植物生长素有什么作用?

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“植物激素”这个名词是指由植物体产生的一类可以远距离传播的化学信息物质,它控制着植物的生长、发育、增殖和器官的形成。目前已发现的植物激素有70余种,生长素是其中之一。 一般认为,生长素是从胚芽鞘的尖端层产生的,因此又称为“尖端培养液”(Tip Culture Solution)。1935年,荷兰人首先分离得到生长素,并证明其有促进细胞生长的效果;1942年,美国人发现生长素可以通过植物顶端分生组织而进行远距离传输,从而证明了生长素的化学信息传递功能。

目前对生长素的研究主要集中在以下几个方面,

研究一: 生长素的极性运输与定位过程。 目前已知的生长素运输方式有两种:一种是离子型(Ionic),另一种是载体蛋白介导的渗透梯度运输( Carrier-mediated Osmotic Gradient Transportation)。两种运输方式的途径不同,最终都到达了同一位置——顶端分生组织细胞的胞质中。不过,这种运输方式是需要能量供应的。在顶端分生组织中,生长素作为一种渗透激活剂被水解成两个苯丙氨酰基团,然后通过质膜上的蛋白质载体,将两个氨基酸转移到两侧细胞的细胞腔内,再通过细胞壁上的磷酸酯酶将这两个氨基酸水解,最后重新合成以维持一个动态的过程。

研究二: 生长素对植物生长和形态建成的作用机理 目前公认的机制是在细胞质中,生长素作为酪氨酸激酶的底物而被激活,活化的生长素再通过磷酯酰肌醇途径调节蛋白激酶的活性,进而影响细胞中的基因表达,最终实现对细胞生长的抑制作用或刺激细胞分化。最近也有研究表明,植物激素信号的转导还存在非激酶依赖的途径。

研究三: 生长素和其他激素之间的相互作用关系 目前的研究表明,生长素通过不同的受体通道发挥作用,这些受体的下游机制可能存在着相互影响的关系。已经证实生长素能够调节其他激素的代谢或是直接作用于其他激素的受体,因而对其他激素的作用具有反馈作用。

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