Question

生长素对植物的根系结构有哪些影响

Answer 1

生长素是最早发现的一类植物激素, 又被称为吲哚乙酸（IAA），在植物生长发育过程中起十分重要的作用，此外还有类生长素，比如萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）、吲哚丁酸（IBA）等等。在器官水平上, 生长素会影响器官的生长、成熟和衰老; 在细胞水平上, 生长素会影响细胞的伸长、分裂和分化。生长素对植物生长发育的调控作用, 因其浓度、植物种类、器官和细胞的年龄不同而异, 根系生长发育与生长素密切相关。
根系是植物体的重要组成部分, 具有锚定、吸收水分养分、合成和贮藏营养物质、维持根际微生物等功能。发达的根系对植物正常的生命活动及抵抗不良环境具有重要作用。根系的生长发育与许多因素有关, 生长素是其中最重要的因素之一。生长素参与调控根毛的生长发育, 外施2,4-D能够恢复拟南芥中调控根毛发育的生长素响应缺失突变体axr1的表型, 促使其根毛伸长生长。生长素还参与调控侧根原基的形成, 并且侧根的发生与伸长生长都依赖于生长素直接或间接的调控作用。研究发现, 拟南芥中高亲和的生长素输入载体LAX3能促使侧根发育, 并调控与细胞壁建成相关基因的表达。外源添加生长素能增加侧根数目, 抑制生长素运输时减少侧根数目, 且外源添加生长素能恢复aux1突变体侧根数目减少的表型。生长素调控根系向地性,生长素输入载体AUX1在细胞内活动受AXR4调控, 在axr4突变体中, AUX1蛋白在根部表皮和原生韧皮部细胞不对称分布丧失, 导致植物根的重力反应减弱。此外, 生长素还调控不定根的发育, 不定根形成的关键是其原基的形成是一个受激素调控的复杂过程, 生长素起关键的调节作用。外施5 mg·L-1 IBA或NAA能促使地中海波喜荡草水生植物插条产生不定根。周索和杜丽(2008)发现NAA、IAA、IBA和2,4-D等都具有抑制拟南芥主根生长, 促进不定根生长的作用。