植物ETH
A. 促進植物生長的激素有哪些各有什麼作用
即生長素(auxin)、赤黴素(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復雜、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製作用。
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,如赤黴素。目前市場上售出的赤黴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黴素,與植物體自身產生的吲哚乙酸和赤黴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黴素、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、運往其他部位後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植物生長調節劑。已知的植物激素主要有以下5類:生長素、赤黴素、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。
生長素
1.有關歷史
D.Darwin在1880年研究植物向性運動時,只有各種激素的協調配合,發現植物幼嫩的尖端受單側光照射後產生的一種影響,能傳到莖的伸長區引起彎曲。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,如禾穀類的胚芽鞘,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上端向下端運輸,而不能相反。這種運輸方式稱為極性運輸,能以遠快於擴散的速度進行。但從外部施用的生長素類葯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,也可轉變為吲哚乙酸。已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,因而處於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。超過最適濃度時由於會導致乙烯產生,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,在於它能使細胞壁環境酸化、水解酶的活性增加,從而使細胞壁的結構鬆弛、可塑性增加,有利於細胞體積增大。
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.關於生長素類似物
吲哚乙酸可以人工合成。生產上使用的是人工合成的類似生長素的物質如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-D、4-碘苯氧乙酸等,可用於防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發芽等方面。愈傷組織容易生根;反之容易生芽。
赤黴素
1.有關歷史
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,定名為赤黴素(GA)。從50年代開始,英、美的科學工作者對赤黴素進行了研究,現已從赤黴菌和高等植物中分離出60多種赤黴素,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,赤黴素廣泛存在於菌類、藻類、蕨類、裸子植物及被子植物中。商品生產的赤黴素是GA3、GA4和GA7。GA3又稱赤霉酸,是最早分離、鑒定出來的赤黴素,分子式為C19H22O6。即6-呋喃氨基嘌呤。
2.存在部位
高等植物中的赤黴素主要存在於幼根、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。後證明其中含有一種能誘導細胞分裂的成分,赤黴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。
3.作用
赤黴素最顯著的效應是促進植物莖伸長。無合成赤黴素的遺傳基因的矮生品種,用赤黴素處理可以明顯地引起莖稈伸長。赤黴素也促進禾本科植物葉的伸長。在蔬菜生產上,常用赤黴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,干種子吸水後,用赤黴素處理可以代替低溫作用,使之在第1年開花。赤黴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。干種子吸水後,胚中產生的赤黴素能誘導糊粉層內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黴素促進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。
細胞分裂素
1.有關歷史
這種物質的發現是從激動素的發現開始的。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中偶然發現培養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。後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。以後從植物中發現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於植物的根、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於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。在組織培養中當它們的含量大於生長素時,愈傷組織容易生芽;反之容易生根。可用於防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發芽等方面。
人工合成的細胞分裂素苄基腺嘌呤常用於防止萵苣、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。
3.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。抑制RNA和蛋白質的合成,從而抑制莖和側芽生長,因此是一種生長抑制劑,有利於細胞體積增大。與赤黴素有拮抗作用。脫落酸通過促進離層的形成而促進葉柄的脫落,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布有關。合成部位:根冠、萎蔫的葉片等。
乙烯
1.有關歷史
早在20世紀初就發現用煤氣燈照明時有一種氣體能促進綠色檸檬變黃而成熟,這種氣體就是乙烯。但直至60年代初期用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出極微量的乙烯後,乙烯才被列為植物激素。
2.存在部位
乙烯廣泛存在於植物的各種組織、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,並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)已廣泛應用於果實催熟、棉花採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。
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。
B. 植物激素的概念是什麼
植物激素是指植物體內產生的一些微量而能調節(促進、抑制)自身生理過程的有機化合物。
植物自身產生的、運往其他部位後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植物生長調節劑。已知的植物激素主要有以下5類:生長素、赤黴素、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。
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,如赤黴素。市場上售出的赤黴素試劑是從赤黴菌的培養過濾物中製取的。
植物激素的位置:
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,如禾穀類的胚芽鞘,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上端(根尖分生區或芽)向下端(莖)運輸,而不能相反。這種運輸方式稱為極性運輸,能以遠快於擴散的速度進行。但從外部施用的生長素類葯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。
以上內容參考:網路—植物激素
C. 植物生長激素有哪些
植物生長激素
植物生長物質是一些調節植物生長發育的物質。植物生長物質可分為兩類:植物激素和植物生長調節劑。植物激素是指一些在植物體內合成,並從產生之處運送到別處,對生長發育產生顯著作用的微量(1μmo1?L-1以下)有機物;而植物生長調節劑是指一些具有植物激素活性的人工合成的物質。
一、種類:目前,大家公認的植物激素有5類,即生長素類、赤黴素類、細胞分裂素類、乙烯和脫落酸。近來發現的植物激素還有油菜素內酯、多胺和茉莉酸等。
(一)生長素
1.生長素的發現:生長素是發現最早的植物激素。
1872年波蘭的西斯勒克發現水平根彎麴生長是受重力影響,感應部位在根尖,因而推測根尖向根基傳導刺激性物質
。
1880年英國達爾文父子進行了胚芽鞘向光性試驗,證實單側光影響胚芽鞘產生刺激並傳遞。
1928年荷蘭人溫特證明胚芽鞘確有物質傳遞,並首先在鞘尖上分離了與生長有關的物質。
1934年荷蘭人郭葛分離純粹的激素,經鑒定為吲哚乙酸,簡稱IAA。
2.生長素在植物體內的分布和運輸
(1)分布:生長素在植物體內分布廣,但主要分布在生長旺盛和幼嫩的部位。如:莖尖、根尖、受精子房等。
(2)運輸:運輸存在極性運輸(只能從形態學上端向下端運輸而不能反向運輸)和非極性運輸現象。在莖部是通過韌皮部,胚芽鞘是薄壁細胞,葉片中則是在葉脈。
(二)赤黴素
1.發現:1926年日本黑澤英一在研究引起水稻植株徒長的惡苗病時發現的。惡苗病是一種由名為赤黴菌的分泌物引起的水稻苗徒長且葉片發黃,易倒伏,赤黴素因此而得名;1938年日本藪田貞次提取之,為赤霉酸GA3;1959年鑒定出化學結構。
2.合成部位:赤黴素普遍存在於高等植物體內,赤黴素活性最高的部位是植株生長最旺盛的部位。
3.運輸:赤黴素在植物體內沒有極性運輸,體內合成後可做雙向運輸,向下運輸通過韌皮部,向上運輸通過木質部隨蒸騰流上升。
(三)細胞分裂素
1.發現:1962~1964首次從受精後11~16天的甜玉米灌漿初期的子粒中分離出天然的細胞分裂素,命名為玉米素並鑒定了化學結構。
2.運輸和代謝:細胞分裂素普遍存在於旺盛生長的、正在進行分裂的組織或器官、未成熟種子、萌發種子和正在生長的果實。
(四)脫落酸
植物在它的生活周期中,如果生活條件不適宜,部分器官(如果實、葉片等)就會脫落;或者到了生長季節終了,葉子就會脫落,生長停止,進入休眠。在這些過程中,植物體內就會產生一類抑制生長發育的植物激素,即脫落酸。所以脫落酸是種子成熟和抗逆信號。
1.脫落酸的生物合成、代謝
植物體中根、莖、葉、果實、種子都可以合成脫落酸。研究表明,ABA生物合成的場所主要是葉綠體和質體。ABA是弱酸,而葉綠體的基質pH高過其他部分,所以ABA以離子化狀態大量積累在葉綠體中。
2.脫落酸的運輸
脫落酸既可在木質部運輸,也可在韌皮部運輸。大多數是在韌皮部運輸。用放射性ABA飼喂葉片,發現它可以向上和向下運輸。在根部合成的ABA則通過木質部運到枝條。當土壤水分脅迫開始時,根部與干土直接接觸,就刺激合成ABA並運送到葉片,改變它的水分狀況。因此認為ABA是一種根對乾旱的信號,傳送到葉片,使氣孔關閉,減少蒸騰。
(五)乙烯
在生理環境的溫度和壓力下,是一種氣體,比空氣輕。在合成部位起作用,不被轉運。高等植物各器官都能產生乙烯,但不同組織、器官和發育時期,乙烯的釋放量是不同的。例如,成熟組織釋放乙烯較少,一般為0.01~10 nL?g-1FW?h-1,分生組織、種子萌發、花剛凋謝和果實成熟時產生乙烯最多。
二、生理作用
(一)生長素
1.促進植物生長
2.促進細胞分裂
(二)赤黴素
1.促進細胞分裂和莖的伸長
2.促進抽薹開花
3.打破休眠
4.促進雄花分化和提高結實率
(三)細胞分裂素
1.促進細胞分裂
2.促進芽的分化
3.促進細胞擴大
4.促進側芽發育,解除頂端優勢
D. 植物激素有哪些作用
五大植物激素的作用
1、生長素IAA(合成代表物為α-萘乙酸)
促進生長;促進插條不定根的形成;對養分的調運作用;誘導維管束分化;維持頂端優勢;誘導雌花分化(但效果不如乙烯)單性結實;促進光合產物的運輸;葉片的擴大和氣孔的開放;抑制花朵脫落。
不同器官的最適濃度不同,莖端最高,芽次之,根最低。極低的濃度就可促進根生長。所以能促進主莖生長的濃度往往對側芽和根生長有抑製作用。
2、赤黴素GA3(代表物為920)
最突出的作用是刺激莖的伸長,明顯增加植物高度而不改變莖間的數目,保花保果。在一定濃度范圍內,隨著濃度的提高,刺激生長的效應增大。
3、細胞分裂素CTK(合成代表物為激動素)
誘導細胞分裂,調節其分化,解除頂端優勢、促進芽的萌動,提高成花率,促進果實發育,抑制葉綠素分解、延遲植物的衰老,提高作物抗寒能力。
4、脫落酸ABA(目前無合成代表物質)
一種抑制生長的植物激素,因能促使葉子脫落而得名。除促使葉子脫落外尚有其他作用,如使芽進入休眠狀態、促使馬鈴薯形成塊莖等。對細胞的延長也有抑製作用。
5、乙烯ETH(合成代表物為乙烯利 )
促進果實成熟;促進根毛生長,打破某些植物種子和芽休眠;促進鳳梨科開花;促進水生植物地下部伸長生長;加速葉片衰老;促進脫落。
植物激素相互作用
除乙烯外,其他四種植物在植物組織內以兩種形式存在:游離型(作用形式)和束縛型(儲運形式、解毒、調節游離型含量)。
植物激素的降解途徑有:酶促降解和光氧化降。
隨著對植物激素的研究,人們也在不斷地用人工合成的方法製成一些具有植物激素活性的類似物。這些植物激素類似物,一般叫做植物生長調節劑。
E. 常見的植物激素
植物激素有六大類 即生長素(auxin)、赤黴素(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復雜、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製作用。 植物激素的化學結構已為人所知,有的已可以人工合成,如吲哚乙酸;有的還不能人工合成,如赤黴素。目前市場上售出的赤黴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黴素,與植物體自身產生的吲哚乙酸和赤黴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黴素、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、運往其他部位後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、赤黴素、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。 生長素 Charles.D.Darwin在1880年研究植物向性運動時,只有各種激素的協調配合,發現植物幼嫩的尖端受單側光照射後產生的一種影響,能傳到莖的伸長區引起彎曲。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,經鑒定為吲哚乙酸。促進>橡膠樹漆樹等排出乳汁。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,也可轉變為吲哚乙酸。已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,因而處於不斷的合成與分解之中。 編輯本段 生長素在低等和高等植物中普遍存在。 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,如禾穀類的胚芽鞘,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上端向下端運輸,而不能相反。這種運輸方式稱為極性運輸,能以遠快於擴散的速度進行。但從外部施用的生長素類葯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。 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。超過最適濃度時由於會導致乙烯產生,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。種子中較高的脫落酸含量是種子休眠的主要原因。生長素能促進細胞伸長的主要原因,在於它能使細胞壁環境酸化、水解酶的活性增加,從而使細胞壁的結構鬆弛、可塑性增加,有利於細胞體積增大。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。生長素具有雙重性,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。 吲哚乙酸可以人工合成。生產上使用的是人工合成的類似生長素的物質如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-D、4-碘苯氧乙酸等,可用於防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發芽等方面。愈傷組織容易生根;反之容易生芽。 赤黴素 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,定名為赤黴素(GA)。從50年代開始,英、美的科學工作者對赤黴素進行了研究,現已從赤黴菌和高等植物中分離出60多種赤黴素,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,赤黴素廣泛存在於菌類、藻類、蕨類、裸子植物及被子植物中。商品生產的赤黴素是GA3、GA4和GA7。GA3又稱赤霉酸,是最早分離、鑒定出來的赤黴素,分子式為C19H22O6。即6-呋喃氨基嘌呤。 高等植物中的赤黴素主要存在於幼根、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。後證明其中含有一種能誘導細胞分裂的成分,赤黴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。赤黴素最顯著的效應是促進植物莖伸長。無合成赤黴素的遺傳基因的矮生品種,用赤黴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黴素促進a-澱粉酶的產生,赤黴素也促進禾本科植物葉的伸長。在蔬菜生產上,常用赤黴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, 干種子吸水後,用赤黴素處理可以代替低溫作用,使之在第1年開花。赤黴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。 干種子吸水後,胚中產生的赤黴素能誘導糊粉層內a-澱粉酶的合成和其他水解酶活性的增加,常用赤黴素來提高莖葉用蔬菜的產量。促使澱粉水解,在蔬菜生產上,加速種子發芽。赤黴素也促進禾本科植物葉的伸長。目前在啤酒工業上多用赤黴素促進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。 編輯本段 細胞分裂素 這種物質的發現是從激動素的發現開始的。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中偶然發現培養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。後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。以後從植物中發現有十多種細胞分裂素,GA等。都是腺嘌呤的衍生物。 高等植物細胞分裂素存在於植物的根、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於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,發現感病稻苗的徒長和黃化現象與赤黴菌(Gibberellafujikuroi)有關。延長其壽命。細胞分裂素還可促進芽的分化。在組織培養中當它們的含量大於生長素時,愈傷組織容易生芽;反之容易生根。可用於防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發芽等方面。 人工合成的細胞分裂素苄基腺嘌呤常用於防止萵苣、芹菜、甘藍等在貯存期間衰老變質。2,4-D、4-碘苯氧乙酸等, 編輯本段 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,因此是一種生長抑制劑,有利於細胞體積增大。與赤黴素有拮抗作用。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布有關。 乙烯 早在20世紀初就發現用煤氣燈照明時有一種氣體能促進綠色檸檬變黃而成熟,這種氣體就是乙烯。但直至60年代初期用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出極微量的乙烯後,乙烯才被列為植物激素。乙烯廣泛存在於植物的各種組織、器官中,是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。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,在高等植物體內,並使細胞膜的透性增加, 加速呼吸作用。因而果實中乙烯含量增加時,已合成的生長素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,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。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)已廣泛應用於果實催熟、棉花採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。 其他植物激素 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。 植物生長抑制素 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制劑,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,赤黴素,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。 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,抑制植物體內赤黴素的合成等。 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。
F. 植物的五大內源激素是什麼
對植物激素的初步研究確定了五種主要類別:脫落酸,植物生長素,細胞分裂素,乙烯和赤黴素。
1.脫落酸ABA:存在於植物的所有部位,其在任何組織中的濃度似乎可以調節其作用並起激素的作用。它在植物中的降解,或更確切地說是分解代謝,影響代謝反應以及細胞生長和其他激素的產生。植物以高ABA水平的種子出生。一種抑制生長的植物激素,因能促使葉子脫落而得名。除促使葉子脫落外尚有其他作用,如使芽進入休眠狀態、促使馬鈴薯形成塊莖等。對細胞的延長也有抑製作用。
2.生長素IAA(合成代表物為α-萘乙酸):生長素是積極影響細胞增大,芽形成和根部萌發的化合物。它們還促進其他激素的產生,並與細胞分裂素一起控制莖,根和果實的生長,並將莖轉化為花。生長素是發現的第一類生長調節劑。促進生長;促進插條不定根的形成;對養分的調運作用;誘導維管束分化;維持頂端優勢;誘導雌花分化單性結實;促進光合產物的運輸;葉片的擴大和氣孔的開放;抑制花朵脫落。不同器官的最適濃度不同,莖端最高,芽次之,根最低。極低的濃度就可促進根生長。所以能促進主莖生長的濃度往往對側芽和根生長有抑製作用。
3.細胞分裂素CTK(合成代表物為激動素):細胞分裂素是影響細胞分裂和芽形成的一組化學物質。它們還有助於延遲組織的衰老,負責調節植物中生長素的運輸,並影響節間長度和葉片生長。誘導細胞分裂,調節其分化,解除頂端優勢、促進芽的萌動,提高成花率,促進果實發育,抑制葉綠素分解、延遲植物的衰老,提高作物抗寒能力。
4.乙烯ETH(合成代表物為乙烯利):乙烯與其他主要植物激素不同,乙烯是一種氣體,是一種非常簡單的有機化合物,僅由六個原子組成。它通過蛋氨酸的分解而形成,蛋氨酸是所有細胞中的一種氨基酸。乙烯在水中的溶解度非常有限,因此不會在細胞內積聚,通常會擴散出細胞並逸出植物。其作為植物激素的有效性取決於其產生速率與其逃逸到大氣中的速率。在迅速生長和分裂的細胞中,尤其是在黑暗中,乙烯以更快的速度產生。新的生長和新發芽的幼苗產生的乙烯多於逃脫植物的乙烯,這導致乙烯含量升高,抑制了葉片的膨脹。促進果實成熟;促進根毛生長,打破某些植物種子和芽休眠;促進鳳梨科開花;促進水生植物地下部伸長生長;加速葉片衰老;促進脫落。
5.赤黴素GA:包含多種植物內部和真菌天然產生的化學物質。它們是在包括黑澤榮一在內的日本研究人員注意到由一種名為「赤霉赤黴菌」的真菌產生的化學物質在水稻植物中異常生長時發現的。後來發現,GA也是由植物本身產生的,並在整個生命周期中控制著多個方面的發育。種子發芽時,GA的合成在種子中強烈上調,發芽需要其存在。在幼苗和成蟲中,GA強烈促進細胞伸長。遺傳演算法還促進營養生長和生殖生長之間的過渡,並且受精過程中花粉功能也是必需的。最突出的作用是刺激莖的伸長,明顯增加植物高度而不改變莖間的數目,保花保果。在一定濃度范圍內,隨著濃度的提高,刺激生長的效應增大。
G. 植物中ETH是什麼物質
是植物激素乙烯(ethylene, ETH)。
乙烯的生理作用
1、三重反應(抑制莖伸長,使莖加粗,失去負向地性)偏上生長
2、促進果實成熟
3、促進花的分化
4、促進器官脫落
5、促進次生物排泌
H. 植物激素,植物生長調節劑,植物生長促進劑,植物生長延緩劑和植物生長抑制劑各有什
植物激素有六大類即生長素(auxin)、赤黴素(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復雜、多樣。
植物生長調節劑(plant growth regulators)是一類與植物激素具有相似生理和生物學效應的物質。已發現具有調控植物生長和發育功能物質有生長素、赤黴素、乙烯、細胞分裂素、脫落酸、油菜素內酯、水楊酸、茉莉酸和多胺等,而作為植物生長調節劑被應用在農業生產中主要是前6大類。
植物生長促進劑生長是可以促進細胞分裂、分化和伸長生長,或促進植物營養器官的生長和生殖器官的發育的生長調節劑。人工合成的生長促進劑可分為生長素類、赤黴素類、細胞分裂素類、油菜素內脂類、多胺類等。
植物生長延緩劑為抑制莖頂端下部區域的細胞分裂和伸長生長,使生長速率減慢的化合物。導致植物體節間縮短,誘導矮化、促進開花,但對葉子大小、葉片數目、節的數目和頂端優勢相對沒有影響。生長延緩劑主要起阻止赤黴素生物合成的作用。這些物質包括:矮壯素(CCC)、B9(比久)、阿莫-1618、氯化膦-D(福斯方-D)、助壯素(調節安)
植物生長抑制劑抑制頂端分生組織生長,使植物喪失頂端優勢,側枝多,葉小,生殖器官也受影響。天然的植物生長抑制劑有脫落酸、肉桂酸、香豆素、水楊酸等。人工合成的有兩種:三碘苯甲酸和馬來醯肼
I. 植物生長需要的激素有哪些
1.即生長素(auxin)、赤黴素(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復雜、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製作用。
J. 植物的莖在植物生長發育的過程中起著什麼作用
例如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。可是超過最適濃度時由於會導致乙烯產生,生長的促進作用下降,甚至反會轉為抑制。即乙烯的存在對生長素的作用起結抗作用。
在植物生長發育過程中,任何一種生理反應都不是單一激素作用的結果,而是各種激素相互作用的結果,各種激素間的相互作用是很復雜的,有時表現為增效作用,有時表現為拮抗作用。你的試劑中赤黴素受體拮抗劑,可以使赤黴素/生長素比例降低,生長 素水平相對升高,則促進生根;可以使細胞分裂素/赤黴素比例升高,細胞分裂素相對升高.
在植物的生長發育過程中,除了需要水分和營養物質的供應,還要受到一些生理活性物質的調節和控制。這些調節和控制植物生長發育的物質,稱為植物生長物質。植物生長物質包括兩大類:一是植物體自身代謝過程中產生的,稱為植物激素。二是人工合成的,具有植物激素活性的有機物,稱為植物生長調節劑。
一、植物激素
植物激素有四個重要特性:內源性,它是植物生命活動中細胞內部的產物,並廣泛存在於植物界。調控性,可通過自身生命活動調節和控制植物生長發育。移動性,可從植物的合成位點運輸到作用位點。顯效性,在植物體內含量甚微,多以微克計算,但可起到明顯增效的作用。國際公認的植物激素有五大類:生長素、赤黴素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯。
1.生長素
生長素的特性:生長素即吲哚乙酸,簡稱IAA(圖12-1)。因生長素在植物體內易被破壞,生產上一般不用吲哚乙酸來處理植物,而多採用與其類似的生長調節劑如吲哚丁酸、萘乙酸等處理植物。
生長素的作用:促進植物的伸長生長、促進插枝生根、誘導單性結實 控制雌雄性別。生長素最基本的生理作用是促進生長,但是與生長素的濃度、植物的種類與器官、細胞的年齡等因素有關。生長素濃度較低時可促進生長,較高濃度時則抑制生長。雙子葉植物一般比單子葉植物敏感。根比芽敏感,芽比莖敏感,幼嫩細胞比成熟細胞敏感。
2.赤黴素
赤黴素的特性:赤黴素簡稱GA(圖12-2)。配成溶液易失效,適於在低溫乾燥條件下以粉末形式保存。
赤黴素的生理作用:促進莖和葉的生長、誘導抽苔開花、促進性別分化、打破休眠、防止脫落、誘導單性結實,促進無籽果實的形成。
3.細胞分裂素
細胞分裂素的特性:細胞分裂素簡稱CTK(圖12-3)。主要包括激動素、玉米素等。性質較穩定。
細胞分裂素的生理作用:促進細胞擴大生長、誘導芽的分化、防止衰老、促進腋芽生長。
4.脫落酸
脫落酸的特性:脫落酸簡稱ABA(圖12-4)。是植物體內存在的一種強有力的天然抑制劑,含量極微,活性很高,作用巨大。
脫落酸的生理作用:抑制植物生長、促進脫落、促進休眠、調節氣孔關閉。
5.乙 烯
乙烯的特性:乙烯簡稱ETH(圖12-5)。是一種促進組織器官成熟的氣態激素。由於乙烯是氣體,使用比較困難,所以一般都用它的類似物乙烯利代替。
乙烯的生理作用:加速果實成熟、促進脫落衰老、調節植物生長、促進開花。
在植物生長發育過程中,任何一種生理反應都不是單一激素作用的結果,而是各種激素相互作用的結果,各種激素間的相互作用是很復雜的,有時表現為增效作用,有時表現為拮抗作用。了解各種激素對植物的生理作用、激素間的相互作用,以及和環境間的關系,在農業生產上具有非常重要的意義。
二、植物生長調節劑
隨著植物激素的研究和發展,人們合成了許多具有激素活性的物質,以便更有效地控制植物的生長發育,這就是目前普遍應用的植物生長調節劑。
1.生長促進劑
萘乙酸(NAA):扦插生根,控制枝條生長,疏花疏果,防止采前落果,促進菠蘿開花,組培中廣泛用於生根(圖12-6)。
吲哚丁酸(IBA ):果樹上主要用於促進扦插生根,引起的不定根多而細長,組培中用於生根,吲哚乙酸適應范圍廣泛而且安全,是目前最主要的調節劑(圖12-7)。
2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D):高濃度時可作為除草劑,低濃度時可防止番茄落花落果並誘導無籽果實的形成,組培中濃度適當時可誘導外植體脫分化(圖12-8)。
萘氧乙酸(NOA):促進扦插生根,防止采前果實脫落(圖12-9)。
6-苄基腺膘呤(6-BA,BAP):學名綠丹。可顯著增加葡萄果粒和果柄的固著力,減少果粒脫落,可促進蘋果側芽萌發,增大分枝角度,在組培中應用較為廣泛(圖12-10)。
二氫玉米素:促進細胞分裂,促進植物生長(圖12-11)。
2.生長延續劑和生長抑制劑
乙烯利(CEPA):乙烯利是目前生產上應用最廣泛的調節劑,發揮作用的最適溫度是20℃-30℃。促進果實成熟,抑制營養生長,促進花芽形成,誘導雌花形成和雄花不育,促進橡膠乳汁分泌,延遲花期,提早休眠,提高抗寒性(圖12-12)。
矮壯素(CCC):抑制營養生長,使植物莖稈加粗,葉色加深,葉片加厚加寬,能夠更好地進行光合作用,並抗倒伏,促進花芽形成,增加座果(圖12-13)。
三碘苯甲酸(TIBA):一種阻礙生長素運輸的物質。消除頂端優勢,促進腋芽生長,分枝增多,植株矮化(圖12-14)。
比久(B9):抑制頂端優勢,刺激果樹新梢生長,利於花芽形成,減少採前落果,促進果實著色。比久在農業生產上應用比較廣泛,但有試驗表明,其對人和牲畜均有毒副作用,致癌性強烈,所以在農業生產中要禁止使用(圖12-15)。
多效唑(PP333):延緩植株營養生長,促進生殖生長(圖12-16)。
馬來醯肼(MH 青鮮素):抑制莖的伸長,防止洋蔥、馬鈴薯、大蒜等在貯藏期間發芽,抑制煙草腋芽生長(圖12-17)。但馬來醯肼可能致癌和使動物染色體畸變,對食用植物最好以不用為宜。
整形素(形態素):抑制莖的伸長生長和種子萌發,能促使葡萄、番茄等作物產生無籽果實(圖12-18)。
烯效唑(S3307 ):生理作用同多效唑,但比多效唑強2-4倍,是目前應用較多的一種植物生長調節劑(圖12-19)。
植物激素和植物生長調節劑在農業生產上應用非常廣泛。為了便於使用,現將它們的效應和應用列於附表,供大家參考。