当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第五节 植物生长发育的调控 > 3.5.2 生长素
生长素是最早发现的
一类植物激素
它的发现是源于向光性的研究
1880年
英国科学家达尔文
在研究
金丝雀虉草的向光性时
发现
感知光照的部位
是位于胚芽鞘的顶端
他发现金丝雀虉草
有向光生长的特性
如果将胚芽鞘顶端切除
或者将顶端用锡箔纸帽子罩住
这个幼苗就不会向光弯曲
但是如果这个胚芽鞘的顶端用透明的玻璃罩住
或者是将罩子套在了幼苗的基部
这个幼苗都会向光弯曲
由以上实验结果
达尔文提出
当幼苗接受光照的时候
顶端产生了
某种刺激生长的化学物质
1913年
丹麦人Boysen Jensen
用燕麦做实验
将胚芽鞘顶端
分别用明胶和云母片隔开
结果他发现
用明胶隔开幼苗依然会向光弯曲
而用云母片隔开的幼苗
就失去了向光性
这个实验说明了
幼苗顶端产生了刺激生长的
化学物质
并向下移动
1928年荷兰的植物学家Went
对Jensen的实验又进行了一些改进
证实了这种化学物质的存在
他将幼苗顶端切下之后
在明胶上放一段时间
然后再将这块明胶
放在切除了顶端的幼苗上
一段时间之后
就会发现幼苗长高了
如果在这个幼苗顶端
放一块没有经过处理的明胶
这个幼苗就不会长高
如果将这块明胶放在顶端的右侧
幼苗就会向左侧弯曲
如果放在顶端的左侧
幼苗就会向右侧弯曲
仿佛模拟了幼苗
向光生长的这个过程
他推测
幼苗顶端产生了
某种促进生长的物质
并将它命名为auxin
也就是生长素
这个词是来源于希腊字
意为生长
他认为
幼苗的向光性生长
就是由于生长素的
不均匀分布所致
光照射之后
生长素会向背光的一侧转移
结果背光一侧的植物细胞
就会伸长加快
结果就会向光弯曲
Went的杰出工作
开辟了
植物生长物质的研究领域
对以后
植物生理学的发展
起到了重大的推动作用
后来
Briggs又对实验进一步改进
证实了光照导致了
生长素向背光一侧迁移
他将幼苗顶端切下放在明胶上
分了4种处理
A是对照组
B是用云母片
将幼苗顶端从中央隔开
AB的幼苗
都接受单一方向光线的照射
C是云母片
将顶端和下方的明胶都一分为二
幼苗在暗处生长
D是用云母片
从幼苗顶端的下半段和明胶隔开
将幼苗顶端在明胶上
放置相同的时间
然后
再将经过不同处理方式的明胶块
放在切除了顶端的幼苗上端
结果发现
ABC实验组的结果都是相同的
这些明胶可以使幼苗
弯曲24度
说明这些明胶块上的
生长素浓度是相同的
因为生长素
是可以在明胶中进行自由扩散的
而D组中
两块明胶的结果却不同
可以分别使幼苗
弯曲12度和31度
这是为什么
他推测
光照之后
顶端产生的
促进生长的物质
会向背光的一侧积累
并向下运输
渗入到明胶当中
所以D组实验中的两块明胶中
所含生长素的浓度是不一样的
背光一侧的浓度更高
所以
会导致幼苗的弯曲度更大
ABC实验组
明胶中所含有的
生长素的浓度相同
因为它们可以在明胶中扩散
所以幼苗的弯曲度相同
1934年
荷兰的科学家从玉米油
根霉和麦芽中分离
得到了吲哚乙酸(IAA)
这是最普遍存在的生长素
从达尔文研究向光性
提出促进生长的物质
到真正分离获得IAA
经历了50年的时间
可见科学研究的不易
需要长期坚持不懈的努力
现已经证明
植物体中生长素类物质
以IAA最普遍
在细菌
真菌
藻类
蕨类和种子植物中
都存在IAA
IAA主要存在于
一些生长旺盛的部位
比如说胚芽鞘
根尖
形成层
受精后的子房
幼嫩的种子等等
除了这个吲哚乙酸(IAA)之外
植物体内还有其他生长素类物质
生长素
在植物体内的什么部位合成
又是如何运输的呢
生长素的合成部位主要是在叶原基
嫩叶
和发育中的种子
成熟的叶片和根尖
也会产生少量的生长素
在高等植物中
生长素的运输方式有两种
一种是通过韧皮部运输
另外一种
是仅仅局限于胚芽鞘
幼茎
幼根的薄壁细胞之间
是短距离的
单方向的极性运输
这是载体介导的
主动运输过程
所谓极性运输
是指
只能从植物体的形态学的上端
向形态学的下端运输
生长素的生理作用
主要是促进作用
它可以促进细胞的分裂
茎的伸长
雌花的增加等等
促进生长
就意味着要抑制衰老
所以它的抑制作用
主要体现在抑制花朵的脱落
抑制侧枝形成和
叶片衰老等等
生长素最基本的作用
是促进细胞的伸长生长
需要注意的是
生长素对细胞伸长的促进作用
是与生长素的浓度
植物的种类
器官
细胞的年龄相关的
例如
生长素对根和茎
伸长生长的促进作用
是在一定的浓度范围之内的
这张图显示的是
生长素浓度
对根和茎伸长生长的影响
红色代表的是根
黑色代表的是茎
当生长素的浓度低于10-10M的时候
是促进根的伸长的
但是高于这个浓度时
就是抑制根的伸长
而对于茎而言
在生长素浓度
10-9到10-5M这个浓度范围内
是促进茎的伸长的
而对于根来讲
则是抑制伸长的
所以
同一浓度的生长素
对不同种类的靶细胞
影响可能是不同的
一般情况下
生长素在低浓度
是促进生长的
在高浓度则会抑制生长
生长素的另一个作用
是抑制侧芽的发育
因此就会形成顶端优势
生长素是在茎的顶端产生的
并向下传送
因此
距离茎尖越近
生长素的浓度越高
对侧芽生长的抑制作用越明显
距离茎尖越远
越靠茎的基部
生长素的浓度越低
对侧芽和侧枝的生长抑制作用就越弱
这样就形成了塔形的树冠形状
这也被称为顶端优势
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
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-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
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-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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