5.1 植物生長(zhǎng)素

一、生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過程

1.達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀虉草（一種禾本科植物）的胚芽鞘

實(shí)驗(yàn)過程：如圖

達(dá)爾文的推論：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種影響，造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。

2．鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)

時(shí)間：1913年

實(shí)驗(yàn)過程：如圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。

3．拜爾實(shí)驗(yàn)

時(shí)間：1918年

實(shí)驗(yàn)過程：如圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。

以上實(shí)驗(yàn)初步證明尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)造成的，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。

4.溫特實(shí)驗(yàn)

時(shí)間：1926年

實(shí)驗(yàn)過程：如圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：進(jìn)一步證明了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。

溫特認(rèn)為胚芽鞘尖端產(chǎn)生的這種物質(zhì)可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長(zhǎng)素。

5.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)

1934年，科學(xué)家首先從人的尿液中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）。

但是，由于生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的含量極少，直到1946年人們才從高等植物中分離出生長(zhǎng)素，并確認(rèn)它就是IAA。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外，還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。

6．對(duì)植物向光性的解釋

胚芽鞘的尖端能產(chǎn)生生長(zhǎng)素；單側(cè)光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻，從而造成向光彎曲。

而導(dǎo)致背光一側(cè)比向光一側(cè)生長(zhǎng)素含量多的原因是：尖端感受單側(cè)光的刺激，其產(chǎn)生的生長(zhǎng)素從向光一側(cè)往背光一側(cè)發(fā)生了橫向運(yùn)輸。

二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸、分布

1.生長(zhǎng)素的產(chǎn)生和分布

（1）合成部位：主要是芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。

（2）來源：由色氨酸轉(zhuǎn)變而來。

（3）化學(xué)本質(zhì)：吲哚乙酸（IAA）等。

（4）分布部位：植物各器官都有，相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部位。

2.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸

（1）極性運(yùn)輸

①含義：在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長(zhǎng)素只能從植物形態(tài)學(xué)

上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，也就是只能單向運(yùn)輸。這種極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸，消耗能量，且需要載體蛋白。

②極性運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證

（2）非極性運(yùn)輸

在成熟組織中，生長(zhǎng)素可以通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。

（3）橫向運(yùn)輸

①發(fā)生部位：尖端

②影響生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸?shù)囊蛩兀汗狻⒅亓Φ?/p>

三、生長(zhǎng)素的生理作用

1.生長(zhǎng)素的生理作用

在細(xì)胞水平上起著促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等的作用；

在器官水平上則影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。

2.特點(diǎn)：

生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)（兩重性）。

O→A：隨生長(zhǎng)素濃度的增高，促進(jìn)作用增強(qiáng)。

A→B：隨生長(zhǎng)素濃度的增高，促進(jìn)作用下降（但仍為促進(jìn)作用)

A點(diǎn)：促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度。

B點(diǎn)：既不促進(jìn)生長(zhǎng)也不抑制生長(zhǎng)。

B點(diǎn)以下：抑制生長(zhǎng)。

3.不同植物或器官對(duì)生長(zhǎng)素敏感性的差異

①不同植物器官對(duì)生長(zhǎng)素敏感性：

根>芽>莖

②不同植物種類對(duì)生長(zhǎng)素敏感性：

雙子葉植物>單子葉植物。