激素的分类

更新时间:2023-09-15 10:12:01 阅读量: 资格考试认证 文档下载

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激素的分类及其生理作用

植物激素是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。这种调节的灵活性和多样性,可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化,进而改变内源激素水平与平衡来实现。

传统的植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯,新公认的包括油菜素甾醇,还有独脚金甾醇、水杨酸、茉莉酸等等。

植物生长调节剂的种类很多,但根据其来源、作用方式、应用效果等大体分为以下几类:

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,国际通用的是吲哚乙酸(IAA)。

生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。最早应用的是吲哚丙酸(indole propionic acid,IPA)和吲哚丁酸(indole butyric acid,IBA),它们和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)一样都具有吲哚环,只是侧链的长度不同。以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物,如α-萘乙酸(α-naphthalene acetic acid,NAA)以及具有苯环的化合物,如2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)也都有与吲哚乙酸相似的生理活性。另外,萘氧乙酸(naphthoxyacetic acid,NOA)、2,4,5一三氯苯氧乙酸(2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid,2,4,5-T)、4-碘苯氧乙酸(4-iodophenoxyacetie acid,商品名增产灵)等及其衍生物(包括盐、酯、酰胺,如萘乙酸钠、2,4-D丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。目前生产上应用最多的是IBA、NAA、2,4-D,它们不溶于水,易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。

生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。生长素具有双重性,不仅能促进植物生长,也能抑制植物生长。低浓度的生长素促进植物生长,过高浓度的生长素抑制植物生长。2,4-D曾被用做选择性除草剂。

2.赤霉素类

赤霉素种类很多,赤霉素普遍存在于植物界中,至今已发现的赤霉素(GA)达126种,按发现的先后次序分别命名为GA1,GA2,GA3,……都是以赤霉烷(gibberellane)为骨架的衍生物。赤霉素分布在生长比较旺盛的部位。(如嫩叶、根尖、茎端、果实、种子等)

赤霉素类主要的生理作用是促进植物雄花的形成、单性结实、茎的延长、侧枝生长、种子发芽、果实生长等; 抑制植物的成熟、侧芽休眠、衰老、块茎的形成等。

3.细胞分裂素类

细胞分裂素类是以促进细胞分裂为主的一类植物生长调节剂,都为腺嘌呤的衍生物。常见的人工合成的细胞分裂素有:激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-benzyl adenine,BA.6-BA)和四氢吡喃苄基腺嘌呤(tetrahydropyranyl benzyladenine,又称多氯苯甲酸,简称PBA)等。有的化学物质虽然不具有腺嘌呤结构,但也具有细胞分裂素的生理作用,如二苯基脲(diphenyluea)。在园艺生产上应用最广的是激动素和6-苄基腺嘌呤,使用时先用少量酒精溶解,再用清水稀释。激动素在酸液中易受破坏,配制时应加入少量的碱。

细胞分类素类主要的生理作用是促进细胞分裂、诱导芽分化、促进地上器官分化、侧芽发育、种子发芽、果实生长等;抑制不定根、侧根的形成;消除顶端优势、抑制器官衰老、增加坐果和改善果实品质等。

4.乙烯类

高等植物各器官都能释放乙烯。但不同的组织、器官和发育时期,乙烯的释放量是不相同的:成熟组织(如机械组织、厚壁组织等)释放乙烯较少;而分生组织、种子萌发、花刚凋谢和果实成熟时产生的乙烯较多。

乙烯利在生产上的主要作用是催熟果实、促进开花和雌花分化、促进脱落、促进次生物质分泌等。乙烯抑制剂,如氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)、氨基氧乙酸(AOA)、硫代硫酸银(STS)、硝酸银(银硝)等,在生产上用于抑制乙烯的产生或作用,减少果实脱落,抑制果实后熟,延长果实和切花保鲜寿命等。

5.脱落酸

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。脱落酸可由氧化作用和结合作用被代谢。脱落酸可以刺激乙烯的产生,催促果实成熟,它抑制脱氧核糖核酸和蛋白质的合成。

6.其他植物激素

主要有油菜素甾醇、水杨酸、茉莉酸等,目前比较公认的第六大类植物激素是油菜素甾醇(BR)。油菜素甾醇是甾体类激素,与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。

在水稻中,如果将BR合成途径的一个C-22羟化酶DWARF4突变,内源BR量减少,水稻变矮小。

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