关于植物激素介绍

[拼音]：zhiwu jisu

[外文]：plant hormone，phytohormone

植物的一部分器官（或组织）合成而转移到另一部分器官（或组织）并专一性地影响其中生理过程的极微量的非营养性物质。植物不象动物那样有产生激素的特殊腺体，其作用部位也不象动物激素那样局限于特殊的靶器官。

达尔文父子早在1880年就观察到麦胚芽鞘向光弯曲的现象。F.W.温特研究这个现象后证明了生长素的存在。1934年F.克格尔等从人尿中分离出生长素，并确定其化学结构为吲哚-3-乙酸(IAA)。以后又陆续发现几种其他激素，包括早已知道其结构及其对植物的影响的乙烯。

生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯就是目前公认的五大类植物激素。一些芳香族化合物（如酚类）、含氮化合物（如扁桃苷、生物碱及非蛋白氨基酸等）、类萜化合物(如 α甲叉内酯、甾类、三萜等)、脂质化合物以及一些其他有机化合物，也对植物生长有调节作用。

与动物激素不同，植物激素的功能是多方面的，专一性很低。一种激素具有多种生理效应，不同的激素也可以引起同一种生理效应（见表）。

大体上，这五类激素中的生长素、赤霉素和细胞分裂素为促进型激素；脱落酸和乙烯为抑制型激素。

植物激素有时单独地，有时与其他激素互相协作或互相拮抗，对植物的生长发育起调节控制作用。休眠的植物种子多数脱落酸含量高，赤霉素含量低；而到休眠将解除时则脱落酸含量下降，赤霉素含量有时增加。禾谷类种子吸水后，胚生成的赤霉素进入糊粉层诱发α-淀粉酶及蛋白酶、脂肪酶和核酸酶等酶的合成，以水解种子内的贮藏物质供胚的生长用。脱落酸则抑制这一过程。胚的生长是由本身产生的生长素、赤霉素和细胞分裂素来促进细胞分裂、伸长、扩大而实现的。发芽时茎和叶发生的负向地性和根部发生的向地性是由于生长素移动和分布不均造成的。乙烯对根的向地性也有作用。生长素促进扦插的茎、叶生根，生长素、细胞分裂素和赤霉素参与调节木质部和韧皮部的形成。植物生长相关现象中的顶端优势现象是由于顶端产生的生长素，抑制或控制侧芽的生长，而细胞分裂素则促进侧芽的生长。植物从营养生长转向生殖生长也受激素的控制，如赤霉素可促进某些长日照植物花芽形成，对某些植物可代替低温春化处理;生长素和乙烯促进菠萝开花;生长素或赤霉素处理可引起单性结实、提高坐果率；对雌雄异花的瓜类植物，生长素或乙烯处理促进雌花而赤霉素促进雄花形成。果实成熟过程中乙烯是一重要因素。组织衰老和器官脱落过程受乙烯和脱落酸的促进，被细胞分裂素（有时也被生长素和赤霉素）抑制。某些落叶树在短日照下形成休眠芽的过程中，脱落酸起短日照效应媒介物质的作用。另外，植物激素之间还有直接的相互作用，如高浓度的生长素能诱导乙烯生成，而乙烯抑制生长素的合成和运输，并促进其钝化。

环境的变化影响植物体各部分的激素水平，从而调节着这些部分的生理过程。例如，空气干旱提高叶片内脱落酸合成速率，而脱落酸增加促使气孔关闭。番茄根部淹水几天后，叶柄向下垂；茎上长出不定根，茎变粗。这些现象是生长素、乙烯在植物内增加的结果；由于茎内赤霉素减少，茎生长速率降低；淹水后叶片的缺绿现象，是由脱落酸增加、细胞分裂素减少造成，是衰老的表现。

对植物激素生理效应的研究已深入到对其分子机理的探讨，在激素受体和激素对基因表达的调节方面，都取得一些结果。植物中有接受激素并能呈现激素效应的靶细胞，其中含有较多的激素受体。激素受体能与激素发生很强的专一结合，并在结合后引起一系列特定的生理生化反应。激素调节基因表达的例子是赤霉素对α-淀粉酶的诱导。谷物种子萌发时，胚中分泌的赤霉素到达糊粉层，在这里诱导合成淀粉酶并将它分泌到胚乳里，分解那里的淀粉，产生葡萄糖。T.J.V.希金斯等从大麦糊粉层中提取分离含多腺苷酸的信使核糖核酸(mRNA)，使之在麦胚无细胞系统中进行体外翻译，并对翻译产物作了鉴定，证明赤霉素能促进可翻译的α-淀粉酶的mRNA的形成。另外赤霉素还促进糊粉层细胞内膜和膜结合的多聚核糖体的增生，从而促进酶蛋白的合成。应用气相色谱、高压液相层析和放射免疫分析等新技术可对植物激素进行微量分析。用兔抗 IAA血清可对植物体内0.2～12纳克的IAA进行定量分析。

植物激素可以用于调节植物的生长发育，但它们在植物体内容易分解，因而作用时间短暂。而且多数植物激素结构复杂，化学合成成本过高，在农业生产中使用不经济。化学家仿照天然植物激素的结构合成了一些具有生理活性的结构相似而成本低廉的化合物。此外也合成并筛选出一些结构与天然激素毫不相似但有生理活性的化合物。这些人工合成的有机化合物统称植物生长调节物质。农业生产上用它们来提高农产品的产量和品质或达到其他目的。

参考书目

1. 罗士韦主编：《植物激素》，上海科学技术出版社，上海，1963。

参考文章

• 植物激素对橄榄开花结果影响经济作物