浅谈生长调节剂在植物生长发育中的作用

文/视界科技

编辑/视界科技

前言

现在已经知道的有：如：细胞生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱膜酸、乙烯、三羧酸、青蒿素等。

它们在植物的生长发育、更新、四季变化以及各阶段的特征等方面起着重要的功能。

植物体内的激素含量与其自身的遗传因子密切相关，而其产生的最基础因子是基因，因此，对其进行调节也是决定其生产与质量的关键。

然而，为了提高其高产，还必须对其各种生理、化学特征进行深入了解，并借助外源激素（或生长素）调控其生长，从而实现促进开花、提高座果、提高株型密度等目标。

事实上，这个效果的获得是内在和外在两个方面的原因。本文介绍了一些常用的植物激素在农业上的相互影响和在农业上的应用。

l植物激素的交互作用对植物生长发育的影响

1．1植物激素的增效与拮抗

一种外源性物质能加强另一种的效果，称为“外源性材料的增效效应”，例如：植物节间中的生长素和赤霉素的增效效应较单独使用效果更为显著。

另外，各因素间还会有一定程度的对抗（亦称抗衡），即一种因素会削弱另外一种因素的效果。

例如 GA可诱发 d一淀粉酶的合成，并促进了种子的萌发，而 ABA的存在则会抑制或削弱这一过程，造成了种子不能发芽或迟发芽。

1．2激素间的比例调节植物生理反应

由于每一个细胞都含有多种激素，因此它们的效应往往是由激素的相对浓度决定的，而不是它们的绝对值。

不同生长因子与不同萌芽因子的配比决定了植株的根与芽的生长。

对烟草根尖进行体外培养，结果表明：当细胞分裂素-生长素比例越高时，烟草根尖萌发的数量越多；在低比例条件下，更容易产生根；

研究发现，在特定的药液条件下，可以促进愈伤组织的形成，但不影响愈伤组织的形成。

结果表明：在不施任何外源物质的情况下，玫瑰的二次栽培能诱导出新的根；当培养基中含有一定的生长因子和分裂因子时，成芽数量显著增多。

另外，在实验中还表明，在不同浓度的 ABA对小白花有不同程度的抑制作用，而对小白花有不同程度的抑制作用。

在自然情况下，植物的根部和叶片分泌的激素水平是相当平衡的，因此，植物的雄性和雌性都是平等的。

由于根的主要成分是细胞分裂素，而叶的主要成分是赤霉素，因此，在用菠菜、麻类等植物做试验时，可以看出，去掉根系以后，叶片中产生的 GA就会被运输到叶片上，促使其生长，进而产生雄性花朵；

去掉叶片之后，生长在根部的环状纤维就会被转移到顶部的芽苞，这样就能促使它长出雌株。

1．3激素通过生理代谢反应实现其生理功能

ACC合酶是乙烯生物合成的重要酶，其活性随生长周期的延长而提高；但在不同水平的乙烯胁迫下， IAA氧化酶活性明显升高，并对其在植株中的极性运输产生一定的作用。

但是，用较少的浓度时，不会产生乙二醇，因而也不会使植物生长。

在某种程度上，植物的生长发育是通过一套生理过程来实现的。

1．4多种植物激素交互作用形成植物生长发育的顺序性

由于受季节性的作用，农作物的生长发育表现出了显著的特征。在种子休眠期， ABA含量极高，过了某一阶段， ABA含量下降， GA含量上升。

在0-5摄氏度条件下， ABA最低， GA最大，后成熟期内， ABA最低， GA最大，种子休眠解除，在适宜条件下萌发。

研究发现，在萌发期间，植株的生长调节剂水平显著提高，对植株的正常生长具有重要影响。

植物生长期间，根系分裂素通过向植物顶部运输，诱导植物发生侧枝，形成巨大的树木。

在温度较低的情况下，植物才能达到开花、结果和发芽的生理要求。

在严寒的冬季，他们会分泌很多 ABA，进入睡眠状态，等待第二年春天的到来。这一进程由多种激素调节。

1．5植物细胞对激素的敏感性决定激素效能

很多情况下，外源性化合物在植物体内的响应不依赖于其自身的含量，而是依赖于其响应的敏感性。

在早期， ESCs对 ESCs的响应更为灵敏。在上述结果的指导下，进一步探讨了植物吸收、运输及代谢过程中的作用。

因此，当其他因素相同时，年龄是影响激素效果的一个因素。

2植物生长调节剂在生产上的应用

在此基础上，在实践中，一般都会使用该材料来调控其生长发育，根据该材料的组成，可以人工地制备出多种的植物激素的衍生物，也就是所谓的植物生长调节剂。

与天然的植物类激素类药物相比，该药物的作用效果更好，更稳定，更适合临床使用。

下面介绍几种主要的调节植物生长发育的因子。

2．1植物生长调节剂的类型根据对生长的效应，将植物生长调节剂分为以下几类：

(1)产卵机。结果表明，该菌能促进植物细胞的分裂、分化、伸长和生长，并能促进植物的营养、生殖和发育。如，消炎痛、消炎痛、6-苄基-腺苷甲（6-苄基-腺苷甲）、二苯基-尿素（DPU）等.

(2)一种生长期抑制剂，即一种能在某种程度上作用于茎尖分生细胞的一种激素，是一种对植物具有生长期的抑制剂。它们通过抑制茎尖分生细胞内的核酸和蛋白的生成和生长，抑制植株生长和生长，影响植株生长和生产。

通常来说，抑制剂能对植株顶端分生细胞的生长起到很好的调控作用，并能促进植株的侧枝化，从而突破顶端对植株顶端的支配，增加侧枝化程度。

有些植物的生长期抑制剂还可以引起植株的萎缩，从而在某种程度上对植株的繁殖力有影响。

常见的生长抑制剂有三碘苯甲酸、青鲜素、水杨酸、塑形素等。

(3)一种能促使植物分生组织向次级组织发展的调控材料，称为植物生长延迟因子。

亚顶端的分生细胞，以最迅速的速率增长，在这一进程中，红素起着最重要的作用，所以，没有红素的情况下，一般都会改变它。

该抑制剂包括：矮壮素、多效唑、比久（B9）等，它们对植株的叶片数目没有影响，对植株的开花也没有影响。

自然，由于其生理功能和功能的差异，其分类也可以分为多种，上述分类通常是根据其用途的差异来分类。在不同的剂量下，相同的化学成分对植株的作用是不同的。

2．2常用的几种植物生长调节剂

2.2.1 生长素

首先被发现的是一种与自然界中的植物激素相似的二元异构体-二元异构体-三元异构体-三元异构体-异构体。

也被视为与上述物质有关的物质，如萘氧化乙酸，4一碘苯氧化乙酸，商品名增收灵）等以及其一些衍生物（包括盐、酯、酰胺，如萘乙酸钠、2,4一 D丁酯、萘乙酰胺等）都有一定的生理效应。

某些化合物，如萘醋酸类、2,4 D类化合物，由于它们的原料来源广、合成方法简单、容易规模化生产，因而具有较好的应用前景。

与 IAA不一样，这种药物在人体中并没有被抗炎症性乙酸酯氧化酶分解，所以它的药效更稳定。

因此，许多生长激素被用于作物上。其功效包括：插枝、发芽、预防器官掉落、提高果实质量、促使凤梨开花、还能刺激瓜类的雌花发育等。

2.2.2乙烯利

乙二醇是一种可溶解于水中的强碱性液体，它的名字叫做2一氯乙基膦酸，在 pH<4时，它的稳定性很好，在 pH>4时，它会断裂，并释放出乙烯， pH越高，它的形成就会更多。

在植物的茎，叶，果实等部位容易被其吸收。

由于一般条件下，在 pH大于5的条件下，将其运输到机体后，不需要任何生物酶系，就能将其转化成多种类型的乙二醇，进而调节其生长发育。

在实践中， EG可以提高苹果的成熟度、花蕾和雌性的发育、落果和次级物质的含量。

2.2.3生长期抑制剂

能有效地阻止植株的生长发育，并能有效地阻止植株的分裂。

这些措施有：

(1) TIBA （triethylene-phenyl, TIBA）可阻断生长素的运输，并可阻止顶端分生细胞的分化，使植物矮化，并可排除顶端优势，促使枝条增加。

前期研究表明， TIBA能显著抑制大豆球茎的生长，并能显著促进大豆球茎的分化和成花，同时还能显著增加大豆球茎的生长。

(2)一种增塑剂，它是一种在草本植物中被普遍使用的增塑剂，它的名称是“9- hydroxylene”，它能抑制植物的顶端分生组织的分枝和生长，抑制茎和茎的生长，使植物矮化，并使植物矮化，经常被用于制造一些木质的植物。

增韧剂还能阻止植物的向地和向光的趋势。

(3)青鲜红素，也叫马来酸胺基，其名称是cH0N，它具有与植物激素相反的抗性，并显示出对植株茎秆的抑制作用。

其结构类似于尿嘧啶，可替代尿嘧啶，阻碍 RNA产生，干扰其正常的生理功能，从而对植株的生长和发育产生不利的作用。

说明 MH能在某种程度上调节烟草侧芽的生长，并能对烟草的发芽起到很好的控制效果。

已有的实验结果显示， MH含量过高可引起实验鼠的染色体异常，故在使用过程中要注意控制好 MH的用量及使用时机，并尽量避开食物。

3.关于生长素在实践中的应用

虽然已在许多领域获得了成功，但由于大家对生长素的特性认识不够，而没有正确地运用生长素，也曾发生许多错误。

在申请时，请注意以下几点：

(1).植物生长调节液并非是一种滋补类的药物，并非是一种包治百病的药物，它无法代替其它的药物。要想发挥其应有的作用，必须与水、肥料等措施相配合。

(2)根据目标（植物，组织），应用等，选择合适的药剂。

(3)正确掌握药剂的用法和剂量。0.1克/升至5.001克/升，视需求而定。

(4)先进行试验，再进行推广。谨慎的方法是先进行一个或一个小的试验，再进行一个中型试验，最后再进行一个大型试验，避免造成不必要的损失。

结语

在选择应用的时候，要考虑到不同植株间以及同一植株内不同种类的激素含量以及不同植株间的生理周期变化。

亦即，激素的生理效应，既有人体自身所分泌的激素，又有人为添加的一种外来激素。

为了更好地利用“激素杠杆”，需要准确把握内源性和外源性类甾体的协同作用，才能更好地利用它们，发挥它们的“魔术棒”作用。

参考文献：

1. 叶自新．植物激转与蔬菜化学控制．北京：中国农业科技出版社，1988．
2. 宋思扬，楼士林．生物技术概论．北京：科学出版社，2003．

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