1、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第三章 植物的激素調(diào)節(jié)第一節(jié) 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)與胚芽鞘生長(zhǎng)相關(guān)的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)1)“刺激物”（生長(zhǎng)素）產(chǎn)生部位尖端2)作用部位尖端下段伸長(zhǎng)區(qū)3)作用原理促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)4)胚芽鞘感光部位尖端植物激素（1 ） 概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著 影響的微量有機(jī)物。（2 ） 植物激素的主要特征1）一定部位產(chǎn)生：它是植物在生活過程中由一定部位的細(xì)胞形成的代謝產(chǎn)物，無專門的內(nèi)分泌器官。2）可移動(dòng)： 從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位， 移動(dòng)的方式和速度因植物激素種類的不同而不同，也隨植物種類的器官特性的不同而不同。3）低濃度有調(diào)節(jié)作用。4）高效性：在植物體內(nèi)含量極少，調(diào)節(jié)

2、作用很大。（3 ） 常見的植物激素生長(zhǎng)素（吲哚乙酸IAA）、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯等。植物的向光性在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象叫做向光性。植物向光性的原因分析1 ） 四周均勻光照或無光 尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素T均勻向下運(yùn)輸T尖端以下部位生長(zhǎng)素濃度分布均勻T生長(zhǎng)均勻f 直立生長(zhǎng)。（2）單側(cè)光照射單側(cè)光引起生長(zhǎng)素分布不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致生長(zhǎng)不均勻。如圖所示，單側(cè)光胚芽鞘尖端牛長(zhǎng)壽（向光側(cè)背光側(cè)）一T生長(zhǎng)素含量一生長(zhǎng)素從到、從到 一伸長(zhǎng)區(qū)生長(zhǎng)素含量一生長(zhǎng) 不均勻（背光側(cè)快）一向光彎曲生長(zhǎng)。（3）結(jié)論向光性產(chǎn)生的內(nèi)因是生長(zhǎng)素分布不均勻，導(dǎo)致生長(zhǎng)不均勻，外因是單側(cè)光照射。植物向光性生長(zhǎng)的意

3、義：向光性可使植物的莖葉處于最適宜利用光能的位置，有利 于接受充足的陽光而進(jìn)行光合作用。植物的向性運(yùn)動(dòng)（1）向光性：莖的向光性、根的背光性。（2）向地性：根的向地性。（3）背地性：莖的背地性。(4) 向水性：根對(duì)水的感受部位是根尖，有向水源生長(zhǎng)的趨勢(shì)，表現(xiàn)為向水性。(5) 向肥性：根的向肥性。當(dāng)植物生長(zhǎng)在一側(cè)肥力充足、另一側(cè)肥力不充足的條件下， 肥力充足的一側(cè)的根生長(zhǎng)得明顯發(fā)達(dá)，從而說明根的生長(zhǎng)具有向肥性。(6) 向觸性：植物器官在接觸到物體時(shí)而產(chǎn)生的方向性反應(yīng)。這個(gè)方向性反應(yīng)是因生長(zhǎng) 改變所造成的，例如豆科的卷須接觸繞物后會(huì)產(chǎn)生纏繞反應(yīng)。分析植物向性運(yùn)動(dòng)的常用方法實(shí)驗(yàn)處理方法時(shí)金開孔類器料龍

4、生長(zhǎng)JLLLl 向尢彎曲生kfl)云母片捕人類it ft刊牌嚴(yán)-1L-LL 鬲向光彎曲生長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)處理方法1TA八f畀Or切割移植類C-一B-a b-EI3nc3®®(<D直立生長(zhǎng)#向左專曲生KiGXj)=a*b+c.b>c(a.b.c為瓊脂塊中生長(zhǎng)向右疔曲成氏ft*兀_® ft </ 生長(zhǎng)；Jl向光彎曲生長(zhǎng)域轉(zhuǎn)類4 衛(wèi)）向中央穹曲生長(zhǎng)V幼苗橫1&類（!*b生長(zhǎng)索濃度ta<b，c<d幼苗移到定空后夷向允性仍保陽. 但失iftti的向亜力性和裟的卄向亞力性生長(zhǎng)素的合成（1）合成部位主要在幼嫩的芽、葉、和發(fā)育中的種子。（2）合成過程

5、色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)素。生長(zhǎng)素的運(yùn)輸（1）極性運(yùn)輸生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸。生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸 方向不會(huì)隨植物形態(tài)學(xué)上端與形態(tài)學(xué)下端地理位置的改變而改變。（2）橫向運(yùn)輸生長(zhǎng)素在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的部位也可進(jìn)行橫向運(yùn)輸，但需要有外界的單向刺 激條件（如重力、單側(cè)光等）。（3）非極性運(yùn)輸在成熟組織的韌皮部中，生長(zhǎng)素能進(jìn)行非極性運(yùn)輸。（4）生長(zhǎng)素運(yùn)輸方式主動(dòng)運(yùn)輸一一既需膜載體，又需消耗能量（與呼吸狀況有關(guān)）。其證據(jù)如下:1) 盡管側(cè)芽處的生長(zhǎng)素濃度比頂芽處生長(zhǎng)素濃度高， 但頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素仍能 源源不斷地逆濃度梯度由頂芽運(yùn)往側(cè)芽， 即生長(zhǎng)素可逆濃度梯度運(yùn)輸，

6、 只有 主動(dòng)運(yùn)輸才能逆濃度梯度運(yùn)輸；2) 實(shí)驗(yàn)證明： 在缺氧時(shí)， 生長(zhǎng)素的運(yùn)輸受到影響，這充分說明生長(zhǎng)素的運(yùn)輸是 一種消耗 ATP 的主動(dòng)運(yùn)輸過程。生長(zhǎng)素的分布(1 ) 分布部位：集中地分布在生長(zhǎng)旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根的分生組織、發(fā)育中 的種子和果實(shí)等。(2) 含量特點(diǎn)：1 )產(chǎn)生部位v積累部位，如頂芽v側(cè)芽、分生區(qū)v伸長(zhǎng)區(qū)；2) 生長(zhǎng)旺盛的部位衰老部位，如幼根老根。第二節(jié) 生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素的生理作用作用方式生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)起作用的方式和動(dòng)物體內(nèi)的激素相似，它不直接參與細(xì)胞代謝， 而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。作用特點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)素的作用表現(xiàn)出兩重性：既能促進(jìn)生長(zhǎng)，也能抑制生

7、長(zhǎng)；既能促進(jìn)發(fā)芽，也 能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。( 1 ) 生長(zhǎng)素濃度1 ) 在低濃度范圍內(nèi)促進(jìn)植物生長(zhǎng)， 在此范圍內(nèi)有一個(gè)最適濃度， 在最適濃度以下，濃度越高，促進(jìn)作用越強(qiáng)。2 ) 在高濃度范圍內(nèi)抑制植物生長(zhǎng)，且在此范圍內(nèi)，濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。( 2 ) 植物細(xì)胞的成熟情況幼嫩的細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素敏感，老細(xì)胞則比較遲鈍。植物不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性同一植物的不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的需求不同， 同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官上， 引起的生 理功效也不同。根最敏感，莖的敏感性較差， 芽的敏感性介于根與莖之間， 三者的最適濃度 大小順序?yàn)椋呵o芽根。不同種類的植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度 不同種類

8、的植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度不同，雙子葉植物比單子葉植物敏感度高。根據(jù)此原理, 可以用一定濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液殺死單子葉農(nóng)作物農(nóng)田中的雙子葉雜草。生長(zhǎng)素的作用曲線分析（1） 生長(zhǎng)素作用具有兩重性1）當(dāng)生長(zhǎng)素濃度小雨i時(shí)均為“低濃度”，高于i時(shí)才會(huì)抑制植物生長(zhǎng)稱為“高濃度”。2）曲線中的0H段表明：隨生長(zhǎng)素濃度增高，促進(jìn)生長(zhǎng)作用增強(qiáng)。3）曲線HC段表明：隨生長(zhǎng)素濃度增高，促進(jìn)生長(zhǎng)作用減弱，但仍為促進(jìn)生長(zhǎng)。4）H點(diǎn)表示促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度為g。5）C點(diǎn)表示促進(jìn)生長(zhǎng)的“閾值”，即大于C點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度，將會(huì)抑制植物生長(zhǎng)。不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同1）不同濃度的生長(zhǎng)素作用于同一器官上，引起的生理效應(yīng)不同（

9、促進(jìn)效果不同或 抑制效果不同）。2）同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官上，引起的生理效應(yīng)也不同，這是因?yàn)椴煌?的器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性不同（敏感性大小：根芽莖），也說明不同器官 正常生長(zhǎng)要求的生長(zhǎng)素濃度不同。3）曲線在A '、B'、C'點(diǎn)以上的部分體現(xiàn)了不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)不同器官具有不 同的促進(jìn)效果，而且 A、B、C三點(diǎn)代表最佳促進(jìn)效果點(diǎn)。4） “高濃度”生長(zhǎng)素是指分別大于A '、B'、C'點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度，“低濃度”是 指分別小于A '、B '、C '點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度。5）不要將AA '、BB'、CC'段理解為抑

10、制階段，這階段仍體現(xiàn)了生長(zhǎng)素的促進(jìn) 作用，只是促進(jìn)作用逐漸降低。頂端優(yōu)勢(shì)及其機(jī)制分析（1）概念：植物的頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)、而側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制的現(xiàn)象。（2）原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸，紙條上部的側(cè)芽附近生長(zhǎng)素濃度較高，側(cè)芽生 長(zhǎng)受到抑制。（3）解除方法：去掉頂芽。（4）應(yīng)用：適時(shí)摘除棉花的頂芽、果樹剪枝等。根的向地性、莖的背地性（1） 現(xiàn)象：幼苗的根表現(xiàn)為向地生長(zhǎng)，莖表現(xiàn)為背地生長(zhǎng)。（2） 莖的背地性和根的向地性原因1）根對(duì)生長(zhǎng)素比莖敏感2）地心引力引起生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸：遠(yuǎn)地側(cè)運(yùn)往近地側(cè)即生長(zhǎng)素在D、B側(cè)分布較多，在 A、C側(cè)分布較少；由于生長(zhǎng)素的敏感度是根 大于莖，故同樣的濃度對(duì)根起抑制作用，對(duì)

11、莖來說則起促進(jìn)作用。第三節(jié) 其他植物激素其他植物激素的種類和作用國(guó)際公認(rèn)的植物激素主要有五大類，它們分別是：生長(zhǎng)素（IAA）、赤霉素（GA）、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯等，赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯的合成部位、存在較多的部位 和生理功能如下表所示。激素名稱合成部位分布生理作用赤霉素主要是幼芽、幼根和未成熟的種子普遍存在于植物體 內(nèi)、主要分布于未成 熟的種子、幼芽、幼 根等幼嫩的組織和器 官1 ）促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從 而引起莖稈伸長(zhǎng)和植 株增高2 ）促進(jìn)種子 萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育細(xì)胞分裂素主要是根尖正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的部位1）促進(jìn)細(xì)胞分裂2） 誘導(dǎo)芽的分化，延緩 葉片的衰老脫落酸根冠和萎焉的葉片普遍存在

12、于植物體 內(nèi)，將要脫落和進(jìn)入 休眠的器官和組織中 較多1）是重要的生長(zhǎng)抑制 齊山能抑制植物細(xì)胞 的分裂和種子萌發(fā)2）促進(jìn)葉和果實(shí)的衰 老和脫落乙烯植物體的各個(gè)部位廣泛存在于植物體， 成熟的果實(shí)中含量更 多1）促進(jìn)果實(shí)成熟2） 促進(jìn)葉片和果實(shí)脫落激素間的相互作用（1） 相互促進(jìn)作用1)促進(jìn)植物生長(zhǎng)：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素2)延緩葉片衰老：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素。3)誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素。4)促進(jìn)果實(shí)成熟：脫落酸、乙烯。5)調(diào)節(jié)種子發(fā)芽：赤霉素、脫落酸。6)促進(jìn)果實(shí)坐果和生長(zhǎng)：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素。相互拮抗作用1)頂端優(yōu)勢(shì)：生長(zhǎng)素促進(jìn)頂芽生長(zhǎng)，細(xì)胞分裂素和赤霉素則促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)。2)調(diào)節(jié)器官脫落：生長(zhǎng)素抑制花朵脫落，脫落酸促進(jìn)葉、花、果的脫落。4)調(diào)節(jié)氣孔的開閉：細(xì)胞分裂素素錦氣孔張開，脫落酸促進(jìn)氣孔關(guān)閉。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用含義人工合成的對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 是各種天然植物激素的人工合成物質(zhì)，它包含著生長(zhǎng)素類似物等。優(yōu)點(diǎn)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑具有原料廣泛、容易合成、作用效果