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植物激素 相互作用你知道哪些?

  传统五大类植物激素是生长素,细胞分裂素,赤霉素,脱落酸,乙烯。根据他们的结构性质不同,我们一起来了解植物激素相互之间的作用。

  1.生长素与赤霉素:

  在合成上,生长素能提高植物体内赤霉素水平。生长素能通过提高赤霉素合成的两个关键酶——GA20氧化酶和GA3氧化酶的表达,促进赤霉素的合成;生长素还能够抑制赤霉素的失活。通过去顶或用生长素转运抑制剂处理后,植物赤霉素水平显著降低,而施加外源生长素能够回复植物的赤霉素水平。

  在功能上,生长素与赤霉素在功能上有许多相似性,如促进生长、促进细胞分裂、促进细胞分化、促进伸长、打破(抑制)休眠等。因此施加生长素与赤霉素对植物的生长有叠加效应。但赤霉素对植物的向性没有影响。赤霉素的作用具有比生长素更长的滞后时间,显示出二者促进生长的机制是不同的。此外,生长素在赤霉素的信号转导中发挥作用。

  生长素与赤霉素的拮抗作用体现在:生长素促进雌花分化,赤霉素促进雄花分化。

  2.生长素与细胞分裂素:

  二者具有许多相似的功能:二者都能促进细胞分裂,促进植物生长。二者存在着协同作用:生长素和细胞分裂素都在调控细胞周期、促进细胞分裂上发挥作用,一般认为生长素促进细胞核的分裂,细胞分裂素促进细胞质的分裂。生长素能使细胞分裂素持续期延长,细胞分裂素能够促进生长素极性运输。

  二者的拮抗作用体现在:生长素能促进顶端优势、促进顶芽生长;细胞分裂素能抑制顶端优势、促进侧芽生长。在组织培养中,生长素与细胞分裂素的比率能控制植物组织的分化形式,高生长素、低细胞分裂素能诱导根的行程,低生长素、高细胞分裂素能诱导芽的形成。

  生长素是积极影响细胞增大,芽形成和根部萌发的化合物。它们还促进其他激素的产生,并与细胞分裂素一起控制茎,根和果实的生长,并将茎转化为花。生长素是发现的第一类生长调节剂。它们通过改变细胞壁的可塑性来影响细胞的伸长。它们刺激形成分生组织细胞亚型的形成层分裂,并在茎中引起次生木质部分化。

  生长素的作用是抑制芽的生长,降低其在茎中的生长,这种现象被称为顶端优势,并促进侧根和不定根的生长和生长。叶片脱落是由于植物停止生长以产生生长素而引起的。种子中的生长素调节着特定的蛋白质合成,因为它们在授粉后会在花中发育,从而导致花发育出含有发育中种子的果实。

  3.赤霉素与脱落酸:

  赤霉素与脱落酸主要表现为拮抗作用。在合成上,二者都是异戊二烯单体构成的萜类,具有共同的前体异戊二烯焦磷酸(IPP),处于同一合成路径的不同支路上。

  在功能上,二者拮抗作用体现在:赤霉素打破种子休眠,脱落酸促进种子休眠并抑制早萌和胚萌,因此二者的比例调控种子的休眠。脱落酸能够通过抑制赤霉素诱导酶(如α淀粉酶)的转录从而抑制赤霉素的作用。赤霉素促进细胞分裂和伸长,抑制植物生长;而脱落酸抑制细胞分裂和伸长,抑制植物生长。二者的拮抗作用是通过对DELLA蛋白的作用实现的,赤霉素负调控DELLA蛋白,而脱落酸正调控DELLA蛋白,从而形成拮抗作用。

  4.乙烯与脱落酸:

  协同作用:脱落酸能诱导植物器官产生乙烯,从而诱导植物器官衰老脱落。二者具有独立的作用机制,但诱导植物器官脱落的激素主要是乙烯,脱落酸仅在几种植物中促进器官脱落。二者都能抑制植物生长,促进植物衰老,促进植物器官的脱落,促进果实和种子的成熟。

  因为激素在植物体内的含量低,所以提取和定量检测难度较大。为了解决植物激素定量分析的瓶颈问题,科密代谢积极筹建植物激素仪器平台,开发和完善检测方法,建立起了超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS)的定量检测方法。通过检测技术的越来越成熟,我们对植物激素的了解也进一步加深。

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