常用激素总结
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常用植物激素总结
植物激素几乎参与了植物生长发育过程中所有生理过程的调节: 从细胞的生长、分裂和分化, 到种子休眠、果实发育、性别分化和衰老及抗逆性等。
植物激素都有以下特点:1)在植物体内合成, 在化学上特殊, 在植物界广泛分布; 2)有特异的生物活性, 所需浓度很低; 3)在调节不同生理现象上有基本作用; 随着发育的进程, 各组织对激素的敏感性不同, 而且不同剂量的激素, 发生的效应并不相同: 4)各类激素往往不是单一起作用, 而是彼此有相互作用, 不同激素的不同配比可以发生特殊的效应, 有时一种激素可以抑制或刺激另一种激素的合成。
目前已经确认的植物激素有九大类, 除了常用的五大类,生长素(IAA)、赤霉素(GA )、细胞分裂素(CTK )、脱落酸(ABA )、乙烯(ETH);还包括新发现的油菜素甾醇类(BRs),水杨酸类(SA )、茉莉酸类(JA s)和多胺(PA s)。
植物激素的作用机理:植物激素与细胞中的激素受体结合, 是激素作用的开始。所谓激素受体, 就是与激素特异地结合的物质, 能识别激素信号, 并将信号转化为一系列的细胞内生物化学变化, 最后表现出特定的生物效应。
以下对常用的五种植物激素对其生长部位、生理作用、作用机理及应用等几方面做主要阐述,并对几种新的植物激素进行一下简单介绍。
一、生长激素
存在部位:植物的根、茎、叶、花、种子等器官,以生长旺盛的器官部位,如根尖、茎尖、禾谷类的居间分生组织含量最高,这些部位也是IAA 合成的中心。
运输特点:IAA的运输有极性,即只能从植物体的形态学上端向下运输,而不能倒转。合成的生长素通过韧皮部运往其他部位。
作用:生理作用表现为双重性,即较低浓度促进生长,较高浓度抑制生长。IAA对植物的最明显的作用是促进细胞的伸长,使细胞的体积和重量增加。该激素对植株茎叶的伸长、根系的形成和果实的肥大产生促进作用,促进生长是它的主要生理作用。
应用:目前被广泛利用于促进番茄和茄子坐果,促进扦插枝条生根,调节愈伤组织的形态建成等。
作用机理:IAA 促进生长的作用机理是活化了细胞质膜上的质子泵,质子泵把细胞质中的质子(H+)泵到细胞壁内,使细胞壁基质酸化,细胞壁松弛,可塑性增加。
二、赤霉素(GA)
存在部位:在高等植物体内,主要集中在生长旺盛的部位。高等植物体内合成GA
的中心一般是未成熟种子、幼芽、幼根和胚等幼嫩组织。
运输特点:与IAA 不同, GA 在植物体内的传导不表现极性,上下左右都能运输,这种运输既能通过韧皮部,也能通过木质部。
作用:的主要作用是加速细胞的伸长生长,从而使植株高度明显增加。能够促进植株纵向膨大生长,同时,对花芽分化、植株开花以及喜光种子的暗发芽等起到促进作用。
作用机理:。GA 这种作用的机理是通过促进植物体内IAA 的合成和抑制IAA 的分解来实现的。一方面GA 促进植物体中色氨酸转变为IAA的合成过程,另一方面又能抑制IAA 氧化酶的活性,阻止IAA 降解。另外, GA 可诱导酶的形成,并能代替低温使越冬性植物开花和代替长日照,使一些生长在非诱导光周期下的长日照植物开花。
应用:在果树生产中可以利用赤霉素促进细胞分裂和茎的伸长、打破休眠、促进开花、促进雄花分化、提高坐果率、促进单性结实等的生理作用。
三、细胞分裂素(CTK)
存在部位:高等植物中普遍存在,主要集中在正在分裂的器官,如茎尖、根尖、萌发的种子、正在发育的种子和幼果以及受伤组织的细胞中。植物根尖是体内CTK的重要场所,并可随着伤流运送到地上部分。
作用:生理作用是刺激细胞的分裂和扩大,并能解除顶端优势,促进侧芽的生长,该生成物含有加速细胞分裂物质,对植物的生长和膨大起到促进作用,此外,细胞分裂素还具有促进叶片气孔开放,防止茎叶老化,保护叶绿素的合成以及缩短休眠期等作用。
作用机理:CTK对生长或抑制衰老的作用是通过对RNA和蛋白质合成的影响。细胞分裂时, IAA 直接或间接影响分裂间期DNA 的复制,而CTK主要是调节胞质分裂以及促进RNA 和蛋白质的合成。在延缓叶片的衰老时,CTK能阻止核酸酶和蛋白酶等一些水解酶的产生,从而保护核酸、蛋白质和叶绿素等不受破坏。
应用:可以预防植物的裂果、空洞果和畸形果的产生。
四、乙烯(ETH)
存在部位:几乎存在于所有高等植物的器官、组织和细胞中,由其体内蛋氨酸经过转化与分解形成的。当植株受伤或遇到刺激时,会放出更多的乙烯气体。
作用:抑制细胞伸长生长,促进果实成熟,促进叶、花、果脱落,也有诱导花芽分化,促进发芽,抑制开花以及促生不定根等作用。
作用机理:ETH 作用的机理主要是与IAA 间的相互作用,这主要表现为ETH抑制
IAA 的合成,控制IAA的极性运输,并促进吲哚乙酸氧化酶的活性,从而使IAA浓度降低,抑制植物的生长。ETH还能够增加细胞膜的透性,使呼吸作用增强,从而促进了果实的成熟。
应用:多被应用于果实的催熟和植株的抗逆性等方面。
五、脱落酸(ABA)
存在部位:存在于芽、叶、果实、种子及块茎等各器官中,而在成熟的将要脱落的器官和已进入休眠的组织及器官中含量较高。当日照缩短,气温降低时,植株即可产生该物质。
作用:ABA 是一种抑制植物生长发育的物质,它的主要生理作用是促进离层形成、衰老和脱落,促进休眠,并可引起气孔关闭。
作用机理:改变某些酶的活性,如抑制大麦粒中α—淀粉酶的合成,因此有抗GA 的作用。ABA抑制DNA 的合成,而且也控制RNA 和蛋白质的合成。
六、油菜素甾醇类(BRs)
存在部位:普遍存在于植物的花粉、叶、果实、种子、枝条和虫瘿等内, 甚至也见于藻类植物中。
作用:BRs能增加植物对冷害、冻害、病害、除草剂及盐害等的抗性,提高作物产量及种子活力, 减少果实的败育和脱落等。
应用:BR s的应用范围很广, 粮、棉、油、蔬菜、茶、桑、瓜果、花卉和树木等均可使用, 而且增产幅度大、产品质量好, 无毒副作用。
七、水杨酸类(SA)
存在部位:SA 是植物体内广泛存在的一种天然酚类化合物, 尤其在生热植物的花序及感染坏死性病原体的植物中尤多。
作用:其的主要生理作用是促进生根, 抑制乙烯的生物合成, 延迟果实的后熟和衰老, 调节某些植物的光周期, 诱导开花, 调节种子发芽和气孔关闭。
应用:目前, 水杨酸已在果实保鲜、延长水果的货架寿命、增强抗病力等方面得到广泛应用。
八、茉莉酸类
存在部位:通常在花和果实等繁殖器官,特别是未成熟的果皮中含量最高, 茎端、根尖和幼叶中也较高, 根和成熟的叶片中则低得多。
作用:与脱落酸有许多相似之处, 如抑制生长、抑制种子和花粉萌发、促进器官衰