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今天我们来聊聊植物生长素,以下6个关于植物生长素的观点希望能帮助到您找到想要的农业知识。
本文目录
什么是植物生长素?
也许你早已观察到这种现象:花卉、果树等植物的幼苗,在生长过程中受到阳光照射后,会向阳光的方向弯曲,好像给太阳“鞠躬”似的,这是为什么呢?
为了解开这个谜,许多科学家作了大量的实验。有的科学家曾经把幼苗的顶端切掉,或者用纸盒把幼苗的顶端遮住,幼苗就不再向太阳“鞠躬”了。但是,把这切下来的顶端再放回原来的位置,幼苗又可以开始生长,“鞠躬”了。这个实验证明,在幼苗的顶端显然是存在着一种特殊的物质,在光的作用下这种物质跑到幼苗背光的一侧,就引起它弯曲生长。
化学家们从幼苗的顶端提取出了好几种物质,这些物质对植物的生长具有刺激作用,能够使幼苗背太阳一面的细胞分裂生长加速,使幼苗朝太阳的一面“鞠躬”。这些奇妙的物质,被称为“植物生长素”。据分析植物生长素大都是一些复杂的有机化合物。如吲哚乙酸、吲哚乙腈和四氯吲哚乙酸等。
植物生长素促进生长的作用,在于它使细胞壁疏松、增加可塑性、促进细胞的纵向伸长,在植物的根、茎、叶、花、果实、种子和胚芽中都有分布,在生长旺盛的部位较为集中。
植物生长素有哪些
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。
植物生长激素有哪些
植物生长激素
植物生长物质是一些调节植物生长发育的物质。植物生长物质可分为两类:植物激素和植物生长调节剂。植物激素是指一些在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育产生显著作用的微量(1μmo1?L-1以下)有机物;而植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
一、种类:目前,大家公认的植物激素有5类,即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。近来发现的植物激素还有油菜素内酯、多胺和茉莉酸等。
(一)生长素
1.生长素的发现:生长素是发现最早的植物激素。
1872年波兰的西斯勒克发现水平根弯曲生长是受重力影响,感应部位在根尖,因而推测根尖向根基传导刺激性物质
。
1880年英国达尔文父子进行了胚芽鞘向光性试验,证实单侧光影响胚芽鞘产生刺激并传递。
1928年荷兰人温特证明胚芽鞘确有物质传递,并首先在鞘尖上分离了与生长有关的物质。
1934年荷兰人郭葛分离纯粹的激素,经鉴定为吲哚乙酸,简称IAA。
2.生长素在植物体内的分布和运输
(1)分布:生长素在植物体内分布广,但主要分布在生长旺盛和幼嫩的部位。如:茎尖、根尖、受精子房等。
(2)运输:运输存在极性运输(只能从形态学上端向下端运输而不能反向运输)和非极性运输现象。在茎部是通过韧皮部,胚芽鞘是薄壁细胞,叶片中则是在叶脉。
(二)赤霉素
1.发现:1926年日本黑泽英一在研究引起水稻植株徒长的恶苗病时发现的。恶苗病是一种由名为赤霉菌的分泌物引起的水稻苗徒长且叶片发黄,易倒伏,赤霉素因此而得名;1938年日本薮田贞次提取之,为赤霉酸GA3;1959年鉴定出化学结构。
2.合成部位:赤霉素普遍存在于高等植物体内,赤霉素活性最高的部位是植株生长最旺盛的部位。
3.运输:赤霉素在植物体内没有极性运输,体内合成后可做双向运输,向下运输通过韧皮部,向上运输通过木质部随蒸腾流上升。
(三)细胞分裂素
1.发现:1962~1964首次从受精后11~16天的甜玉米灌浆初期的子粒中分离出天然的细胞分裂素,命名为玉米素并鉴定了化学结构。
2.运输和代谢:细胞分裂素普遍存在于旺盛生长的、正在进行分裂的组织或器官、未成熟种子、萌发种子和正在生长的果实。
(四)脱落酸
植物在它的生活周期中,如果生活条件不适宜,部分器官(如果实、叶片等)就会脱落;或者到了生长季节终了,叶子就会脱落,生长停止,进入休眠。在这些过程中,植物体内就会产生一类抑制生长发育的植物激素,即脱落酸。所以脱落酸是种子成熟和抗逆信号。
1.脱落酸的生物合成、代谢
植物体中根、茎、叶、果实、种子都可以合成脱落酸。研究表明,ABA生物合成的场所主要是叶绿体和质体。ABA是弱酸,而叶绿体的基质pH高过其他部分,所以ABA以离子化状态大量积累在叶绿体中。
2.脱落酸的运输
脱落酸既可在木质部运输,也可在韧皮部运输。大多数是在韧皮部运输。用放射性ABA饲喂叶片,发现它可以向上和向下运输。在根部合成的ABA则通过木质部运到枝条。当土壤水分胁迫开始时,根部与干土直接接触,就刺激合成ABA并运送到叶片,改变它的水分状况。因此认为ABA是一种根对干旱的信号,传送到叶片,使气孔关闭,减少蒸腾。
(五)乙烯
在生理环境的温度和压力下,是一种气体,比空气轻。在合成部位起作用,不被转运。高等植物各器官都能产生乙烯,但不同组织、器官和发育时期,乙烯的释放量是不同的。例如,成熟组织释放乙烯较少,一般为0.01~10 nL?g-1FW?h-1,分生组织、种子萌发、花刚凋谢和果实成熟时产生乙烯最多。
二、生理作用
(一)生长素
1.促进植物生长
2.促进细胞分裂
(二)赤霉素
1.促进细胞分裂和茎的伸长
2.促进抽薹开花
3.打破休眠
4.促进雄花分化和提高结实率
(三)细胞分裂素
1.促进细胞分裂
2.促进芽的分化
3.促进细胞扩大
4.促进侧芽发育,解除顶端优势
植物生长素有哪些作用?
1880年,英国生物学家达尔文观察到一桩奇怪的事儿:稻、麦的幼苗受到阳光照射后,会向阳光的方向弯曲。但是,如果把这些幼苗的顶端切去或者用东西遮住的话,那么,幼苗就不再向太阳“鞠躬”啦!
为什么会这样呢?达尔文提出了这样的假设:在幼苗的尖端含有某种物质,在光的作用下,这种物质跑到幼苗背光的一侧,引起弯曲生长。
如果你问这“某种物质”是什么呢?连达尔文自己也没法回答。但是,达尔文的发现与假设,引起了各国科学家的重视,不少人开始着手研究,想把这“某种物质”弄清楚。
1926年,荷兰科学家汶特发现,如果把燕麦幼苗的顶端切掉,幼苗立即停止了生长,而且不向太阳“弯腰”。但是,把这切下来的顶端再放回原来的位置,幼苗又可以重新开始生长“弯腰”啦。更有趣的是,把切下来的顶端在琼胶上放几个小时,然后把这琼胶小块放在切面上,幼苗竟能重新生长!
这个实验证明,在幼苗的尖端显然是存在着“某种物质”。这种物质可以转移到琼胶中去,因而加强了人们寻找这奇妙的“某种物质”的信心。
这个谜,在1933年终于被揭开了:化学家们从幼苗的尖端,得到好几种物质。这些物质,对植物的生长具有刺激作用,能够叫幼苗背太阳一面的细胞分裂生长加速,使幼苗朝太阳的一面“弯腰”。这些奇妙的物质,被称为“植物生长素”。
“植物生长素”究竟是一种什么物质呢?
后来,科学家们从植物体内把这种物质提取出来,命名为“植物生长素”。现在,已经发现的植物生长素有3种:生长素甲、生长素乙和异生长素。
生长素在植物体内的含量极少,多集中于各生长部分的顶端。据介绍,七百万棵玉米幼苗的茎尖,只含有1毫克植物生长素。然而,它具有促进细胞分裂和增大、影响细胞分化、增强新陈代谢等作用。同时,植物生长素还有一个特点,如果浓度过大,反而会抑制植物的生长。
1984年,苏联科学家从油菜花粉中分离出一种新的生长素,命名为“百那希来脱”。经研究,这种新的植物生长素效力很高,如用它的极稀溶液来浸泡黄豆种子,可使黄豆生长速度提高一倍。用它喷洒萝卜、莴苣等蔬菜,平均亩产可增加15%—30%。
新的植物生长素虽然有无污染、效率高的优点,但从油菜花粉中提取,得到的数量甚微,无法大规模使用。人们期待着能够人工合成植物生长素,到那时就可以大规模使用了。
植物生长素的本质
植物生长素的本质是吲哚乙酸。
因为生长素属于植物激素的一种,它与酶、动物激素一样都属于微量高效物质,主要对细胞代谢其调节作用,生长素的化学本质要与生长激素的化学本质要区分开,生长素属于吲哚乙酸,而生长激素属于蛋白质。
植物生长素是由具分裂和增大活性的细胞区产生的调控植物生长方向的激素。其化学本质是吲哚乙酸。主要作用是使植物细胞壁松弛,从而使细胞增长,在许多植物中还能增加RNA和蛋白质的合成。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横向生长的一类激素。它可影响茎的向光性和背地性生长。
生长素的作用表现为两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能催芽,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。生长素的刺激作用具体表现在促进和抑制两方面上:
一、促进作用:1、雌花形成 2、单性结实、子房壁生长 3、维管束的分化 4、叶片扩大、侧根的形成 5、种子、果实的生长、伤口愈合 6、顶端优势等。
二、抑制作用:1、花的脱落 2、果实的脱落、幼叶的脱落、侧枝生长 3、块根的形成等生长素对植物生长的作用,与生长素的浓度、植物的种类以及植物的器官(根、茎、芽等)有关。一般来说,低浓度可促进生长,高浓度会抑制生长甚至致植物死亡。双子叶植物对生长素的敏感度比单子叶植物高;营养器官比生殖器官敏感;根比芽,芽比茎敏感等。
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