植物激素,也稱為植物生長物質(zhì)或植物荷爾蒙,是植物自身代謝產(chǎn)生的一類有機物質(zhì)。它們在極低的濃度下就能對植物的生長、發(fā)育、分化(從細(xì)胞到組織器官的形成)以及對環(huán)境的適應(yīng)(如向光性、向地性)等生命活動起到至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用。
它們不像動物激素那樣由專門的腺體分泌,通常在植物體的特定部位(如莖尖、根尖、幼葉、發(fā)育中的種子等)合成,然后可以被運輸?shù)狡渌课话l(fā)揮作用。
目前,被廣泛gong認(rèn)的植物激素主要有七大類,同時還有一些類激素物質(zhì)也發(fā)揮著重要作用。
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### **七大類經(jīng)典植物激素**
#### 1. 生長素
* **核心功能**:促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂,是植物生長的“總開關(guān)”。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)生長**:在低濃度下促進(jìn)莖、胚芽鞘的伸長生長,高濃度則可能抑制。
* **促進(jìn)插枝生根**:園藝上常用其類似物(如萘乙酸NAA)來促進(jìn)扦插枝條生根。
* **維持頂端優(yōu)勢**:頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸,抑制側(cè)芽的生長,使植物“向上長”。
* **促進(jìn)果實發(fā)育**:可以刺激子房發(fā)育成果實,培育無籽果實(如無籽番茄)。
* **向性運動**:參與植物的向光性(背光側(cè)生長素多,長得快)和向地性(近地側(cè)生長素多,抑制根生長,促進(jìn)莖生長)。
* **代表物質(zhì)**:吲哚乙酸(IAA,天然存在的主要形式)、萘乙酸、2,4-D(后者在高濃度下可用作除草劑)。
#### 2. 赤霉素
* **核心功能**:促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂,尤其能打破休眠,促進(jìn)“長高”。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)莖的伸長**:能使植物顯著增高,尤其對矮生品種效果明顯。
* **打破種子和芽的休眠**:促進(jìn)種子萌發(fā)和越冬芽的萌發(fā)。
* **促進(jìn)果實發(fā)育和開花**:能誘導(dǎo)某些植物開花,促進(jìn)葡萄、蘋果等果實增大,形成無籽果實。
* **誘導(dǎo)α-淀粉酶合成**:在種子萌發(fā)時,赤霉素能誘導(dǎo)胚糊粉層產(chǎn)生α-淀粉酶,分解胚乳中的淀粉,為幼苗生長提供養(yǎng)分。
* **代表物質(zhì)**:赤霉酸(GA3,最常見的一種)。
#### 3. 細(xì)胞分裂素
* **核心功能**:促進(jìn)細(xì)胞分裂,延緩衰老,與生長素協(xié)同作用調(diào)控器官分化。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)細(xì)胞分裂**:主要在根尖合成,促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂。
* **促進(jìn)芽的分化**:在組織培養(yǎng)中,當(dāng)細(xì)胞分裂素/生長素的比值高時,有利于芽的形成。
* **延緩葉片衰老**:能保持葉片綠色,被稱為“保綠素”或“防衰素”。
* **解除頂端優(yōu)勢**:與生長素作用相反,能促進(jìn)側(cè)芽生長。
* **促進(jìn)側(cè)芽生長**:可用于蔬菜保鮮,延緩黃化。
* **代表物質(zhì)**:玉米素、激動素。
#### 4. 脫落酸
* **核心功能**:植物的“應(yīng)激激素”,主要在逆境條件下產(chǎn)生,抑制生長,促進(jìn)休眠和脫落。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)休眠**:促進(jìn)種子和芽進(jìn)入休眠狀態(tài),以度過不良環(huán)境(如冬季)。
* **促進(jìn)器官脫落**:促進(jìn)葉、花、果實的脫落,與生長素作用相拮抗。
* **抑制生長**:抑制種子萌發(fā)和植株生長。
* **提高抗逆性**:在干旱、寒冷、鹽漬等脅迫下,脫落酸含量會迅速升高,幫助植物關(guān)閉氣孔(減少水分蒸發(fā))、誘導(dǎo)抗逆蛋白合成,是植物適應(yīng)逆境的關(guān)鍵信號分子。
* **代表物質(zhì)**:脫落酸。
#### 5. 乙烯
* **核心功能**:一種氣體激素,主要促進(jìn)果實成熟和器官衰老。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)果實成熟**:是“催熟激素”,能促進(jìn)香蕉、番茄、蘋果等果實的成熟和變色。民間用成熟的蘋果催生青香蕉,就是利用了蘋果釋放的乙烯。
* **促進(jìn)器官脫落和衰老**:促進(jìn)葉片和花朵的衰老、脫落。
* **促進(jìn)開花**:能促進(jìn)某些植物(如菠蘿)的開花。
* **影響性別分化**:在某些瓜類植物中,促進(jìn)雌花形成。
* **促進(jìn)次生物質(zhì)分泌**:促進(jìn)橡膠樹排膠。
* **代表物質(zhì)**:乙烯(氣體)。生產(chǎn)上常用液體“乙烯利”(Ethephon),它在植物體內(nèi)會緩慢釋放出乙烯。
#### 6. 油菜素內(nèi)酯
* **核心功能**:被稱為“第六大激素”,全面促進(jìn)植物生長,增強抗逆性。
* **主要作用**:
* **促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂**:兼具生長素和赤霉素的某些功能,能促進(jìn)莖、葉、根的生長。
* **提高產(chǎn)量和品質(zhì)**:能促進(jìn)光合作用,提高坐果率,改善作物品質(zhì)。
* **增強抗逆性**:能顯著提高植物對干旱、鹽堿、病害等不良環(huán)境的抵抗能力。
* **減輕除草劑藥害**。
* **代表物質(zhì)**:油菜素內(nèi)酯、表油菜素內(nèi)酯。
#### 7. 茉莉酸類
* **核心功能**:植物的“防御激素”和“創(chuàng)傷激素”,在抵抗病蟲害和機械損傷中起核心作用。
* **主要作用**:
* **激活防御反應(yīng)**:當(dāng)植物被昆蟲啃食或病原菌侵染時,茉莉酸含量會迅速上升,激活植物體內(nèi)產(chǎn)生防御蛋白(如蛋白酶抑制劑)和有毒次生代謝物,以抵御侵害。
* **促進(jìn)根系生長**:抑制主根生長,促進(jìn)側(cè)根和根毛的形成。
* **抑制生長**:在逆境下,與脫落酸協(xié)同抑制植物生長。
* **促進(jìn)葉片衰老**。
* **調(diào)控發(fā)育**:影響花粉發(fā)育、果實成熟等過程。
* **代表物質(zhì)**:茉莉酸、茉莉酸甲酯(MeJA,一種揮發(fā)性物質(zhì),可以“警告”鄰近的植物有危險)。
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### **其他重要的類激素物質(zhì)**
這些物質(zhì)雖然未被列為“經(jīng)典”激素,但它們在調(diào)節(jié)植物生長中也扮演著重要角色。
* **水楊酸**:主要在植物抵抗病原菌(尤其是真菌和細(xì)菌)的“系統(tǒng)獲得性抗性”(SAR)中起核心作用,類似于動物的“免疫反應(yīng)”。也能促進(jìn)開花和產(chǎn)熱。
* **多胺**:一類小分子脂肪族含氮堿,與細(xì)胞分裂、生長、分化、延緩衰老以及抗逆性密切相關(guān)。
* **獨腳金內(nèi)酯**:一類較新的激素,主要作用是抑制植物分枝(與細(xì)胞分裂素拮抗),并作為根際信號,促進(jìn)與叢枝菌根真菌的共生關(guān)系。
* **一氧化氮 和過氧化氫**:作為信號分子,參與多種生理過程,包括種子萌發(fā)、根的生長、氣孔運動和抗病反應(yīng)等。
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### **總結(jié):植物激素的相互作用**
植物的生命活動不是由單一激素決定的,而是**多種激素相互作用、協(xié)同或拮抗**的結(jié)果,形成一個復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
* **協(xié)同作用**:例如,生長素和赤霉素都促進(jìn)莖的伸長;生長素和細(xì)胞分裂素共同調(diào)控細(xì)胞分裂和器官分化。
* **拮抗作用**:例如,生長素維持頂端優(yōu)勢,而細(xì)胞分裂素則打破它;赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā),而脫落酸則抑制它;乙烯和茉莉酸促進(jìn)衰老,而細(xì)胞分裂素則延緩衰老。
理解這些激素的功能和相互作用,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(如作物增產(chǎn)、果實催熟、除草、保鮮)和園藝生產(chǎn)具有極其重要的指導(dǎo)意義。
揭秘自然界的秘密,植物激素大偵tan??
春日里,萬物復(fù)蘇,你知道是誰在悄悄指揮這場生機勃勃的交響樂嗎?沒錯,就是那些微小卻威li無窮的——植物激素!
今天,就讓我們一起變身植物科學(xué)小偵tan,探索那些藏在綠葉與花朵間,看不見摸不著的生長魔法吧!
【生長素:植物的向上力量】
想象一下,幼苗為何能破土而出,直指藍(lán)天?生長素就是那個幕后推手!它悄悄告訴植物:“向上,再向上!”讓每一寸綠意都向著陽光生長。
【赤霉素:開花的秘密wu器】
花兒為什么這樣紅?赤霉素功不可沒!它就像植物界的浪漫使者,激發(fā)著花芽的覺醒,讓每一朵綻放都成為自然界的奇跡。
【脫落酸:落葉歸根的智慧】
秋風(fēng)起,落葉紛飛,是脫落酸在溫柔地引導(dǎo)著葉子的歸宿。它教會植物何時放手,讓養(yǎng)分回歸根部,準(zhǔn)備迎接下一個生命的輪回。
【檢測技術(shù):解碼植物的語言】
想知道這些激素如何在植物體內(nèi)發(fā)揮作用嗎?現(xiàn)代科技給了我們答案!通過高精度的檢測技術(shù),科學(xué)家們能夠“聽見”植物的低語,揭示它們生長的奧秘。
讓我們以科學(xué)之名,向這些自然界的微小奇跡致敬!每一次檢測,都是對生命奧秘的一次深刻領(lǐng)悟。
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