激素对生物体生长的调节及应用.doc

激素对植物生长的调节及其应用（创新实验学院 生工基地121 钱磊 学号：2012015198）1. 植物激素的种类在十九世纪末，达尔文在他的胚芽鞘试验中就发现了一种调节植物生长的物质，后来经詹森、拜尔等人的试验确定其为生长素，这是人类发现的第一个植物激素。自此之后，赤霉素、细胞分裂素、乙烯等一系列植物激素被发现。目前，植物激素主要分为以下几类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。1、生长素类。生长素（auxin)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的胚芽鞘向光性进行了研究。1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物质，能够控制胚芽生长。1934年，凯格等人从一些植物中分离出了这种物质并命名它为吲哚乙酸，因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 2、赤霉素类。赤霉素是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。可刺激叶和芽的生长。已知的赤霉素类至少有38种。赤霉素应用于农业生产，在某些方面有较好效果。例如提高无籽葡萄产量，打破马铃薯休眠；在酿造啤酒时，用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发；当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时，用赤霉素处理能促进抽穗；或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。3、细胞分裂素类。细胞分裂素 （cytokinin;kinetin ）是从玉米或其他植物中分离到的一种N6-异戊烯腺嘌呤。在植物根部产生的一类促进胞质分裂的物质，促进多种组织的分化和生长。与植物生长素有协同作用。调节植物细胞生长和发育的植物激素。在促进细胞分裂中起活化作用，也包含在细胞生长和分化及其他相关的生理活动过程中，如激动素、玉米素等。4、脱落酸类。脱落酸(abscisic acid，ABA)别名天然脱落酸。一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用，如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。1965年证实，脱落素II和休眠素为同一种物质，统一命名为脱落酸。5、乙烯。植物各个器官均可产生乙烯，但各部位产生的量不同，成熟组织产生的量较少，主要在分生组织产生，其次，在种子萌发、花刚凋谢和果实成熟时产生的量较多。而现在人们主要利用乙烯来对果实进行催熟，而植物体内存在可以分解乙烯的酶，所以，人没开发出一种新型的激素乙烯利，可以有效的对植物进行催熟。2.植物激素对植物的调节植物激素和动物激素一样，都是具有调节作用，具有量少、高效、专一的特点。生长素最明显的作用是促进生长,但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异。三者的最适浓度是茎芽根,大约分别为每升10E-5摩尔、10E-8摩尔、10E-10摩尔。植物体内吲哚乙酸的运转方向表现明显的极性，主要是由上而下。植物生长中抑制腋芽生长的顶端优势，与吲哚乙酸的极性运输及分布有密切关系。生长素还有促进愈伤组织形成和诱导生根的作用。 生长素的作用是多部位的，主要参与细胞壁的形成和核酸代谢。起作用的例子最具代表的是顶端优势和根的向地性生长。赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长（赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长），对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大（但不引起细胞壁的酸化），除此之外，赤霉素还有着抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成的生理作用。其作用机理是促进麦芽糖的转化（诱导淀粉酶形成）；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但显著促进茎叶的生长），防止器官脱落和打破休眠等。细胞分裂素的生理作用主要是引起细胞分裂，诱导芽的形成和促进芽的生长。对组织培养的烟草髓或茎切段，细胞分裂素可使已停止分裂的髓细胞重新分裂。这种现象曾被用于细胞分裂素的生物测定。茎切段的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调节。当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，可诱导芽的形成；反之则有促进生根的趋势。脱落酸又叫S-诱抗素。S-诱抗素是平衡植物内源激素和有关生长活性物质代谢的关键因子。具有促进植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力。可有效调控植物的根/冠和营养生长与生殖生长，对提高农作物的品质、产量具有重要作用。脱落酸还是抑制种子萌发的有效抑制剂，因此可以用于种子贮藏，保证种子、果实的贮藏质量。此外，脱落酸还能引起叶片主孔的迅速关闭，可用于花的保鲜、调节花期、促进生根等。乙烯对植物的生长调节作用主要表现在乙烯可以促进植物器管的成熟与脱落。果实长到一定大小时乙烯合成加速,促进果实成熟，果肉有机物急剧变化,最后达到可食程度。乙烯还是控制器管脱落的主要激素，乙烯促进细胞衰老和细胞壁的分解，引起离区近茎侧的细胞膨胀，从而迫使叶片、花或果实机械地与株体脱离。3.植物激素的应用植物激素既然是对植物起作用，那么植物激素应用最多的也就是农林业。各种植物激素在提高产量、防止杂草上有卓越的成效。对叶菜类蔬菜,用赤霉素喷洒,效果最好。如芹菜在收获前20天和30天,各喷一次100PPm的赤霉素,能增产30一50%。菠菜、芫萎、小茵香、芡菜、筒篙等,在收获前半月喷1一2 次20 P P m 的赤霉素,能增产10一40%。葛芭苗在13 一14 片叶时,喷10 PPm的赤霉素2 一3次,能增产50%,并能提早采收。矮生菜豆开花结荚期, 用10 一20 P P m 的赤霉素喷西植物, 能促进开花,提高结英率,增加早期产量亡。早春或晚秋,由于气温低,蕃茄落花落果严重,从而影响了产量。用10一25 ppm的2，4一D 溶液,在蕃茄刚开花时浸占花蕊,不仅防止脱落,而且能产生无籽果实, 提早10一15 天成熟, 降低了果实的酸度,提高了含糖量。茄子和西葫芦开花期间, 用20一30PPm的2,4一D喷花,能防止落花落果,提高结实率,促进果实发育,增产10一30 %。辣椒开花期间,用30-40 PPm 的2，4一D浸花,可增产10一30%在黄瓜开花后,2一3天,用5O0一1000PPm的苇基腺嘎吟(细胞激动素)或100一50PPm的赤霉素喷洒小瓜, 可加速果实的生长, 增加产量。此外，赤霉素在花卉栽培中也有应用。例如，栀子花GardeniajasminoidesEllis常绿灌木，68月开大朵白色香花。19581959年上海市园林处采取了切根、施重肥、加意养护等措施，取得了9月下旬开花的初步成功。1977年8月12日起上海植物园在此基础上加用赤霉素100ppm涂花蕾每周2次，达到了保蕾、促生长、促开花等目的，收效更进一步。乙烯类激素还被广泛运用与果实催熟上。早先在海南，凤梨要分几季成熟，采摘也要分几个阶段，果农运用乙烯使其催熟，一次性成熟，大大节省了劳动力。另外，有些人在自己家里也有用熟香蕉催熟生香蕉的，就是应为熟