王具宏
【摘要】植物器官脫落有三類:一是由于成熟和衰老而引起的器官脫落;二是由于逆境條件(高溫、低溫、干旱、水澇、鹽漬、污染、病害、蟲(chóng)害等外界環(huán)境的惡化)導(dǎo)致器官的不正常脫落叫做脅迫脫落;三是因植物自身的生理活動(dòng)而引起的脫落叫生理脫落。對(duì)于器官的脫落,不管怎樣都與一些植物的激素分泌直接相關(guān),且是所有激素相互作用的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】植物器官脫落植物激素生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素赤霉素脫落酸乙烯植物的器官,根、葉、花、果、及莖,在生長(zhǎng)發(fā)育以及衰老過(guò)程中,常常會(huì)有自然脫落,即自然離開(kāi)母體的現(xiàn)象。脫落分為三類:一是由于成熟和衰老而引起的器官脫落,如子實(shí)成熟后的脫落、嚴(yán)冬到來(lái)前多年生植物的落葉,是正常的脫落,可以減少植物對(duì)水分的散失,是植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性,具有生物學(xué)意義;二是由于逆境條件(高溫、低溫、干旱、水澇、鹽漬、污染、病害、蟲(chóng)害等外界環(huán)境的惡化)導(dǎo)致器官的不正常脫落叫做脅迫脫落;三是因植物自身的生理活動(dòng)而引起的脫落叫生理脫落,如營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng),源與庫(kù)的不協(xié)調(diào),光合作用產(chǎn)物受阻或分配失控而引起的生理脫落。
引起植物器官脫落的因素有兩個(gè)方面:一是環(huán)境因子,如溫度過(guò)高或過(guò)低會(huì)加速器官脫落,干旱會(huì)使樹(shù)木落葉,光照不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片脫落。二是植物激素調(diào)節(jié),根據(jù)各種激素的作用,可分為兩大類:一種是促進(jìn)衰老脫落、抑制生長(zhǎng)的激素;另一種是抑制衰老脫落、促進(jìn)生長(zhǎng)的激素。
一、促進(jìn)衰老脫落、抑制生長(zhǎng)的激素的調(diào)節(jié)
1.乙烯(Eth)。乙烯具有催熟的生理作用,乙烯通過(guò)增強(qiáng)質(zhì)膜的透性,加速呼吸,引起有機(jī)物的強(qiáng)烈轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到催熟的作用。乙烯也可以引起多種作物的器官脫落,對(duì)正常生長(zhǎng)葉片,用極低濃度的乙烯處理即可以誘導(dǎo)脫落。當(dāng)葉片衰老、或幼胚敗育、或受到病蟲(chóng)害等都使得乙烯大量合成,含量增多,促進(jìn)脫落。
乙烯在脫落中具有雙重作用,一是引起和加速器官的衰老;二是促進(jìn)離區(qū)中水解酶類合成。比如,誘導(dǎo)纖維素酶和果膠酶的大量合成,并促使該酶由原生質(zhì)釋放到細(xì)胞壁,引起細(xì)胞壁的分解,同時(shí)也是離層區(qū)近側(cè)細(xì)胞膨脹,葉柄便分離開(kāi)來(lái),從而加速器官的脫落。
2.脫落酸(ABA)。脫落酸是植物體中重要的生長(zhǎng)抑制劑,因?yàn)樗种坪怂岷偷鞍踪|(zhì)的生物合成,就是因?yàn)榇龠M(jìn)衰老葉的脫落而出名,每到北方秋天日照時(shí)間開(kāi)始變短時(shí),脫落酸開(kāi)始大量合成。脫落酸對(duì)脫落的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是促進(jìn)作用,促進(jìn)葉、花、果脫落,氣孔關(guān)閉,側(cè)芽、塊莖休眠,葉片衰老,光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)桨l(fā)育的種子,促進(jìn)乙烯的釋放;二是抑制作用,抑制種子萌發(fā),通過(guò)抵消生長(zhǎng)素(IAA)、細(xì)胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)對(duì)衰老的延緩作用,促進(jìn)了器官的衰老,從而促進(jìn)了器官的脫落。
二、抑制衰老脫落、促進(jìn)生長(zhǎng)的激素的調(diào)節(jié)
1.生長(zhǎng)素(IAA)。生長(zhǎng)素與離層的形成有關(guān),生長(zhǎng)素較高的濃度可抑制脫落。如一朵花沒(méi)有授粉受精,很快就會(huì)脫落,如果用生長(zhǎng)素處理就不會(huì)脫落,主要是受精卵發(fā)育成的胚可以合成生長(zhǎng)素,促進(jìn)生長(zhǎng)抑制脫落;如除去葉片只剩下葉柄的葉子,葉柄就容易脫落,主要是幼葉合成生長(zhǎng)素,若除去葉片因缺少生長(zhǎng)素而脫落;果實(shí)的自然脫落與生長(zhǎng)素濃度降低有關(guān),在果實(shí)的發(fā)育過(guò)程中有三個(gè)大量產(chǎn)生生長(zhǎng)素的時(shí)期:受精時(shí)由子房產(chǎn)生、果實(shí)生長(zhǎng)一個(gè)月左右由胚乳產(chǎn)生、果實(shí)生長(zhǎng)兩個(gè)月左右由胚,在生長(zhǎng)素產(chǎn)生少的時(shí)期會(huì)引起落果。產(chǎn)生植物器官的脫落與生長(zhǎng)素濃度有關(guān),在一定范圍內(nèi),較低濃度的生長(zhǎng)素可引起器官脫落,較高濃度生長(zhǎng)素可抑制脫落。
2.細(xì)胞分裂素(CTK)。細(xì)胞分裂素與器官的脫落和衰老有關(guān),同時(shí)對(duì)養(yǎng)分的動(dòng)員作用和對(duì)細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用,延緩葉片衰老是細(xì)胞分裂素特有的作用,離體的葉子會(huì)逐漸衰老,葉片變黃,細(xì)胞分裂素可以顯著延長(zhǎng)保綠時(shí)間,推遲離體葉片的衰老。而器官的脫落是伴隨衰老后的自發(fā)過(guò)程,所以細(xì)胞分裂素可抑制幼果、幼葉的脫落。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到很好地應(yīng)用,細(xì)胞分裂素可以延長(zhǎng)蔬菜的儲(chǔ)藏時(shí)間,有效防止果蔬生理落果的作用。
3.赤霉素(GA)。赤霉素也與器官的脫落有關(guān),外用赤霉素可促進(jìn)番茄、棉花、蘋果、柑橘等幼果的發(fā)育,減少脫落,赤霉素還可以抑制乙烯的促進(jìn)成熟和衰老的作用,這與赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成及調(diào)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流入果實(shí)有關(guān)。但對(duì)含離層帶的葉片植外體,赤霉素卻在很寬的濃度范圍加速脫落,在很低的濃度可延緩植外體的脫落,這與赤霉素誘導(dǎo)離層區(qū)細(xì)胞的增殖、過(guò)度繁殖和促進(jìn)水解酶的形成有關(guān)。
總之,對(duì)于植物器官的脫落,就激素的調(diào)節(jié)而言,不僅僅由哪一種植物激素起作用,而是所有激素相互作用的結(jié)果。且與生長(zhǎng)素和乙烯、生長(zhǎng)素和脫落酸、赤霉素和乙烯等激素濃度的平衡有關(guān)。
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