第 5 节 植物生长发育的调节生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,英文简称 IAA,国际通用,是吲哚乙酸(IAA)
4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素
1872 年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究;后来达尔文父子对
草胚芽鞘向光性进行了研究
1928 年温特首次分离出这种引起胚芽鞘弯曲的化学信使物质,命名为生长素
1934 年,凯格等确定它为吲哚乙酸,因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词
生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成,通过韧皮部的长距离运输,自上而下地向基部积累
根部也能生产生长素,自下而上运输
植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的
其主要途径是通过吲哚乙醛
吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成,也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成
然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸
另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸
在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性,如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸,与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇,与葡萄糖结合成葡萄糖苷,与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等
结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的 50~90%,可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式,它们经水解可以产生游离吲哚乙酸
植物组织中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解
生长素有多方面的生理效应,这与其浓度有关
低浓度时可以促进生长,高浓度时则会抑制生长,甚至使植物死亡,这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关
生长素的生理效应表现在两个层次上
在细胞水平上,生长素可刺激形成层细胞分裂;刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长;促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成
在器官和整株水平上,生长素从幼苗到果实成熟都