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| 植物生長素 | |
|---|---|
| 英文名 | IAA |
植物生長素是由具分裂和增大活性的細胞區產生的調控植物生長方向的激素。其化學本質是吲哚乙酸。主要作用是使植物細胞壁鬆弛，從而使細胞增長，在許多植物中還能增加RNA和蛋白質的合成。調節植物生長，尤其能刺激莖內細胞縱向生長並抑制根內細胞橫向生長的一類激素。它可影響莖的向光性和背地性生長。
植物生長素的作用
植物生長素自從科學家研究發現之後，這種物質可以刺激植物生長，具有一定的向光性，比如向日葵的原理。這種物質還能調節植物的生長，促進植物發芽，但是也能抑制植物發芽，具有兩面性[1]
簡介
概括
植物生長素在細胞分裂和分化、果實發育、插條時根的形成和落葉過程中也發揮了作用。最重要的天然存在的植物生長素為β-吲哚乙酸。人工合成作用類似的植物生長調節劑還有芸苔素、細胞分裂素、赤黴素、萘乙酸鈉、胺鮮酯(DA-6)等。
中聯化工技術人員研究發現，生長素的作用表現為兩重性:既能促進生長，也能抑制生長;既能催芽，也能抑制發芽;既能防止落花落果，又能疏花疏果。這與生長素的濃度對植物不同部位的敏感度有關。一般來說植物根的敏感度大於芽大於莖。雙子葉植物的敏感度大於單子葉植物。所以用2-4D這樣的生長素類似物可以做除草劑。它的特點是雙面性，既能促進生長，也能抑制生長，甚至殺死植物。 生長素的刺激作用具體表現在促進和抑制兩方面上:一、促進作用:1、雌花形成 2、單性結實、子房壁生長 3、維管束的分化 4、葉片擴大、側根的形成 5、種子、果實的生長、傷口癒合 6、頂端優勢等二、抑制作用:
1、花的脫落 2、果實的脫落、幼葉的脫落、側枝生長 3、塊根的形成等生長素對植物生長的作用，與生長素的濃度、植物的種類以及植物的器官(根、莖、芽等)有關。一般來說，低濃度可促進生長，高濃度會抑制生長甚至致植物死亡。雙子葉植物對生長素的敏感度比單子葉植物高;營養器官比生殖器官敏感;根比芽，芽比莖敏感等。
地球引力對生長素分布的影響
莖的背地生長和根的向地生長是由地球的引力引起的，原因是地球引力導致生長素分布的不均勻，在莖的近地側分布多，背地側分布少。由於莖的生長素最適濃度很高，莖的近地側生長素多了一些對其有促進作用，所以近地側生長快於背地側，保持莖的向上生長;對根而言，由於根的生長素最適濃度很低，近地側多了一些反而對根細胞的生長具有抑制作用，所以近地側生長就比背地側生長慢，保持根的向地性生長，若沒有地球引力，根就可能不會往下長了。又由於植株形態學上的極性運輸和地球引力，產生的頂端優勢使尖端生長素濃度較低，促進頂芽生長;但因極性運輸導致側芽分布的生長素濃度較高抑制側芽生長，若去除頂芽可解除抑制。
在失重狀態對植物生長的影響
根的向地生長和莖的背地生長是要有地球引力誘導的，是由於在地球引力的誘導下導致生長素分布不均勻造成的。在太空失重狀態下，由於失去了重力作用，所以莖的生長也就失去了背地性，根也失去了向地生長的特性。但莖生長的頂端優勢仍然是存在的，生長素的極性運輸不受重力影響。
機理
對激素作用的機理有各種解釋，可以歸納為二:
一、是認為激素作用於核酸代謝，可能是在DNA轉錄水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白質(主要是酶)，進而影響細胞內的新陳代謝，引起生長發育的變化。
二、則認為激素作用於細胞膜，即質膜首先受激素的影響，發生一系列膜結構與功能的變化，使許多依附在一定的細胞器或質膜上的酶或酶原發生相應的變化，或者失活或者活化。酶系統的變化使新陳代謝和整個細胞的生長發育也隨之發生變化。此外，還有人認為激素對核和質膜都有影響;或認為激素的效應先從質膜再經過細胞質，最後傳到核中。
雖然對激素作用機理有不同的解釋，但是，無論哪一種解釋都認為，激素必須首先與細胞內某種物質特異地結合，才能產生有效的調節作用。這種物質就是激素的受體。
1.激素受體:植物激素受體是指能與植物激素專一地結合的物質。這種物質能和相應的物質結合，識別激素信號，並將信號轉化為一系列的生理生化反應，最終表現出不同的生物學效應。受體是激素初始作用發生的位點。所以，了解激素受體的性質及其在細胞內的存在位置，是研究激素作用機理的重要內容之一。激素受體是一種蛋白質，它們可能定位於細胞質膜，也可能定位於細胞核或細胞質。由於植物體內具有多種激素，因此，必然可能有多種激素受體，並存在於細胞的不同部位。
2.生長素最基本的作用是促進細胞的伸長生長，這種促進作用，在一些離體器官如胚芽鞘或黃化莖切段中尤為明顯。生長素為什麼能促進細胞的伸長生長，又以什麼方式起作用的?
植物細胞的最外部是細胞壁，細胞若要伸長生長即增加其體積，細胞壁就必須相應擴大。細胞壁要擴大，就首先需要軟化與鬆弛，使細胞壁可塑性加大，同時合成新的細胞壁物質，並增加原生質。實驗證明，用生長素處理燕麥胚芽鞘，可增加細胞壁可塑性，而且在不同濃度的生長素影響下，其可塑性變化和生長的增加幅度很接近，這說明生長素所誘導的生長是通過細胞壁可塑性的增加而實現的。生長素促進細胞壁可塑性增加，並非單純的物理變化，而是代謝活動的結果。因為，生長素對死細胞的可塑性變化無效;在缺氧或呼吸抑制劑存在的條件下，可以抑制生長素誘導細胞壁可塑性的變化。
發現歷程
探究者主要有達爾文，詹森，拜爾，溫特。
達爾文的實驗過程:1，胚芽鞘受到單側光照射。現象為:彎向光源生長。2，切去胚芽鞘的頂端。現象為:胚芽鞘既不生長，也不彎曲。3，用錫箔小帽罩住胚芽鞘的頂端。現象為:胚芽鞘直立生長。4，用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段，單側光照射胚芽鞘尖端。現象為:胚芽仍然彎向光源生長。總體達爾文的推論為:胚芽鞘尖端感受單側光刺激後，就向下面的伸長區傳遞某種"影響"，造成伸長區背光面比向光面生長快。
植物生長素的化學本質
吲哚乙酸
植物生長素的化學式
C10 H9 O2 N
視頻
植物生長素的發現