【課件】三節(jié)調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育的物質(zhì)

三節(jié)調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育的物質(zhì)植物的生長與發(fā)育除了受陽光、溫度等外界因子的調(diào)控，亦會受到植物體本身所產(chǎn)生的微量有機(jī)物的影響，這種影響植物生長發(fā)育的物質(zhì)稱為植物激素或植物荷爾蒙（planthormone）植物激素或植物荷爾蒙（planthormone）微量的植物激素就能影響植物的生長與發(fā)育，植物激素可由合成製造的細(xì)胞運(yùn)送到目標(biāo)細(xì)胞以產(chǎn)生作用植物激素生長素吉貝素細(xì)胞分裂素離層素乙烯每種植物激素對植物各部位的作用都有其最適宜的濃度，濃度過高或過低均會影響生長的作用由於植物激素含量極微少，不易萃取，因此有人工合成的化學(xué)物質(zhì)，其中許多種類的結(jié)構(gòu)及作用與天然植物激素相似，則稱為植物生長調(diào)節(jié)劑（plantgrowthregulator）例如：

乙酸（NAA）與二氯苯氧基乙酸（2,4－D），具有生長素的功能植物生長調(diào)節(jié)劑（plantgrowthregulator）圖3-20植物生長調(diào)節(jié)劑：A.

乙酸（NAA）。B.二氯苯氧基乙酸（2,4—D）。AB3-3.1生長素（auxin）生長素是最早被發(fā)現(xiàn)的植物激素，最早發(fā)現(xiàn)的植物生長素其化學(xué)名稱為引朵乙酸（indole-3-aceticacid，IAA）在植物體內(nèi)分布很廣，主要集中於生長旺盛的部位例如：莖頂根尖的分生組織種子內(nèi)的胚嫩葉生長素促進(jìn)細(xì)胞延長，使植物生長生長素的主要功能較高濃度的生長素：促進(jìn)莖的生長，但濃度過高反而會抑制生長較低濃度的生長素：促進(jìn)根的生長，以促進(jìn)莖生長的生長素濃度使用於根則是抑制作用植物體各部位對生長素濃度的反應(yīng)不一圖3-22不同濃度的生長素對同一株植物不同器官生長的影響（＊以對照組（水）作為基準(zhǔn)線，如器官生長比對照組快的用＋表示；比對照組慢者以－表示。）生長素能促進(jìn)形成層的細(xì)胞分裂，可於嫁接時，將生長素塗抹於接口處，使傷口癒合加快3-3.2吉貝素（gibberellins；GA）吉貝素的研究：日本學(xué)者黑澤英一（EiichiKurosawa）在1926年首先發(fā)現(xiàn)到水稻的笨苗癥（foolishseedling），稻苗生長很高，葉片纖細(xì)微黃，卻不結(jié)穗，嚴(yán)重者很快就枯萎而死研究者發(fā)現(xiàn)水稻的徒長現(xiàn)象是受到笨苗癥真菌感染所造成1935年藪田貞治郎（TeijiroYabuta,1888～1977）自此真菌中分離出一種吉貝素，後來的科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種吉貝素都具有相似的功能製造吉貝素的功能：種子植物的根莖生長點種子內(nèi)的胚吉貝素可促進(jìn)細(xì)胞分裂，使莖節(jié)間延長，讓植物長高例如：有些矮莖植物缺乏合成吉貝素的能力，若用吉貝素處理，則可長成正常的高度圖3-23吉貝素對植物的影響：圖左側(cè)為以吉貝素處理的阿拉伯芥，圖右側(cè)為未經(jīng)吉貝素處理的矮莖阿拉伯芥。圖3-23吉貝素對植物的影響：圖左側(cè)為矮莖之高麗菜，右側(cè)為每週用吉貝素處理一次，共處理8週之高麗菜。促進(jìn)植物開花促進(jìn)單子葉植物種子萌發(fā)吉貝素3-3.3細(xì)胞分裂素（cytokinins；CK）細(xì)胞分裂素主要分布：細(xì)胞分裂素除了刺激細(xì)胞分裂外，並有延遲葉片老化及抑制頂芽優(yōu)勢等功能。分生組織發(fā)育中的果實和種子圖3-24細(xì)胞分裂素對蠶豆植株上葉片老化的影響：連續(xù)四天在一個初生葉的上表皮噴灑細(xì)胞分裂素，此葉片的老化現(xiàn)象因而延緩（圖右葉片）；另一葉片未經(jīng)細(xì)胞分裂素處理，呈黃色（圖左葉片）。細(xì)胞分裂素和生長素常用在組織培養(yǎng)中，此外，細(xì)胞分裂素在農(nóng)業(yè)上常用來延長葉菜類及花卉的壽命3-3.4離層素（abscisicacid；ABA）在成熟或老化的葉內(nèi)含量較多，故被誤認(rèn)為和落葉、落果有關(guān)抑制種子及芽的萌發(fā)，故又稱為休眠素，這個機(jī)制對植物適應(yīng)溫度的變化非常重要溫帶和亞熱帶的植物，果實在秋天成熟後，種子內(nèi)通常會含有相當(dāng)高的離層素，以保持休眠狀態(tài)而不會萌發(fā)當(dāng)春天到來時，因離層素含量漸減，於是可開始萌發(fā)離層素尚可對抗逆境，當(dāng)植物體嚴(yán)重缺水時，葉內(nèi)的離層素會大量增加，使氣孔關(guān)閉以延緩植物枯萎的時間，因此，離層素又有逆境激素之稱逆境激素離層素對生長素及吉貝素都具有拮抗作用能抑制生長素促進(jìn)莖延長的作用，及抑制吉貝素促進(jìn)單子葉種子的萌發(fā)拮抗作用3-3.5乙烯（ethylene）乙烯是植物激素中唯一以氣態(tài)存在的激素十九世紀(jì)末，有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)路旁瓦斯照明燈的導(dǎo)管破裂會造成樹木無端落葉1901年，俄國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)煤氣燈燃燒所釋出的物質(zhì)，會造成豌豆苗莖的生長受抑制，呈現(xiàn)粗短、肥大和莖彎曲生長的現(xiàn)象

圖3-25豌豆苗經(jīng)乙烯處理的模式圖：乙烯處理造成豌豆苗呈現(xiàn)莖粗短、肥大、彎曲等現(xiàn)象，乙烯濃度愈高，反應(yīng)愈大?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)成熟的橘子會放出一種使香蕉提早成熟的氣體，因此，建議牙買加農(nóng)業(yè)部在水果出口時，不要把它們放在一起，以避免香蕉在船上熟爛1934年左右，英國的科學(xué)家證明果實成熟時，會釋放出乙烯為分子最小的植物激素果實成熟時就有乙烯產(chǎn)生種子、花、葉及根等器官，也都含有這種成分乙烯乙烯微溶於水，易氣化，很容易經(jīng)由擴(kuò)散作用分布到植物體的各部分在生理功能上，乙烯可促進(jìn)果實的成熟在農(nóng)業(yè)上，果農(nóng)常在水果青綠時採收，以方便運(yùn)送，等送達(dá)目的地後，再用乙烯催熟，如此，可得到鮮艷可口的水果圖3-26用乙烯催熟番茄果實：左邊未經(jīng)乙烯處理，右邊經(jīng)乙烯處理者，成熟速度較快。