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植物激素是由植物自身代謝產生的一類有機物質,並自產生部位移動到作用部位,在極低濃度下就有明顯的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

1植物激素

是指植物細胞接受特定環境信號誘導產生的、低濃度時可調節植物生理反應的
植物激素
活性物質。它們在細胞分裂與伸長、組織與器官分化、開花與結實、成熟與衰老、休眠與萌發以及離體組織培養等方面,分別或相互協調地調控植物的生長、發育與分化。這種調節的靈活性和多樣性,可通過使用外源激素或人工合成植物生長調節劑的濃度與配比變化,進而改變內源激素水平與平衡來實現。

2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(ethyne,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複雜、多樣。例如從影響細胞的分裂、伸長、分化到影響植物發芽、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育有重要的調節控制作用。
植物激素的化學結構已為人所知,人工合成的相似物質稱為生長調節劑,如吲哚乙酸;有的還不能人工合成,如赤霉素。目前市場上售出的赤霉素試劑是從赤黴菌的培養過濾物中製取的。這些外加於植物的吲哚乙酸和赤霉素,與植物體自身產生的吲哚乙酸和赤霉素在來源上有所不同,所以作為植物生長調節劑,也有稱為外源植物激素。
最近新確認的植物激素有,多胺,水楊酸類,茉莉酸(酯)等等。
植物體內產生的植物激素有赤霉素、激動素、脫落酸等。現已能人工合成某些類似植物激素作用的物質如2,4-D(2,4-二氯苯酚代乙酚)等。
植物自身產生的、運往其他部位后能調節植物生長發育的微量有機物質稱為植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物質稱為生長調節劑。已知的植物激素主要有以下5類:生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯。而油菜素甾醇也逐漸被公認為第六大類植物激素。
赤霉素
1926年日本黑澤在水稻惡苗病的研究中,發現感病稻苗的徒長和黃化現象與赤黴菌(Gibberellafujikuroi)有關。1935年藪田和住木從赤黴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,現已從赤黴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。以後從植物中發現有十多種細胞分裂素,赤霉素廣泛存在於菌類、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。
高等植物中的赤霉素主要存在於幼根、幼葉、幼嫩種子和果實等部位,由甲羥戊酸經貝殼杉烯等中間物合成。后證明其中含有一種能誘導細胞分裂的成分,赤霉素在植物體內運輸時無極性,通常由木質部向上運輸,由韌皮部向下或雙向運輸。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。目前在啤酒工業上多用赤霉素促進a-澱粉酶的產生,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育和單性結實,打破塊莖和種子的休眠,促進發芽。干種子吸水后,胚中產生的赤霉素能誘導糊粉層內a-澱粉酶的合成和其他水解酶活性的增加,促使澱粉水解,加速種子發芽。目前在啤酒工業上多用赤霉素促進a-澱粉酶的產生,避免大麥種子由於發芽而造成的大量有機物消耗,從而節約成本。
脫落酸
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。
脫落酸存在於植物的葉、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。它的作用在於抑制RNA和蛋白質的合成,從而抑制莖和側芽生長,因此是一種生長抑製劑,有利於細胞體積增大。與赤霉素有拮抗作用。脫落酸通過促進離層的形成而促進葉柄的脫落,在於它能使細胞壁環境酸化、水解酶的活性增加,還能促進芽和種子休眠。種子中較高的脫落酸含量是種子休眠的主要原因。經層積處理的桃、紅松等種子,芽次之,因其中的脫落酸含量減少而易於萌發,脫落酸也與葉片氣孔的開閉有關。小麥葉片乾旱時,保衛細胞內脫落酸含量增加,氣孔就關閉,從而可減少蒸騰失水。根尖的向重力性運動與脫落酸的分佈有關。合成部位:根冠、萎蔫的葉片等。分佈:將要脫落的器官和組織中含量多。主要作用:抑制細胞分裂,促進葉和果實的衰老和脫落。抑制種子萌發。
其他激素
主要有油菜素甾醇、水楊酸、茉莉酸等,目前比較公認的第六大類植物激素是油菜素甾醇(Brassinosteroid)。油菜素甾醇是甾體類激素,與動物甾體激素的作用機理不同。其具有促進細胞伸長和細胞分裂、促進維管分化、促進花粉管伸長而保持雄性育性、加速組織衰老、促進根的橫向發育、頂端優勢的維持、促進種子萌發等生理作用。而目前油菜素甾醇的信號轉導途徑也是目前研究的前沿和熱點之一。

3生長抑制

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,碌化碌代膽鹼。純品為白色結晶,易溶於水,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,節間變短,葉色深綠 。
脫落酸(aba):是植物體內存在的一種天然抑製劑,廣泛存在於植物器官組織中。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,微溶於水。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。

4整性素

又叫形態素,抑制生長,對抑制發芽作用更為明顯,可使植株矮化,破壞頂端優勢,促進花芽分化,促進離層形成,抑制植物體內赤霉素的合成等。
植物激素對生長發育和生理過程的調節作用,往往不是某一種植物激素的單獨效果。能傳到莖的伸長區引起彎曲。由於植物體內各種內源激素間可以發生增效或拮抗作用,只有各種激素的協調配合,才能保證植物的正常生長發育。
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