略低于光饱和点。和点。（5 5）制）制样与放射

8、性与放射性测量：量：燃燃烧法制法制样、液、液闪测量或自量或自显影法影法观察。察。（三）（三）实例（例（水稻水稻研究研究）分分 蘖蘖 期期 ：主茎同化的主茎同化的1414C C主要主要输送到正在伸送到正在伸长的叶和根。的叶和根。幼穗形成后期幼穗形成后期：下位叶的：下位叶的1414C C主要主要输送到根和分蘖，上位叶同化的送到根和分蘖，上位叶同化的1414C C 主要主要输送到幼穗和伸送到幼穗和伸长的茎的茎节。在开花后在开花后 ：剑叶同化的叶同化的1414C C主要主要输送到穗部和茎杆。送到穗部和茎杆。光合产物运输途径的研究光合产物运输途径的研究二、光合产物运输速率的研究二、光合产物运输速率的研究

9、用用14C研究高等植物的光合作用研究高等植物的光合作用 示踪剂引入示踪剂引入：常采用注射、涂布和光合作用饲喂法。常采用注射、涂布和光合作用饲喂法。放射性测量放射性测量：液闪样品的制备与测量。液闪样品的制备与测量。大豆：大豆：88cm/h同化物运输速率大多在同化物运输速率大多在40-110cm南瓜：南瓜：40-60cm/h葡萄：葡萄：60cm/h 环环境境对对物物质质运运输输速速度度也也有有较较大大影影响响，主主要要是是气气温温。在在一一定定范范围围内随温度升高而加快内随温度升高而加快。V（厘米厘米/小时）小时）S（距离：引入示踪剂部位到放射性前锋位置距离：引入示踪剂部位到放射性前锋位置）计算运

10、输速率计算运输速率:=T（时间）时间）三、光合碳同化途径的研究三、光合碳同化途径的研究 1414C C标记研究光合碳同化途径取得了许多成果。标记研究光合碳同化途径取得了许多成果。1 1光合初产物和光合初产物和CalvinCalvin循环循环 1948 1948 Calvin Calvin等等 采用核素示踪结合纸层析法研究光合初产物为采用核素示踪结合纸层析法研究光合初产物为3-3-磷酸磷酸 甘油酸（甘油酸（PGAPGA）。）。其受体为其受体为1.51.5二磷酸核酮糖（二磷酸核酮糖（RUBPRUBP）。）。研究方法：研究方法：通过光照绿藻悬浮液，向悬浮液投入通过光照绿藻悬浮液，向悬浮液投入NaHN

11、aH1414COCO3 3溶液溶液 ，取，取 不同时间杀死绿藻不同时间杀死绿藻 ，从中提取全部含有，从中提取全部含有1414C C的代谢产物的代谢产物 进行层析自显影，发现同化时间越长，进行层析自显影，发现同化时间越长，1414C C化合物种类越化合物种类越 多，其中多，其中6060秒的自显影片上黑斑很多，秒的自显影片上黑斑很多，3 3秒的种类最少，秒的种类最少，即为即为3-3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（PGAPGA）。）。由此证明了藻类光合作用的由此证明了藻类光合作用的 第一个初产物是第一个初产物是PGAPGA。通过急速降低通过急速降低1414COCO2 2浓度，设想生成物浓度，设想生成物PG

12、APGA减少，某种物质将减少，某种物质将 积累增加。结果证明其受体为积累增加。结果证明其受体为1.51.5二磷酸核酮糖（二磷酸核酮糖（RUBPRUBP）。）。Calvin Calvin等等 通过通过研究研究1414C C在各物在各物质分子中的位置，分子中的位置，最后最后确定了著名的光确定了著名的光 合碳循合碳循环理理论CalvinCalvin循循环，即，即C C3 3途径。途径。用用14C研究高等植物的光合作用研究高等植物的光合作用 2.2.C C4 4途径与光呼吸的发现途径与光呼吸的发现 C C4 4途径：途径：KortschackKortschack等等 (1965)(1965)以以甘甘蔗

13、蔗叶叶片片为为材材料料，用用同同位位素素示示踪踪技技术术研研究究光光合合作作用用发发现现,同同化化1414COCO2 2的的早早期期产产物物并并不不是是PGA PGA C C3 3物物质质，而而是是4 4碳碳二二羟羟基基有机酸及其衍生物。有机酸及其衍生物。HatchHatch等等(1966)(1966)在在玉玉米米和和高高粱粱研研究究中中进进一一步步证证明明同同化化1414COCO2 2的的早早期期产产物物是是苹苹果果酸酸和和天天门门冬冬氨氨酸酸，由由此此明明确确了了又又一一条条光光合合碳碳循循环环的的途途径径C C4 4途径，又称途径，又称C-4C-4二羧酸途径。二羧酸途径。光呼吸光呼吸 上

14、上世世纪纪5050年年代代梅梅吉吉用用1414COCO2 2示示踪踪证证明明大大麦麦叶叶片片在在光光下下有有1414COCO2 2放放出出，并并发发现现烟烟叶叶在在停停止止照照光光后后短短时时间间内内有有大大量量放放出出的的COCO2 2。至至6060年年代代，应应用用红外红外COCO2 2分析器、分析器、1414C C、1818O O示踪等技术，进一步证明光呼吸现象。示踪等技术，进一步证明光呼吸现象。光合碳同化途径的研究光合碳同化途径的研究四、光合产物及其运输形态研究四、光合产物及其运输形态研究nRabideanRabidean应用应用1313C C示踪首先证明：光合产物是沿韧皮部运输的。示

15、踪首先证明：光合产物是沿韧皮部运输的。n1414C C示踪实验证明：植物光合产物运转形态主要是糖类，并以蔗糖示踪实验证明：植物光合产物运转形态主要是糖类，并以蔗糖为主为主 ，此外还有氨基酸和酰胺类以及有机酸。，此外还有氨基酸和酰胺类以及有机酸。n1414C C示踪实验证明：糖类不是植物光合作用的唯一产物。以示踪实验证明：糖类不是植物光合作用的唯一产物。以1414COCO2 2供供给给小小球球藻藻的的研研究究发发现现，在在未未产产生生糖糖类类之之前前，就就出现放射性的氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）和出现放射性的氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）和有机酸（如丙酮酸、苹果酸）。由此可见，部有机酸（如丙酮酸、

16、苹果酸）。由此可见，部分蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接分蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物。产物。用用14C研究高等植物的光合作用研究高等植物的光合作用 8.3 8.3 3232P P示踪法研究示踪法研究植物根系发育和吸收作用植物根系发育和吸收作用 一、根系吸收作用的研究一、根系吸收作用的研究 （一）根系吸收活力的测定（一）根系吸收活力的测定常规方法常规方法（间接法）（间接法）-萘胺氧化法萘胺氧化法 根据根据-萘胺的氧化与呼吸作用有密切关系，呼吸萘胺的氧化与呼吸作用有密切关系，呼吸 作用的大小反映了根的活力作用的大小反映了根的活力 吸附甲烯蓝法吸附甲烯蓝法 根据吸附作用是物质进

17、入细胞的主要作用，甲烯蓝根据吸附作用是物质进入细胞的主要作用，甲烯蓝 被吸附量反映了根系的吸收面积和吸收活力。被吸附量反映了根系的吸收面积和吸收活力。同位素示踪法同位素示踪法（直接法）（直接法）根据根系在单位时间内吸收的核素量，来直接反映根根据根系在单位时间内吸收的核素量，来直接反映根 系对该元素的吸收活力。系对该元素的吸收活力。（二）根系不同部位吸收能力的研究（二）根系不同部位吸收能力的研究离体示踪研究离体示踪研究法：法：将将根根分分部部位位剪剪取取浸浸入入3232P-NaHP-NaH2 2POPO4 4溶溶液液中中室室温温条条件件下下4 4小小时时取取出出用用水水洗洗净净根根表表面面沾沾附

18、附的的3232P P 分分段段测测放射性放射性 比较各部位比较各部位吸收能力吸收能力。连体示踪研究连体示踪研究法法 水水培培植植株株 将将一一条条无无损损伤伤的的根根引引入入侧侧管管 分分别别用用两两块块具具缝缝塑塑料料板板隔隔开开（10-2010-20mmmm）用用蜡蜡填填缝缝 在在两两塑塑料料板板之之间间加加入入0.5-50.5-5cici的的3232P P(经经一一定定时时间间)取取出出植植株株洗凈表面污染，洗凈表面污染，分部位测其放射性活度。分部位测其放射性活度。结果结果:根部位不同，所吸收的养分运转量不同。根部位不同，所吸收的养分运转量不同。根系吸收活力的测定根系吸收活力的测定二、根

19、的发育动态和吸收中心分布二、根的发育动态和吸收中心分布（一）根系的发育动态的测定一）根系的发育动态的测定标记方法：标记方法：常采用基部注射法、叶片涂布法。如在水稻或小麦植株茎常采用基部注射法、叶片涂布法。如在水稻或小麦植株茎 基的两可见节间，用注射器注入基的两可见节间，用注射器注入300-600300-600cici的的3232P-P-NaH NaH2 2POPO4 4溶液溶液0.0.0505mlml，并用火棉胶封口。并用火棉胶封口。制样与测量：制样与测量：标记标记5 5天后割去地上部，按天后割去地上部，按5 5cmcm分层取土壤标本，粉碎分层取土壤标本，粉碎 称样灰化法制样后测其放射性活度。

20、称样灰化法制样后测其放射性活度。根系的发育动态：根系的发育动态：通过某层占全层放射性的百分率来计算出该土层通过某层占全层放射性的百分率来计算出该土层 的相对根量，进而了解各生育期根系的发育动态。的相对根量，进而了解各生育期根系的发育动态。植物根系发育和吸收作用植物根系发育和吸收作用 （二）根系吸收中心的测定（二）根系吸收中心的测定 将将3232P P示示踪踪剂剂埋埋入入土土层层（垂垂直直或或水水平平）一一定定位位点点 隔隔一一定定时时间间后后测测定定各各点点上上的的植植株株放放射射性性活活度度 分分析析根根系系活活力力分分布布情情况况推推断断出出根根系系的的吸吸收收层层确确定定不不同同时时期期

21、根系的吸收中心。根系的吸收中心。植物生长物质包括植物激素和生长调节剂，植物生长物质包括植物激素和生长调节剂，其研究方法主要有化学分其研究方法主要有化学分析、光谱分析和核素示踪分析等析、光谱分析和核素示踪分析等,因后者具有灵敏、准确、分辨率高、可活因后者具有灵敏、准确、分辨率高、可活体测量等明显优势，被广泛应用。体测量等明显优势，被广泛应用。一、用于研究植物生长物质代谢规律一、用于研究植物生长物质代谢规律（一）（一）植物激素研究植物激素研究 1.1.激素合成激素合成核素示踪研究激素合成的有关报导较多。如：核素示踪研究激素合成的有关报导较多。如：19771977年年，AdamsAdams研研究究乙

22、乙烯烯合合成成，将将1414C-C-蛋蛋氨氨酸酸引引入入苹苹果果组组织织，结结果果证证明明，蛋氨酸是乙烯合成的前体。蛋氨酸是乙烯合成的前体。Chong-Maw Chong-Maw ChenChen等等利利用用1414C-C-腺腺嘌嘌呤呤示示踪踪研研究究细细胞胞分分裂裂素素的的合合成成，证证实实根根是其生物合成的主要部位，且形成层和所有分生组织细胞都有合成其能力。是其生物合成的主要部位，且形成层和所有分生组织细胞都有合成其能力。KiyohideKojimaKiyohideKojima利利用用1313C C和和2 2H H示示踪踪研研究究吲吲哚哚乙乙酸酸、赤赤霉霉素素的的合合成成，结结果果表表明明

23、吲吲哚哚乙乙酸酸和和玉玉米米素素在在番番茄茄果果实实的的膈膈共共质质体体中中合合成成，玉玉米米素素核核苷苷在在其其腔腔室中合成。室中合成。8 8.4示踪法示踪法在植物生长物质研究中的应用在植物生长物质研究中的应用 放射免疫分析法：放射免疫分析法：是一种高度敏感而准确的分析法，综合了核素技术是一种高度敏感而准确的分析法，综合了核素技术 （RIA ）的高灵敏性和抗原抗体免疫反应的高特异性优点的高灵敏性和抗原抗体免疫反应的高特异性优点 其分析灵敏度能达到其分析灵敏度能达到10101212g g。2.2.植物激素植物激素测定方法测定方法痕量植物痕量植物激素测定激素测定生物测定法生物测定法物理和化学方法

24、（气相色谱、液相色谱等）物理和化学方法（气相色谱、液相色谱等）免疫分析法（放射免疫分析法和酶联免疫免疫分析法（放射免疫分析法和酶联免疫 分析法）分析法）设：设：*Ag Ag 为为标记抗原抗原Ag Ag 为为非非标记抗原抗原Ab Ab 为为特异性抗体特异性抗体B为结合型为结合型*AgAgAbAbF为游离型为游离型*AgAg Ag Ag 与与*Ag Ag 与与AbAb具有相同的亲合力。当具有相同的亲合力。当*AgAg为一定量、为一定量、AbAb为有限量、为有限量、与与*Ag Ag 的量之和超过的量之和超过AbAb上的有效结合位点时，上的有效结合位点时，*Ag Ag AbAb复合物的生成量复合物的生

25、成量与与Ag Ag 的量之间呈一定的函数关系。即当的量之间呈一定的函数关系。即当Ag Ag 量少时，量少时，Ag Ag AbAb生成量少，生成量少，而而*Ag Ag AbAb生成量增多，游离的生成量增多，游离的*Ag Ag 减少。减少。通过不同浓度的标准通过不同浓度的标准AgAg和一定量的和一定量的*AgAg及及AbAb反应，并将反应，并将*AgAgAbAb和和*AgAg分开，分别测定其放射性，计算出分开，分别测定其放射性，计算出B/FB/F值和值和B%B%。以以AgAg浓度为横坐标、以浓度为横坐标、以B/FB/F值和值和B%B%为纵坐标绘制标准曲线。为纵坐标绘制标准曲线。在待测在待测AgAg

26、液中加入液中加入一定量一定量*AgAg与与AbAb，分离分离*AgAgAbAb和和*AgAg，测定其放射测定其放射性，计算出性，计算出B/FB/F值和值和B%B%，从标准曲线查出样品中待测从标准曲线查出样品中待测AgAg的含量。的含量。RIARIA的基本原理的基本原理图8-1标记抗原与非标记抗原对特异性抗体的竞争性结合示踪技术研究示踪技术研究植物激素的吸收、运转与分配的报导很多。植物激素的吸收、运转与分配的报导很多。19641964年年，张张德德顺顺等等用用1%1%的的IAAIAA涂涂布布棉棉株株茎茎顶顶端端2 2天天后后，向向叶叶片片饲饲喂喂1414COCO2 2（0.37MBq/L0.37

27、MBq/L）2424小小时时后后取取样样，测测其其放放射射性性计计数数显显著著高高于于对对照照（4-54-5倍倍），表表明明IAAIAA有有促促进进光光合合产产物物运运转转作作用用。他他们们用用类类似似的的方方法法证证实实了了 IAAIAA有有促促进进光光合合产产物物向向小小麦麦根根部部运运输的作用。输的作用。19781978年年 浙浙 江江 农农 科科 院院 于于 水水 稻稻 齐齐 穗穗 期期，用用1414C C乙乙 稀稀 利利（42.5542.55kBqkBq）涂涂其其主主茎茎剑剑叶叶，发发现现经经1 1h h即即被被吸吸收收，1 1d d后后达达30%30%（不不包包括括涂涂叶叶），2

28、2d d后后达达40%40%，4 4d d后后达达60%60%以以上上，至至2020d d后后达达90%90%左右。左右。3 3植物激素的运转与分配植物激素的运转与分配 植物生长调节剂：是指人工合成的具有类似植物激素活性的化学物质。植物生长调节剂：是指人工合成的具有类似植物激素活性的化学物质。核素示踪应用举例核素示踪应用举例:俞俞美美玉玉等等用用3 3H H多多效效唑唑浸浸种种和和幼幼苗苗涂涂抹抹法法，研研究究不不同同施施入入方方式式、气气温温、土土壤壤质质地地及及土土壤壤湿湿度度条条件件对对油油菜菜秧秧苗苗的的多多效效唑唑吸吸收收和和分分配配的的影影响响。结结果果表表明明：油油菜菜秧秧苗苗的

29、的根根、茎茎、叶叶都都能能吸吸收收多多效效唑唑，叶叶片片吸吸收收能能力力高高于于根根茎茎，气气温、土壤质地及土壤湿度等都显著影响油菜秧苗对多效唑的吸收。温、土壤质地及土壤湿度等都显著影响油菜秧苗对多效唑的吸收。王王熹熹等等用用1414C C烯烯效效唑唑浸浸种种、土土施施及及叶叶片片涂涂布布法法研研究究了了不不同同施施入入方方式式对对水水稻稻秧秧苗苗烯烯效效唑唑吸吸收收及及其其运运转转的的影影响响，结结果果表表明明：根根系系吸吸收收的的主主要要运运至至地地上部分，叶片吸收的大部分滞留于原吸收部位。上部分，叶片吸收的大部分滞留于原吸收部位。19761976年年，金金子子渔渔等等用用1414C C标

30、标记记的的嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸法法施施于于水水稻稻功功能能叶叶片片，发发现现在在6 6h h被吸收了被吸收了80%80%，并很快转动到各部位，其中有较大部分输向根部。，并很快转动到各部位，其中有较大部分输向根部。（二）（二）植物生长调节剂植物生长调节剂（一）（一）植物生长物质对同化产物运输与分配的影响植物生长物质对同化产物运输与分配的影响举例举例1.1.张蜀秋等用张蜀秋等用 1414C C饲喂大豆叶片，研究了赤霉素作用。饲喂大豆叶片，研究了赤霉素作用。发现：赤霉素（发现：赤霉素（GAGA）可促进种皮同化物的卸出和向子叶分配。可促进种皮同化物的卸出和向子叶分配。2.2.俞俞美美玉玉等等利利用用密

31、密闭闭光光合合室室于于始始花花期期将将1414COCO2 2引引入入大大豆豆，研研究究多多效效唑唑对对大大豆群体发育及光合产物分配的影响。豆群体发育及光合产物分配的影响。发发现现：多多效效唑唑处处理理能能增增加加大大豆豆单单株株个个体体同同化化1414COCO2 2的的量量，增增加加1414C C同同化化物物向根系及籽粒的运转。向根系及籽粒的运转。3.3.段段留留生生等等采采用用1414C C示示踪踪动动力力学学测测定定和和定定期期取取样样测测定定相相结结合合的的方方法法，研研究究了了苄基腺嘌呤苄基腺嘌呤和乙烯对小麦叶片碳同化物输出及向其它器官中分配的影响。和乙烯对小麦叶片碳同化物输出及向其它

32、器官中分配的影响。发发现现：苄苄基基腺腺嘌嘌呤呤处处理理叶叶片片对对1414C-C-同同化化物物输输出出和和向向主主要要库库中中分分配配有有一一定定抑抑制制作作用用，而而乙乙烯烯促促进进了了叶叶片片1414C-C-同同化化物物的的输输出出和和向向心心叶叶及及下下部部叶叶、叶叶鞘中分配，减少了向根中的分配。鞘中分配，减少了向根中的分配。二、二、示踪法在研究植物生长物质调节中的应用示踪法在研究植物生长物质调节中的应用(二二)植物生长物质对植物养分吸收利用的影响植物生长物质对植物养分吸收利用的影响举例举例1 1氮素营养方面氮素营养方面 Zhu Zhu jiejieXieXie利利用用稳稳定定性性同同

33、位位素素1515N N研研究究外外源源脱脱落落酸酸和和细细胞胞分分裂裂素素对小麦叶片谷物蛋白质积累的影响。对小麦叶片谷物蛋白质积累的影响。发发现现：脱脱落落能能加加速速叶叶片片花花后后衰衰老老进进程程，加加快快氮氮素素从从营营养养器器官官到到谷谷物的再利用，玉米素核苷却减缓此过程。物的再利用，玉米素核苷却减缓此过程。周周学学明明等等利利用用1515N N示示踪踪技技术术研研究究了了多多效效唑唑、比比久久对对国国光光苹苹果果盆盆栽栽二二年生苗年生苗N N的吸收、分配和运转的影响。的吸收、分配和运转的影响。发发现现：多多效效唑唑处处理理不不仅仅能能影影响响根根系系对对1515N N的的吸吸收收，而

34、而且且能能减减少少根根系系中中氮氮向向枝枝中中及及其其它它器器官官的的运运输输，从从而而使使更更多多的的氮氮贮贮藏藏在在根根系系中中，而而比久处理效果不明显。比久处理效果不明显。示踪法在研究植物生长物质调节中的应用示踪法在研究植物生长物质调节中的应用2.磷素营养方面磷素营养方面 丘丘冠冠英英等等用用3232P P示示踪踪法法研研究究了了细细胞胞激激动动素素（KTKT）对对水水稻稻磷磷素素代代谢谢的的影响。影响。发发现现：激激动动素素能能提提高高水水稻稻对对磷磷的的利利用用率率，使使3232P P 掺掺入入RNARNA、DNADNA和和蛋蛋白质中的比例提高。白质中的比例提高。张张映映璜璜等等利利

35、用用3232P P示示踪踪法法研研究究了了赤赤霉霉素素对对P P在在棉棉株株体体内内运运输输分分配配的的影影响。响。由由此此建建立立了了利利用用3232P P示示踪踪试试验验筛筛选选对对物物质质运运输输有有调调配配作作用用的的生生长长调调节剂这一简便可行的方法。节剂这一简便可行的方法。植物生长物质对植物养分吸收利用的影响植物生长物质对植物养分吸收利用的影响3 3钙素营养方面钙素营养方面 缪缪颖颖等等通通过过4545CaCa示示踪踪方方法法，研研究究了了萘萘乙乙酸酸对对大大白白菜菜吸吸收收和和转转运运CaCa2 2的影响。的影响。发发现现：根根施施或或叶叶面面喷喷施施NAANAA均均能能增增加加

36、大大白白菜菜根根对对4545CaCa的的吸吸收收，提提高高茎茎叶叶中中的的CaCa积积累累，尤尤其其心心叶叶中中4545CaCa的的积积累累显显著著提提高高，同同时时改改变变心心叶叶4545CaCa的分布，使心叶叶缘的的分布，使心叶叶缘的4545CaCa积累明显增加。积累明显增加。周周卫卫等等采采用用4545Ca Ca 显显微微放放射射自自显显影影和和X X射射线线能能谱谱分分析析技技术术，探探索索了了苹苹果幼果组织钙运输途径及激素对该途径的调控方式。果幼果组织钙运输途径及激素对该途径的调控方式。发发现现：吲吲哚哚乙乙酸酸、赤赤霉霉素素和和萘萘乙乙酸酸都都能能促促进进幼幼果果组组织织Ca2Ca

37、2的的运运输输，但机理不同。但机理不同。植物生长物质对植物养分吸收利用的影响植物生长物质对植物养分吸收利用的影响（三）（三）植物生长物质的其它生物学活性植物生长物质的其它生物学活性 植植物物生生长长物物质质还还具具影影响响植植物物糖糖代代谢谢和和调调节节植植物物开开花花生生理理等等广广泛泛的的生生物学活性。物学活性。举例：植物的糖代谢研究举例：植物的糖代谢研究 夏夏国国海海等等利利用用1414C C蔗蔗糖糖研研究究了了IAAIAA、GAGA（赤赤霉霉素素）和和ABAABA（脱脱落落酸酸）对对葡萄果实蔗糖积累代谢的调控。葡萄果实蔗糖积累代谢的调控。发发现现：3 3种种激激素素在在不不同同的的时时

38、期期分分别别表表现现对对蔗蔗糖糖的的吸吸收收有有明明显显促促进进效效果果。其其中中GAGA与与IAAIAA在在果果实实发发育育前前期期可可促促进进1414C C蔗蔗糖糖转转化化为为非非醇醇溶溶性性结结构构物物，ABAABA则则在在成成熟熟期期表表现现出出类类似似作作用用；IAAIAA、GAGA与与ABAABA在在幼幼果果膨膨大大期期都都可可促促进进糖分转化为有机酸；糖分转化为有机酸；ABAABA可促进各个时期果实中氨基酸的合成。可促进各个时期果实中氨基酸的合成。KenjiKobashiKenjiKobashi利利用用1414C C示示踪踪技技术术研研究究ABAABA对对始始熟熟期期桃桃果果肉肉组组织织糖糖积积累的影响。累的影响。发发现现：10105 5mol/Lmol/L的的ABAABA通通过过增增强强穿穿过过质质膜膜和和液液泡泡膜膜的的载载体体媒媒介介传传递递来来刺刺激激对对糖糖的的吸吸收收，尤尤其其是是对对山山梨梨醇醇的的吸吸收收，从从而而刺刺激激桃桃果果肉肉的的糖糖积积累。累。本本章章结结束束。