登录| 注册    
收藏  点赞 

植物激素

植物体内合成的对植物生长发育和代谢有显著调控作用的几类微量有物质,亦称植物天然激素或植物内源激素。目前公认的植物激素有五类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。生长素是发现最早、研究最多的植物激素。吲哚乙酸(简称IAA)是植物体内普遍存在而且生理活性最强的生长素。赤霉素(简称GA)是属于双萜化合物,目前已从高等植物和微生物中分离出70余种,以GA1,GA2,GA3……表示。

植物体内合成的对植物生长发育和代谢有显著调控作用的几类微量有物质,亦称植物天然激素或植物内源激素。目前公认的植物激素有五类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。生长素是发现最早、研究最多的植物激素。吲哚乙酸(简称IAA)是植物体内普遍存在而且生理活性最强的生长素。赤霉素(简称GA)是属于双萜化合物,目前已从高等植物和微生物中分离出70余种,以GA1,GA2,GA3……表示。其中赤霉酸(GA3)为发现最早、研究最广泛的一种。细胞分裂素(CTK)是一类腺嘌呤衍生物,其共同特点为具有结构上6-氨基被取代的侧链。玉米素是从高等植物中分离得到的第一种天然细胞分裂素。脱落酸(简称ABA),是一类倍半萜衍生物。乙烯是一种化学结构十分简单的不饱和烃,广泛存在于各种植物组织中,特别是在成熟的果实和凋谢的花中有较高的含量。当植物受到逆境损伤时,组织内乙烯形成明显增加。除了上述五类植物激素以外,70年代从植物中提纯到十几种甾体类生理活性物质,其中油菜素内酯的生理活性最强,有人认为是一类新型植物激素。

生理效应

①促进或抑制生长:适当浓度的生长素促进细胞伸长。赤霉素能促进整株植物的茎长高,特别是对于遗传型或生理型的矮生植物,GA3可显著地加速其生长。细胞分裂素突出表现为促进细胞分裂。脱落酸对细胞分裂和伸长均有抑制作用。乙烯抑制细胞伸长。②影响器官形成:生长素具有诱导根原基形成的特殊作用。细胞分裂素能诱导芽的形成。③控制器官衰老和脱落:生长素能防止离层形成,使器官延迟脱落。细胞分裂素具有延缓组织衰老、防止叶绿素分解的显著效应。赤霉素对某些植物叶片(如酸模、蒲公英等)也有保绿作用,GA3还能提高座果率减少落果。乙烯和脱落酸均可促进器官衰老,并加速叶片、花果的脱落。④影响开花结实的作用:生长素和乙烯能促进凤梨开花,诱导瓜类雌花增多。赤霉素可以替代某些植物开花所需的低温或长日照条件,使之提早开花。GA3还具有增加瓜类的雄花数,加速果实成熟等效应。生长素和赤霉素都能诱导单性结实。

作用机理

植物体内的激素与细胞内某种蛋白质结合才表现出调节代谢的功能,这类物质称为激素受体。关于IAA、GA和CTK激素受体的研究已有一定进展。激素受体与激素有很强的专一性和亲和力。有些受体存在于质膜上,与IAA结合后改变质膜上质子泵活力,影响膜的透性。有些受体存在于细胞质或细胞核中,与激素结合后,影响DNA、RNA和蛋白质的合成,并对特殊酶的合成起着调控作用。

激素间的相互关系

①增效作用:如GA3与IAA共同使用时,可强烈地促进形成层的细胞分裂。对某些苹果品种,只有同时使用二者才能诱导无籽果实形成。②促进作用:外源GA3能促进内源生长素的生物合成。外施GA3对于组织内IAA氧化酶和过氧化物酶的活性有抑制作用,从而延缓体内IAA的分解,使内源IAA水平相对提高。高浓度的外源生长素促进内源乙烯的生成。③相辅相成:生长素有利于促进根原基的形成,细胞分裂素可诱导芽的产生。进行植物细胞及组织培养时,培养基中必需有适当比例配合的生长素和细胞分裂素才能表现出细胞的全能性,既生根,也发出芽丛,成为完整植株。④拮抗作用:植物顶端产生的生长素下输能控制侧芽的萌发生长,表现顶端优势现象。如将细胞分裂素外施于侧芽,可以克服生长素的控制,促进侧芽的萌发生长。GA3诱导大麦籽粒糊粉层中α-淀粉酶生成的作用可被ABA抑制。ABA对马铃薯芽和白蜡种子萌发的抑制作用可被GA3抵消。外源乙烯促进组织内IAA氧化酶的产生,从而加速内源IAA分解,使体内IAA水平降低。