生长素大多集中在植物哪个部位,通过什么促进植物的生长

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根尖分升区产生的生长素向上作极性运输 解:生长素是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,英文简称IAA,国际通用,是吲哚乙酸(IAA)。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。1872年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究;后来达尔文父子对?草胚芽鞘向光性进行了研究。1928年温特首次分离出这种引起胚芽鞘弯曲的化学信使物质,命名为生长素。1934年,凯格等确定它为吲哚乙酸,因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成,通过韧皮部的长距离运输,自上而下地向基部积累。根部也能生产生长素,自下而上运输。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。其主要途径是通过吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成,也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸。 在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性,如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸,与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇,与葡萄糖结合成葡萄糖苷,与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等。结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的50~90%,可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式,它们经水解可以产生游离吲哚乙酸。 植物组织中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解。 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。 近年来提出激素受体的概念。激素受体是一个大分子细胞组分,能与相应的激素特异地结合,尔后发动一系列反应。吲哚乙酸与受体的复合物有两方面的效应:一是作用于膜蛋白,影响介质酸化、离子泵运输和紧张度变化,属于快反应(〈10分钟〉;二是作用于核酸,引起细胞壁变化和蛋白质合成,属于慢反应()10分钟)。介质酸化是细胞生长的重要条件。吲哚乙酸能活化质膜上ATP(腺苷三磷酸)酶,刺激氢离子流出细胞,降低介质pH值,于是有关的酶被活化,水解细胞壁的多糖,使细胞壁软化而细胞得以扩伸。 施用吲哚乙酸后导致特定信使核糖核酸(mRNA)序列的出现,从而改变了蛋白质的合成。吲哚乙酸处理还改变了细胞壁的弹性,使细胞生长得以进行。 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长,对细胞分裂没有影响。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端,但弯曲的部位是在尖端的下面一段,这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长,是对生长素最敏感的时期,所以生长素对其生长的影响最大。趋于衰老的组织生长素是不起作用的。生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是:生长素能够改变植物体内的营养物质分配,在生长素分布较丰富的部分,得到的营养物质就多,形成分配中心。生长素能够诱导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后,番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心,叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中,子房就发育了。 植物生长素生理作用的两重性: 较低浓度促进生长,较高浓度抑制生长。植物不同的器官对生长素最适浓度的要求是不同的。根的最适浓度约为10E-10mol/L,芽的最适浓度约为10E-8mol/L,茎的最浓度约为10E-5mol/L。在生产上常常用生长素的类似物(如萘乙酸、2,4-D等)来调节植物的生长如生产豆芽菜时就是用适宜茎生长的浓度来处理豆芽,结果根和芽都受到抑制,而下胚轴发育成的茎很发达。植物茎生长的顶端优势是由植物对生长素的运输特点和生长素生理作用的两重性两个因素决定的,植物茎的顶芽是产生生长素最活跃的部位,但顶芽处产生的生长素浓度通过主动运输而不断地运到茎中,所以顶芽本身的生长素浓度是不高的,而在幼茎中的浓度则较高,最适宜于茎的生长,对芽却有抑制作用。越靠近顶芽的位置生长素浓度越高,对侧芽的抑制作用就越强,这就是许多高大植物的树形成宝塔形的原因。但也不是所有的植物都具有强烈的顶端优势,有些灌木类植物顶芽发育了一段时间后就开始退化,甚至萎缩,失去原有的顶端优势,所以灌木的树形是不成宝塔形的。由于高浓度的生长素具有抑制植物生长的作用,所以生产上也可用高浓度的生长素的类似物作除草剂,特别是对双子叶杂草很有效。 生长素类似物:2,4-D.因为生长素在植物体内存在量很少,为了调控植物生长,人们发现了生长素类似物,它们具有和生长素类似的效果而且可以进行量产,现已广泛运用到农业生产中。什么是生长素,它有什么作用 同学们可以先来做一个有趣的实验:将正在生长的幼苗,用纸盒罩上,然后在纸盒一边开一小孔,几天后,打开纸盒你会发现幼苗向小孔方向弯曲生长,这是怎么回事呢? 这就是生长素在起作用。生长素是最早发现的一类植物激素,生长素是一类对植物生长发育起显著作用的微量有机物,在植物体内的一定部位合成,并经常从产生之处运到别处。生长素在高等植物中分布很广,根、茎、叶、花、果实、种子和胚芽鞘中都有分布,且大多集中在生长旺盛的部位。生长素在植物体内含量极少,700万株玉米幼苗的茎尖,只含有1毫克的植物生长素。但是生长素对植物的生长却具有巨大的作用。 生长素促进生长的作用,在于它一方面使细胞壁疏松,增加可塑性,促进了细胞的纵向伸长;另一方面生长素又促进了蛋白质等物质的合成,从而增加了原生质体的量。 目前已发现的天然生长素类主要有:吲哚乙酸、吲哚乙腈和4-氯吲哚乙酸等。但它们的含量都极少,为了使生长素为农业生产服务,人们通过试验制造了许多类似天然植物生长素的物质,能对植物的生长起刺激作用,这些人工合成的类似物叫植物生长调节剂。主要有吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、萘氧乙酸、4-碘苯氧乙酸等。 这些人工合成的生长素应用于农业生产,主要有以下几方面的作用: 1.促使插枝生根 当用生长素处理插枝基部后,那里的薄壁细胞不再分化,首先恢复分裂的机能,产生愈伤组织,然后还可能长出大量的不定根。使一些不易生根的植物插枝后顺利生根。 2.可以增加座果率、疏花疏果,形成无籽果实 用10×10-6~20×10-6萘乙酸处理花序,可以增加棉花、番茄、菜豆等座果率。用15×10-6~30×10-6的2,4-D处理茄子和番茄花序,也可以增加座果率。 3.促进菠萝开花 菠萝一般在定植二年植株中仅有25%开花,其余都处于营养生长状态。此后,开花过程继续拖长到5年以内。但是用5×10-6~10×10-6的萘乙酸或2,4-D处理营养生长期达14个月的植株,两个月后就能100%开花。而且这种处理在一年内任何月份都有效。因此,用生长素处理菠萝植株,可使植株结果和成熟期一致,便于管理和采收,也可使一年内各月都有菠萝成熟。 4.可以延长休眠和抑制块根块茎发芽 5.杀除杂草 应用人工合成的生长素于农业生产,一定要注意植物器官的种类和细胞年龄与生长素的浓度的关系。不同浓度的生长素对植物各器官的生长有促进和抑制的作用,生长素浓度过高,严重的还会导致整个植株死亡。
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