人體內含有各種各樣的激素,它們時時刻刻都在參與人體的各種新陳代謝活動。從而控製人的情緒,調節人的生長。動物體內也有類似的物質,大名鼎鼎的治療糖尿病的胰島素,最初就是從牛身上提取的。人和動物體內都有激素,植物也不例外。
植物激素是植物體內合成的,對植物生長發育有顯著作用的幾類微量有機物質,也被稱為植物天然激素,或植物內源激素。植物激素有六大類,即生長素、赤黴素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯和油菜素甾醇。它們都是些簡單的小分子有機化合物,對植物的生長發育有重要的調節控製作用。現在我們來看看它們的作用。
生長素,顧名思義,就是控製植物生長的激素。1928年,荷蘭生物學家F。W。溫特從燕麥胚芽鞘尖端分離出一種具生理活性的物質,稱為生長素。
生長素在低等和高等植物中普遍存在,主要集中在幼嫩、正生長的部位,如禾穀類的胚芽鞘;衰老器官中含量極少。植物體內的生長素通常隻能從植物的上端向下端運輸,而不能相反。這種運輸方式稱為極性運輸,能以遠快於擴散的速度進行。生長素具有雙重性,不僅能促進植物生長,也能抑製植物生長。低濃度的生長素促進植物生長,過高濃度的生長素抑製植物生長。這可以說又是自然界中物極必反的又一個例子。
赤黴素是1935年日本科學家藪田和住木從赤黴菌的分泌物中分離出來的。
赤黴素主要存在於幼根、幼葉、幼嫩種子和果實等部位,赤黴素在植物體內運輸時無極性,通常由木質部向上運輸,由韌皮部向下或雙向運輸。赤黴素最顯著的效應是促進植物莖伸長。赤黴素還可促進果實發育和單性結實,打破塊莖和種子的休眠,促進發芽。人們常用赤黴素來提高莖葉用蔬菜的產量。另外,還用來加速種子發芽。
細胞分裂素是1964年美國化學家D。S。萊瑟姆從未成熟的玉米種子中分離出來的。
細胞分裂素存在於植物的根、葉、種子、果實等部位。細胞分裂素的主要生理作用是促進細胞分裂和防止葉子衰老。綠色植物葉子衰老變黃,是由於其中的蛋白質和葉綠素分解;而細胞分裂素可維持蛋白質的合成,從而使葉片保持綠色,延長其壽命。細胞分裂素還可促進芽的分化。在組織培養中,當它們的含量大於生長素時,愈傷組織容易生芽;反之容易生根。可用於防止脫落、促進單性結實、疏花疏果、插條生根、防止馬鈴薯發芽等方麵。
脫落酸是在20世紀60年代初,由美國人F。T。阿迪科特和英國人P。F。韋爾林分別從脫落的棉花幼果和樺樹葉中分離出來的。
脫落酸存在於植物的葉、休眠芽、成熟種子中。通常在衰老的器官中含量較多。它的作用在於抑製RNA和蛋白質的合成,從而抑製莖和側芽生長,因此是一種生長抑製劑。葉子脫落,種子越冬休眠就是依靠它的作用。
乙烯是20世紀60年代初期,用氣相層析儀從未成熟的果實中檢測出來的。
乙烯廣泛存在於植物的各種組織、器官中,它可促進其中有機物質的轉化,加速成熟。它的產生具有“自促作用”,即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生。乙烯也有促進器官脫落和衰老的作用。
油菜素甾醇具有促進細胞伸長和細胞分裂,促進維管分化,促進花粉管伸長而保持雄性育性,加速組織衰老,促進根的橫向發育,維持頂端優勢,促進種子萌發等生理作用。而目前油菜素甾醇的信號轉導途徑,也是研究的前沿和熱點之一。
人工合成的植物激素目前正廣泛應用於農業生產中。木耳生長和香蕉催熟就是其應用的部分領域。
“格言”全則必缺,極則必反。
——《呂氏春秋·博誌》科學在不斷地進步……
某天,科學家們宣布,啤酒中含有微量的雌性激素。為了證明這一點,科學家們曾用一百個男性做了實驗。給他們喝五升啤酒,結果有如下表現:
毫無意義地滔滔不絕;
變得多愁善感;
駕駛技術差勁;
犯錯以後拒絕道歉。
科學家們並未計劃進行進一步的實驗。