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根据植物激素的生理活性不同,可分为生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等五大类。现在通过人工合成的途径大大增加了植物生长调节物质的种类。如吲哚丁酸、矮壮素和ABT生根粉等。
(一)生长素:
能促进细胞分裂和伸长,促进生根,延迟叶、花、果实形成离层,促进单性结实及木质部内细胞的分化等。
1.吲哚乙酸(IAA):
为天然植物生长素,是一种含氮的有机酸。主要分布在根尖、茎尖、花等生长旺盛的幼嫩部分。有刺激细胞扩大、伸长的作用。使用效果不如吲哚丁酸和萘乙酸,其在植物体内很不稳定,容易分解及被强光破坏。促进生长的浓度范围为1~100毫克/千克。
2.吲哚丁酸(IBA):
为人工合成的植物生长素,使用效果很好,不易被破坏吲哚乙酸的酶系统氧化,且不易传导,容易保留在被处理的部位,能有效促进形成层的细胞分裂。
3.萘乙酸(NAA):
为白色结晶,是目前应用较多的植物生长调节剂,但浓度过高易伤害植物,若用萘乙酸铵盐则安全得多,在浓度适宜时效果与吲哚丁酸相似,且成本低廉。
4.2,4-D:
纯品为白色结晶,难溶于水,故多加工成钠盐、胺盐或丁酯。容易传导,浓度稍高就会抑制枝条的发育,小于100毫克/千克时能刺激植物的生长。
(二)赤霉素(GA):
为天然植物激素,能促进细胞伸长,因而对茎叶营养器官的生长有显著的促进作用,用量为0.01~0.05毫克/千克。赤霉素可起到代替某些植物发育所需要的低温和长日照条件的作用,而促进花芽形成,促进开花,甚至改变花的颜色和形态。也可使柑橘、葡萄等单性结实,防止植物器官的脱落。
(三)细胞分裂素(CK):
细胞分裂素发现于椰乳中,能促进细胞的分裂和扩大,促进非分生组织进行细胞分裂,防止器官衰老,促进种子发芽,打破休眠,促进单性结实和果实生长,对根、茎的发生及生长也有作用。
(四)乙烯:
能促进果实成熟,抑制茎、芽和根的生长及细胞的伸长,促进细胞扩大和器官的脱落,促进花芽的形成和侧芽的萌发。
(五)生长抑制物质:
能使茎或枝条的细胞分裂和伸长速度减慢、抑制植株及枝条加长生长。
又叫比久,B、阿拉(Alar)。有抑制生长,促进花芽分化,提高抗寒能力,减少生理病害等作用。
2.矮壮素(CCC):
又叫三西、氯化氯代胆碱,纯品为白色结晶,易溶于水,是人工合成的生长延缓剂,其作用与赤霉素正好相反,有抑制生长,促进花芽分化,提高抗寒能力,抑制植物体内赤霉素合成,但不抑制细胞分裂,使植株变矮,茎杆变粗,节间缩短,叶色深绿。
3.脱落酸(ABA):
使植物体内存在的一种强有力的天然抑制剂,广泛分布在植物幼嫩和老的器官组织中,在将要脱落和休眠的组织中含量更高,它与生长素、赤霉素、细胞分裂素的作用是对抗的,因而可用生长素、赤霉素来消除它的影响。脱落酸有抑制萌芽和枝条生长,提早结束生长,增加抗寒能力及延长种子休眠等作用。
4.青鲜素(MH):
又叫抑芽丹。纯品为白色结晶,微溶于水,其钾、钠、铵盐易溶于水。有抑制细胞分裂和伸长,抑制枝条生长,提早结束生长,促进枝条成熟,提高抗寒能力等作用。
5.整形素:
又叫形态素。有抑制生长,特别对抑制发芽作用更为明显,可使植株矮化,破坏顶端优势,促进花芽分化,促进离层形成,抑制体内赤霉素的合成等作用。
植物激素有哪几种
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
植物激素有5种,主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。
1、生长素是首个被发现的一种植物激素。生长素可以调节茎的生长速度、抑制侧芽的生长、促使新根的生长,也可以用于农业上的插枝生根。
2、赤霉素可以很好的促进茎伸长,适用于马铃薯、番茄、棉花、大豆、果树、水稻、麦子等,能促进它发芽、生长以及开花结果,也能刺激果实生长。
3、细胞分裂素是从玉米或其他植物里分离或人工合成的植物激素,它通常是在植物根系处产生,能调节植物细胞生长和发育。细胞分裂素的主要作用就是解除顶端优势、抑制茎的伸长、抑制叶绿素分解、帮助叶片生长。
4、脱落酸属于抑制生长的一种植物激素,它是一种有机物,会使叶子脱落,还能使芽进入到一个休眠的状态,帮助马铃薯更快的形成块茎。脱落酸的生物活性高,纯度高,可以促使果实成熟。
5、乙烯可以促进果实的生长成熟、促进器官脱落与衰老,因为果实里的乙烯含量增加,能促进有机物质转化,从而加速果实的成熟速度。它也可以用于瓜类植物雌花的增多,可以在棉花采收之前脱叶和促进棉铃开裂和吐絮,还能用于水稻矮化,促进菠萝开花。
植物激素的介绍
植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素。是指植物体内产生的一些微量而能调节(促进、抑制)自身生理过程的有机化合物。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。
从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。
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