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植物激素是如何调控生长发育

植物激素是由高等植物细胞产生的小分子有机物,在一定条件下通过细胞膜进入胞质发挥作用。在一定的浓度范围内,不同种类的植物激素可对同一生理过程产生微弱的影响,而同一植物激素也可对不同的生理过程产生明显的作用,因此植物激素具有协调和控制细胞分化、分裂、生长等生命活动的基本功能。

一、调节细胞分裂

1.促进细胞分裂:如细胞分裂素,主要分布在根尖端以及成熟叶柄中,当细胞处于静止期时,细胞内细胞分裂素的浓度较低,当细胞受到外界刺激后,细胞分裂素的浓度会升高,从而促进细胞分裂。

2.抑制细胞分裂:如生长素,如果细胞分裂素的浓度较高,则可能使细胞分裂受抑,甚至停止分裂。此外,脱落酸也能抑制细胞分裂,三者协同作用可以调节细胞分裂的速度与方向。

二、调节细胞分化

1.诱导细胞分化:如形态感受器诱导的细胞分化,是由于光敏物质吸收红光激发发生结构改变,进而引起细胞内的信号转导途径发生变化,促使特定基因表达,最终导致细胞向特定组织分化的现象。

2.阻止细胞分化:如细胞分裂素,当细胞分裂素的浓度较低时,能促进细胞分化;当细胞分裂素的浓度较高时则抑制细胞分化。

三、调节细胞伸长

1.促进细胞伸长:如赤霉素,该类激素能够促进细胞的伸长,还能解除种子休眠状态,加快种子萌发速度。

2.抑制细胞伸长:如细胞分裂素,其浓度低时促进细胞伸长,浓度高时抑制细胞伸长。

四、调节细胞死亡

1.诱导细胞凋亡:如茉莉酮酸,该种激素能使成熟的维管束鞘细胞出现程序性坏死的现象,即细胞调亡。

2.阻断细胞凋亡:如脱落酸,该种激素能够延缓叶片衰老,防止落花落果,还可阻碍细胞调亡。

3.诱导细胞自溶:如乙烯,这种激素在果实成熟过程中起着重要作用,还参与细胞调亡的过程。

4.阻断细胞自溶:如细胞分裂素,其浓度低时促进细胞自溶,浓度高时阻断细胞自溶。

五、其他方面

1.诱导器官形成:如顶端优势,是指植物顶芽优先生长,而相对侧枝不发达的现象。这是由于植物生长素从茎或根的顶端向下扩散,且靠近顶端的部位分布较多,使得该处生长素浓度过高,从而影响了侧枝生长的结果。

2.诱导花序形成:如细胞分裂素,该种激素可通过诱导侧生芽的增殖来形成花序。

综上所述,植物激素的种类繁多,各种激素间有协同和拮抗的关系,它们相互平衡,共同维持着植物的生命活动。

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