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植物激素
微量有機物質
人工合成的植物生長調節(jié)劑
由植物體產生的一類代謝產物
植物激素是由植物自身代謝產生的一類有機物質，并從產生部位移動到作用部位，在極低濃度下就有明顯生理效應的微量物質，也被稱為植物天然激素或植物內源激素。
簡介
植物激素的作用
植物激素是植物細胞接受特定環(huán)境信號誘導產生的、低濃度時可調節(jié)植物生理反應的活性物質。在細胞分裂與伸長、組織與器官分化、開花與結實、成熟與衰老、休眠與萌發(fā)以及離體組織培養(yǎng)等方面，分別或相互協(xié)調地調控植物的生長發(fā)育與分化。
分類
即生長素（auxin）、赤霉素（GA）、細胞分裂素（CTK）、脫落酸（abscisic acid，ABA）、乙烯（ethylene，ETH）和油菜素甾醇（brassinosteroid，BR）。它們都是些簡單的小分子有機化合物，但它們的生理效應卻非常復雜、多樣。例如從影響細胞的分裂、伸長、分化到影響植物發(fā)芽、生根、開花、結實、性別的決定、休眠和脫落等。所以，植物激素對植物的生長發(fā)育有重要的調節(jié)控制作用。
舉例
生長素
1.有關歷史
C.Darwin在1880年研究植物向性運動時，只有各種激素的協(xié)調配合，發(fā)現(xiàn)植物幼嫩的尖端受單側光照射后產生的一種影響，能傳到莖的伸長區(qū)引起彎曲。1928年荷蘭F.W.溫特從燕麥胚芽鞘尖端分離出一種具生理活性的物質，稱為生長素，它正是引起胚芽鞘伸長的物質。1934年荷蘭F.克格爾等從人尿得到生長素的結晶，經(jīng)鑒定為吲哚乙酸。
2.存在的部位
生長素在低等和高等植物中普遍存在。生長素主要集中在幼嫩、正生長的部位，如禾谷類的胚芽鞘，它的產生具有“自促作用”，雙子葉植物的莖頂端、幼葉、花粉和子房以及正在生長的果實、種子等；衰老器官中含量極少。
用胚芽鞘切段證明植物體內的生長素通常只能從植物的形態(tài)上端(根尖分生區(qū)或芽)向下端(莖)運輸，而不能相反。這種運輸方式稱為極性運輸，能以遠快于擴散的速度進行。但從外部施用的生長素類藥劑的運輸方向則隨施用部位和濃度而定，如根部吸收的生長素可隨蒸騰流上升到地上幼嫩部位。
在植物中，則吲哚乙酸通過酶促反應從色氨酸合成。十字花科植物中合成吲哚乙酸的前體為吲哚乙腈，西葫蘆中有相當多的吲哚乙醇，也可轉變?yōu)檫胚嵋宜帷Ｒ押铣傻纳L素又可被植物體內的酶或外界的光所分解，因而處于不斷的合成與分解之中。
3.作用
1.低濃度的生長素有促進器官伸長的作用。
從而可減少蒸騰失水。超過最適濃度時由于會導致乙烯產生，生長的促進作用下降，甚至反會轉為抑制。不同器官對生長素的反應不同，根最敏感，芽次之，莖的敏感性最差。生長素能促進細胞伸長的主要原因，在于它能使細胞壁環(huán)境酸化、水解酶的活性增加，從而使細胞壁的結構松弛、可塑性增加，有利于細胞體積增大。
2.生長素還能促進RNA和蛋白質的合成，促進細胞的分裂與分化。生長素具有兩重性，不僅能促進植物生長，也能抑制植物生長。低濃度的生長素促進植物生長，過高濃度的生長素抑制植物生長。2,4－D曾被用做選擇性除草劑。
4.關于生長素類似物
赤霉素
1.有關歷史
1926年日本黑澤在水稻惡苗病的研究中，發(fā)現(xiàn)感病稻苗的徒長和黃化現(xiàn)象與赤霉菌(Gibberellafujikuroi)有關。1935年藪田和住木從赤霉菌的分泌物中分離出了有生理活性的物質，定名為赤霉素(GA)。從50年代開始，英、美的科學工作者對赤霉素進行了研究，現(xiàn)已從赤霉菌和高等植物中分離出60多種赤霉素，分別被命名為GA1，GA2等。以后從植物中發(fā)現(xiàn)有十多種細胞分裂素，赤霉素廣泛存在于菌類、藻類、蕨類、裸子植物及被子植物中。商品生產的赤霉素是GA3、GA4和GA7。GA3又稱赤霉酸，是最早分離、鑒定出來的赤霉素，分子式為C19H22O6。即6-呋喃氨基嘌呤。
2.存在部位
高等植物中的赤霉素主要存在于幼根、幼葉、幼嫩種子和果實等部位。
3.作用
赤霉素最顯著的效應是促進植物莖伸長。無合成赤霉素的遺傳基因的矮生品種，用赤霉素處理可以明顯地引起莖稈伸長。赤霉素也促進禾本科植物葉的伸長。在蔬菜生產上，常用赤霉素來提高莖葉用蔬菜的產量。一些需低溫和長日照才能開花的二年生植物，干種子吸水后，用赤霉素處理可以代替低溫作用，使之在第1年開花。赤霉素還可促進果實發(fā)育和單性結實，打破塊莖和種子的休眠，促進發(fā)芽。干種子吸水后，胚中產生的赤霉素能誘導糊粉層內a－淀粉酶的合成和其他水解酶活性的增加，促使淀粉水解，加速種子發(fā)芽。在啤酒工業(yè)上多用赤霉素促進a－淀粉酶的產生，避免大麥種子由于發(fā)芽而造成的大量有機物消耗，從而節(jié)約成本。
細胞分裂素
1.有關歷史
這種物質的發(fā)現(xiàn)是從激動素的發(fā)現(xiàn)開始的。由韌皮部向下或雙向運輸。1955年美國人F.斯庫格等在煙草髓部組織培養(yǎng)中偶然發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中加入從變質鯡魚精子提取的DNA，可促進煙草愈傷組織強烈生長。后證明其中含有一種能誘導細胞分裂的成分，稱為激動素。第一個天然細胞分裂素是1964年D.S.萊瑟姆等從未成熟的玉米種子中分離出來的玉米素。以后從植物中發(fā)現(xiàn)有十多種細胞分裂素，GA2等。都是腺嘌呤的衍生物。
2.存在部位
高等植物細胞分裂素存在于植物的根、葉、種子、果實等部位。根尖合成的細胞分裂素可向上運到莖葉，但在未成熟的果實、種子中也有細胞分裂素形成。細胞分裂素的主要生理作用是促進細胞分裂和防止葉子衰老。綠色植物葉子衰老變黃是由于其中的蛋白質和葉綠素分解；而細胞分裂素可維持蛋白質的合成，從而使葉片保持綠色，延長其壽命。
3.作用
細胞分裂素還可促進芽的分化。在組織培養(yǎng)中當它們的含量大于生長素時，愈傷組織容易生芽；反之容易生根。可用于防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發(fā)芽等方面。
人工合成的細胞分裂素芐基腺嘌呤常用于防止萵苣、芹菜、甘藍等在貯存期間衰老變質。
脫落酸
1.有關歷史
60年代初美國人F.T.阿迪科特和英國人P.F.韋爾林分別從脫落的棉花幼果和樺樹葉中分離出脫落酸，其分子式為C15H20O4。
2.存在部位
脫落酸存在于植物的葉、休眠芽、成熟種子中。通常在衰老的器官或組織中的含量比在幼嫩部分中的多。
3.作用
乙烯
1.有關歷史
2.存在部位
乙烯廣泛存在于植物的各種組織、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。合成部位：植物體各個部位。
3.作用
促進果實成熟，促進器官脫落和衰老。它的產生具有“自促作用”，即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生。乙烯可以促進RNA和蛋白質的合成，并使細胞膜的通透性增加，加速呼吸作用。因而果實中乙烯含量增加時，可促進其中有機物質的轉化，加速成熟。乙烯也有促進器官脫落和衰老的作用。用乙烯處理黃化幼苗莖可使莖加粗和葉柄偏上生長。乙烯還可使瓜類植物雌花增多，在植物中，促進橡膠樹、漆樹等排出乳汁。
4.有關運用
乙烯是氣體，在田間應用不方便。一種能釋放乙烯的液體化合物2-氯乙基膦酸(商品名乙烯利)已廣泛應用于果實催熟、棉花采收前脫葉和促進棉鈴開裂吐絮、刺激橡膠乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜類雌花及促進菠蘿開花等。
相關資料
整形素
植物激素對生長發(fā)育和生理過程的調節(jié)作用，往往不是某一種植物激素的單獨效果。由于植物體內各種內源激素間可以發(fā)生增效或拮抗作用，只有各種激素的協(xié)調配合，才能保證植物的正常生長發(fā)育。
生長抑制劑
它能使莖或枝條的細胞分裂和伸長速度減慢，抑制植株及枝條加長生長。主要有以下幾種：
b9:又叫必久，b995，阿拉，有抑制生長，促進花芽分化，提高抗寒能力，減少生理病害等作用。
矮壯素(ccc):又叫三西，2-氯乙基三甲基氯化銨（Chlormequat chloride）。純品為白色結晶，易溶于水，是人工合成的生長延緩劑。它抑制伸長，但 不抑 制細胞分裂，使植株變矮，莖桿變粗，節(jié)間變短，葉色深綠。
脫落酸(aba):是植物體內存在的一種天然抑制劑，廣泛存在于植物器官組織中。在將要脫落和休眠的組織器官中含量更高，它與生長素，赤霉素，細胞分裂素的作用是對抗的。它有抑制萌芽和枝條生長提早結束生長的，增強抗寒能力及延長種子休眠等作用。
青鮮素(mh):又叫抑芽丹，純品為白色結晶，微溶于水。它有抑制細胞分裂和伸長提早結束生長，促進枝條成熟，提高抗寒能力等作用。
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