第十九章植物的調(diào)控系統(tǒng)

第十九章植物的調(diào)控系統(tǒng)主要內(nèi)容植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控植物生物鐘植物生長(zhǎng)發(fā)育的特點(diǎn)：

在植物生活史的各個(gè)階段總在不斷地形成新的器官；當(dāng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到一定階段，光、溫條件調(diào)控其轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)；植物細(xì)胞具有高度的全能性；植物對(duì)復(fù)雜的環(huán)境變化可以作出多種反應(yīng)。植物體的生長(zhǎng)和發(fā)育始終都受到一系列外部和內(nèi)部因素的控制.植物對(duì)自身的生命活動(dòng)也有一整套調(diào)控系統(tǒng)，目前對(duì)于植物的調(diào)控系統(tǒng)了解比較清楚的只是其中的激素調(diào)控，其它方面如對(duì)各種外界刺激的響應(yīng)、生物鐘等也有所了解。一、植物激素對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控低濃度（1μmol/L以下）有調(diào)節(jié)作用

內(nèi)生的能移動(dòng)的植物激素（phytohormones）植物體內(nèi)產(chǎn)生的、能移動(dòng)的、對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育起顯著作用的微量有機(jī)物。植物激素對(duì)植物體的生長(zhǎng)、細(xì)胞分化、器官發(fā)生成熟和脫落等多方面具有調(diào)節(jié)作用，植物激素對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的微量化合物大約有300多種由微生物和植物產(chǎn)生的次生代謝物對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有調(diào)節(jié)活性植物激素的種類和作用公認(rèn)的5大類植物激素包括：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯在植物體中，5大類激素往往是相互協(xié)調(diào)地共同參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控人們根據(jù)植物激素的分子結(jié)構(gòu)，人工合成出一些與其結(jié)構(gòu)相似或完全不同，但具植物激素生理功能的物質(zhì)，如吲哚丁酸、矮壯素等，稱為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（一）、生長(zhǎng)素類1、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)：生長(zhǎng)素是1880年CharlesDarwinandFrancisDarwin[E]發(fā)現(xiàn)的，1928年Went命名的。2、生長(zhǎng)素的種類：1）、植物體內(nèi)天然的生長(zhǎng)素類有：IAA（吲哚乙酸）、

IBA（吲哚丁酸）、吲哚乙腈、4-氯吲哚乙酸、吲哚乙醛、吲哚乙醇等。2）、人工合成的生長(zhǎng)素類有：NAA（奈乙酸）、IBA、2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）等。3、生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的合成和運(yùn)輸生長(zhǎng)素主要是在植物莖的頂端分生組織中合成。生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸具有極性，只能從形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)輸（類生長(zhǎng)素?zé)o此特型）。

4、生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素促進(jìn)幼苗中細(xì)胞的伸長(zhǎng)：促進(jìn)幼莖的伸長(zhǎng)；影響根的生長(zhǎng)、分化和分枝以及果實(shí)的發(fā)育，頂端優(yōu)勢(shì)，向光性和向重力性。生長(zhǎng)素濃度對(duì)莖和根細(xì)胞伸長(zhǎng)的影響5、生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

1）、促進(jìn)細(xì)胞和器官的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)；

2）、促進(jìn)細(xì)胞分裂和分化，有利于插枝生根；

3）、促進(jìn)菠蘿開花；

4）、促進(jìn)單性結(jié)實(shí)，獲得無(wú)籽果實(shí)；

5）、防止器官脫落。生長(zhǎng)素的作用（二）、赤霉素和細(xì)胞分裂素1、赤霉素

1）、赤霉素的發(fā)現(xiàn)及化學(xué)結(jié)構(gòu)赤霉素的發(fā)現(xiàn)：赤霉素是在研究水稻惡苗癥的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的赤霉素已有108種，在高等植物中有79種。赤霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)：赤霉素是一種雙貼，由4個(gè)異戊二烯單位組成，基本結(jié)構(gòu)是赤霉素烷，以含碳數(shù)目的不同可分為C19、C20兩類赤霉素。

2）、赤霉素在植物體內(nèi)的合成部位、存在形式赤霉素的合成部位：生長(zhǎng)中的種子、果實(shí)、幼莖和幼根中。赤霉素的存在形式：自由型赤霉素、束縛型赤霉素。3）、赤霉素的生理作用及應(yīng)用①赤霉素能促進(jìn)莖葉的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、增加植株高度；②赤霉素能促進(jìn)植物的抽苔開花；③赤霉素能打破休眠、促進(jìn)發(fā)芽，促進(jìn)單性結(jié)實(shí)；④赤霉素能促進(jìn)座果，防止脫落；⑤赤霉素能促進(jìn)麥芽糖化，主要是能誘發(fā)α-淀粉酶的形成。生長(zhǎng)素和赤霉素對(duì)離體豌豆節(jié)間切段伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的效應(yīng)UntreatedcabbageplantsSimilarcabbageplantsthathavebeentreatedwithgibberellins2、細(xì)胞分裂素1）、細(xì)胞分裂素的發(fā)現(xiàn)及化學(xué)結(jié)構(gòu)細(xì)胞分裂素的發(fā)現(xiàn)源于煙草髓部的組織培養(yǎng)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是腺嘌呤的衍生物。2）、細(xì)胞分裂素的種類天然的細(xì)胞分裂素：玉米素（ZT）、玉米素核苷（ZR）、6-呋喃氨基嘌呤（KT）等。人工合成的細(xì)胞分裂素：6-芐基腺嘌呤（6-BA）、四氫吡喃芐基腺嘌呤等。3）、細(xì)胞分裂素的合成部位主要是在根尖合成的，另外在幼果、沒(méi)有成熟的種子中也有細(xì)胞分裂素的合成。4）、細(xì)胞分裂素的生理作用①促進(jìn)細(xì)胞的分裂和擴(kuò)大；②誘導(dǎo)芽的分化；③促進(jìn)側(cè)芽的發(fā)育；④延遲葉片的衰老。（三）、脫落酸和乙烯1、脫落酸1）、脫落酸的發(fā)現(xiàn)：1963年Addicott從未成熟的將要脫落的棉桃中，提取的一種可以促使棉桃早熟脫落和最終脫落的物質(zhì)，剛開始命名為脫落素Ⅱ，1967年才統(tǒng)一稱為脫落酸。2）、脫落酸的合成部位主要在根冠和衰老的葉片中合成；3）、脫落酸的生理功能①促進(jìn)休眠；②調(diào)節(jié)氣孔和抗逆性；③促進(jìn)脫落；④抑制生長(zhǎng)。2、乙烯1）、乙烯的分布：主要分布在各個(gè)組織中，特別是快要成熟的組織和果實(shí)中含量最多。2）、乙烯的生理功能①抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)乙烯的“三重反應(yīng)”：是指乙烯抑制莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、促進(jìn)橫向加粗、負(fù)向重力性消失的生物學(xué)效應(yīng)。②促進(jìn)果實(shí)的成熟；③促進(jìn)器官的脫落和衰老；④增加瓜類的雌花數(shù)量；（使用液體的乙烯利）⑤促進(jìn)橡膠乳汁的分泌；⑥促進(jìn)菠蘿開花。乙烯的生理作用乙烯的生理作用（四）、激素間的相互作用1、激素間的協(xié)同作用：指一類激素的存在可以增強(qiáng)另一類激素的生理效應(yīng)。如：生長(zhǎng)素與赤霉素。2、激素間的拮抗作用：指一類激素的作用可以抵消另一類激素的作用。如：脫落酸與細(xì)胞分裂素、乙烯與生長(zhǎng)素、生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素。3、激素間的反饋?zhàn)饔茫褐敢活惣に赜绊懥硪活惣に氐乃胶?，反之影響原激素的作用。如：超適濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)乙烯的形成，而乙烯產(chǎn)生一定數(shù)量之后，又反而抑制生長(zhǎng)素的合成和運(yùn)輸。4、激素間的連鎖作用：幾類植物激素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中相繼起著特定的作用，共同協(xié)調(diào)著植物性狀的表現(xiàn)。（五）植物激素在農(nóng)業(yè)上的用途脫落未成熟果實(shí)的控制。無(wú)籽果實(shí)的生產(chǎn)。促進(jìn)結(jié)實(shí)。除草。二、植物的生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)

1、周期性—生長(zhǎng)大周期、季節(jié)周期性和晝夜周期性（一）植物生長(zhǎng)的特性1）在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，無(wú)論是細(xì)胞、器官或整個(gè)植株的生長(zhǎng)速率都表現(xiàn)出慢—快—慢的規(guī)律。既開始時(shí)生長(zhǎng)緩慢，以后逐漸加快，達(dá)到最高點(diǎn)后又減緩以至停止。生長(zhǎng)的這三個(gè)階段總合起來(lái)叫做生長(zhǎng)大周期。意義：根據(jù)生長(zhǎng)大周期，可以采取相應(yīng)的措施，促進(jìn)或抑制器官或整個(gè)植株的生長(zhǎng)。2）無(wú)論一年生、還是多年生植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，都或多或少地表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，這種在一年中的生長(zhǎng)隨季節(jié)而發(fā)生的規(guī)律性變化，叫季節(jié)周期性3）植物的生長(zhǎng)速率按晝夜變化發(fā)生的有規(guī)律的變化，叫晝夜周期性2、相關(guān)性1）地下部分和地上部分的相關(guān)相互依賴——根深葉茂、本固枝榮相互制約——資源有限,植物個(gè)體必須作出權(quán)衡,將有限的資