词条 | 植物生长素 |
释义 | 植物生长素概括调节植物生长,尤其能刺激茎内细胞纵向生长并抑制根内细胞纵向生长的一类激素。它可影响茎的向光性和背地性生长。在细胞分裂和分化、果实发育、插条时根的形成和落叶过程中也发挥了作用。最重要的天然存在的植物生长素为β-吲哚乙酸。 研究发现,生长素的作用表现为双重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,又能疏花疏果。这与生长素的浓度对植物不同部位的敏感度有关。一般来说植物根的敏感度大于芽大于茎。双子叶植物的敏感度大于单子叶植物。所以用2-4D这样的生长素类似物可以做除草剂。它的特点是双面性,既能促进生长,也能抑制生长,甚至杀死植物。 地球引力对生长素分布的影响:茎的背地生长和根的向地生长是由地球的引力引起的,原因是地球引力导致生长素分布的不均匀,在茎的近地侧分布多,背地侧分布少。由于茎的生长素最适浓度很高,茎的近地侧生长素多了一些对其有促进作用,所以近地侧生长快于背地侧,保持茎的向上生长;对根而言,由于根的生长素最适浓度很低,近地侧多了一些反而对根细胞的生长具有抑制作用,所以近地侧生长就比背地侧生长慢,保持根的向地性生长。若没有引力,根就不一定往下长了。 在失重状态对植物生长的影响:根的向地生长和茎的背地生长是要有地球引力诱导的,是由于在地球引力的诱导下导致生长素分布不均匀造成的。在太空失重状态下,由于失去了重力作用,所以茎的生长也就失去了背地性,根也失去了向地生长的特性。但茎生长的顶端优势仍然是存在的,生长素的极性运输不受重力影响。 植物生长素的作用机理目前对激素作用的机理有各种解释,可以归纳为二: 一、是认为激素作用于核酸代谢,可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化,形成一些新的mRNA、新的蛋白质(主要是酶),进而影响细胞内的新陈代谢,引起生长发育的变化。 二、则认为激素作用于细胞膜,即质膜首先受激素的影响,发生一系列膜结构与功能的变化,使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应的变化,或者失活或者活化。酶系统的变化使新陈代谢和整个细胞的生长发育也随之发生变化。此外,还有人认为激素对核和质膜都有影响;或认为激素的效应先从质膜再经过细胞质,最后传到核中。 虽然对激素作用机理有不同的解释,但是,无论哪一种解释都认为,激素必须首先与细胞内某种物质特异地结合,才能产生有效的调节作用。这种物质就是激素的受体。 1.激素受体:植物激素受体是指能与植物激素专一地结合的物质。这种物质能和相应的物质结合,识别激素信号,并将信号转化为一系列的生理生化反应,最终表现出不同的生物学效应。受体是激素初始作用发生的位点。所以,了解激素受体的性质及其在细胞内的存在位置,是研究激素作用机理的重要内容之一。激素受体是一种蛋白质,它们可能定位于细胞质膜,也可能定位于细胞核或细胞质。由于植物体内具有多种激素,因此,必然可能有多种激素受体,并存在于细胞的不同部位。 2.生长素最基本的作用是促进细胞的伸长生长,这种促进作用,在一些离体器官如胚芽鞘或黄化茎切段中尤为明显。生长素为什么能促进细胞的伸长生长,又以什么方式起作用的? 植物细胞的最外部是细胞壁,细胞若要伸长生长即增加其体积,细胞壁就必须相应扩大。细胞壁要扩大,就首先需要软化与松弛,使细胞壁可塑性加大,同时合成新的细胞壁物质,并增加原生质。实验证明,用生长素处理燕麦胚芽鞘,可增加细胞壁可塑性,而且在不同浓度的生长素影响下,其可塑性变化和生长的增加幅度很接近,这说明生长素所诱导的生长是通过细胞壁可塑性的增加而实现的。生长素促进细胞壁可塑性增加,并非单纯的物理变化,而是代谢活动的结果。因为,生长素对死细胞的可塑性变化无效;在缺氧或呼吸抑制剂存在的条件下,可以抑制生长素诱导细胞壁可塑性的变化。 |
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