Question

赤霉素，细胞分裂素等对植物生命活动的调节有哪些作用？它们分别是怎么起作用的？

Answer 1

植物生长调节物质大致可分为六类，即：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和生长延缓剂等。
（1）生长素
生长素是最早发现的植物激素。在高等植物中分布很广，比较集中在生长旺盛的组织中，花卉上常用的是类似生长素的化合物，有萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸、2，4-D、2、4、5一T等。它对生长有显著的促进作用，刺激形成层活动，新根的形成，诱导单性结果及果实发育等。

生长素有多方面的生理效应，这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长，高浓度时则会抑制生长，甚至使植物死亡，这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理效应表现在两个层次上。

在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。

在器官和整株水平上，生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制；当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性；当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性；吲哚乙酸造成顶端优势；延缓叶片衰老；施于叶片的生长素抑制脱落，而施于离层近轴端的生长素促进脱落；生长素促进开花，诱导单性果实的发育，延迟果实成熟。

（2）赤霉素
赤霉素存在于植物幼芽、幼根、未成熟的种于、胚等幼嫩组织中。从种类很多，现在已经能通过发酵人工生产。使用最多的为赤霉酸GA3。赤霉素的作用是促进植物的节间伸长，解除种子、块茎、芽的休眠。可部分代替低温与长日照的作用，促进长日照植物和二年生植物开花，能诱导单性结果及抑制衰老等。对新梢生长影响大，对根的作用缓慢。

赤霉素很多生理效应与它调节植物组织内的核酸和蛋白质有关，它不仅能激活种子中的多种水解酶，还能促进新酶合成。研究最多的是GA3诱导大麦粒中α-淀粉酶生成的显著作用。另外还诱导蛋白酶、β-1,3-葡萄糖苷酶、核糖核酸酶的合成。赤霉素刺激茎伸长与核酸代谢有关，它首先作用于脱氧核糖核酸（DNA），使DNA活化，然后转录成信使核糖核酸（mRNA），从mRNA翻译成特定的蛋白质

（3）细胞分裂素
细胞分裂素，包括天然的激动素和多种人工合成的同类物质。天然的激动素存在于茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发中的种子和生长的果实中。花卉常用的细胞分裂素有6苄氨基嘌呤、、玉米素、激动素等，其作用是促进细胞分裂，细胞体扩大，使芽分化，解除顶端优势，促进侧芽生长，抑制衰老等，对种子和芽有打破休眠、促使萌发的作用。

细胞分裂素的作用方式还不完全清楚。已知在tRNA中与反密码子相邻的地方有细胞分裂素，在蛋白质合成过程中，它们参与到tRNA与核糖体mRNA复合体的连接物上。但这可能不是外源细胞分裂素的作用方式。因为在tRNA中，细胞分裂素的合成是由原来在tRNA中的嘌呤的改变产生的。而外源细胞分裂素并不参入tRNA中，但可促进硝酸还原酶、蛋白质和核酸的合成。

（4）脱落酸
脱落酸广泛存在于高等植物体中。各种幼嫩的和老的器官及组织中都含有脱落酸，但不同器官和不同发育阶段含量不同，在将要脱落或进入休眠的器官或组织中含量较高。脱落酸的作用与短日照近似，可刺激一些短日照植物开花，抑制或停止一些长日照植物开花，影响块茎形成，促进叶子衰老和休眠。

脱落酸的生理功能有以下几种：
1. 抑制与促进生长。外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。浓度低时却促进离体黄瓜子叶生根与下胚轴伸长，加速浮萍的繁殖，刺激单性结实种子发育。
2. 维持芽与种子休眠。休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。
3. 促进果实与叶的脱落。
4. 促进气孔关闭。脱落酸可使气孔快速关闭，对植物又无毒害，是一种很好的抗蒸腾剂。检验脱落酸浓度的一种生物试法即是将离体叶片表皮漂浮于各种浓度脱落酸溶液表面，在一定范围内，其气孔开闭程度与脱落酸浓度呈反比。
5. 影响开花。在长日照条件下，脱落酸可使草莓和黑莓顶芽休眠，促进开花。
6. 影响性分化。赤霉素能使大麻的雌株形成雄花，此效应可被脱落酸逆转，但脱落酸不能使雄株形成雌花。

（5）乙烯
乙烯广泛存在于多种植物组织中，正在成熟的果实中含量最高。其他器官如花、叶、茎、根、种子都产生乙烯。燃烧也产生乙烯。乙烯能促进果实变色成熟，能促使落叶和衰老，抑制器官伸长，促进某些植物开花，促使某些植物性别转化，多分化雌花，也能抑制某些花不分化。乙烯在常温中是一种气体，应用受到限制。60年代制成了乙烯利，它为酸性液体，喷洒后在酸性降低时，释放乙烯气体。它的产生推进了乙烯在植物生长发育上的应用，可用它灌注株心，土壤浇灌，叶面喷洒。

（6）生长延缓剂
生长延缓剂有限制茎的伸长、抑制植株顶端生长优势、促生分生侧枝的作用。花卉使用的种类有季铵（AmO一1618）、矮壮素（ccc）、琥珀酚胺酸（B9）、马来醚（MH）等。

Answer 2

生长素类
一、生长素的发现
达尔文及其儿子 金丝雀鹝草
学名：吲哚乙酸（IAA）
产生：细菌，真菌，藻类，蕨类，种子植物
其他：苯乙酸、4-氯-3-吲哚乙酸
二、分布；
胚芽鞘，茎根尖分生组织，形成层种子等生长旺盛部位
三、运输：
极性运输，韧皮部
机理：细胞上部：质子泵
细胞基部：生长素阴离子运输蛋白
四、生长素类似物
吲哚丙酸（IPA），吲哚丁酸(IBA)，萘乙酸（NAA），
2，4-D等
生理作用：
1 促进或抑制植物生长（除草剂）
2 促进生根（顶端优势）
3 防止脱花落果
4 促进结实（无子）
赤霉素类(GA)
生理作用：
1 促进营养生长，对茎叶，不对根。
2 防止脱花落果，阻止花柄、果柄离层形成
3 打破种子休眠，促进发芽
4 促进a淀粉酶形成。啤酒生产
5 代替低温、光照促进开花
细胞分裂素（CYT）
促进细胞分裂
最早发现：激动素（腺嘌呤衍生物），非天然
玉米素（天然）
1 促进植物生长
2 诱导芽的分化 与IAA在组培中的作用（3种比例）
3延缓叶片衰老，保绿。特有
脱落酸（ABA）
1 抑制生长
2 抑制萌发
3 抑制其他激素合成
4 使气孔关闭
5 产生离层
乙烯
1 促进果实成熟
2 促进器官脱落
3 矮化，加粗，抑制IAA合成
4 乙烯利（液）