植物激素間的相互關(guān)系

新課標(biāo)人教版高中生物必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第3章第3節(jié)《其他植物激素》用圖3－8圖示了除生長(zhǎng)素以外的其他激素的合成部位、分布和主要作用，并提出“植物在生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)”。但教材只舉了一例說明植物激素間的相互關(guān)系。下面就植物激素間的相互關(guān)系再作進(jìn)一步簡(jiǎn)述以供教學(xué)中參考。

植物體內(nèi)各種植物激素之間可相互促進(jìn)增效，也可相互拮抗抵消，或誘導(dǎo)或進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)在植物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中作用的結(jié)果。表1是植物激素在體內(nèi)的生理效應(yīng)的比較。

從表1中可以看出：植物激素間的相互關(guān)系一般有以下幾種。

(1)增效作用：一種激素可加強(qiáng)另一種激素的效應(yīng)，此種現(xiàn)象稱為激素的增效作用。如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素和赤霉素對(duì)于細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)、維管束分化等的影響；生長(zhǎng)素和赤霉素對(duì)于促進(jìn)植物節(jié)間的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)共同起促進(jìn)作用；生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，二者共同作用，從而完成細(xì)胞核與質(zhì)的分裂。脫落酸促進(jìn)脫落的效果可因乙烯而得到增強(qiáng)。

(2)拮抗作用：指一種物質(zhì)的作用被另一種物質(zhì)所阻抑的現(xiàn)象。激素間存在拮抗作用，如在植物的生長(zhǎng)、休眠生理過程中，赤霉素與脫落酸表現(xiàn)的拮抗作用都來自甲瓦龍酸，且通過同樣的代謝途徑形成法呢基焦磷酸，在光敏色素作用下，長(zhǎng)日照條件形成赤霉素，短日照條件形成脫落酸。因此，夏季日照長(zhǎng)，產(chǎn)生赤霉素使植株繼續(xù)生長(zhǎng)；而冬季來臨前日照短，則產(chǎn)生脫落酸而使芽進(jìn)入休眠。

(3)誘導(dǎo)作用：在使用一種PGR或某種內(nèi)源激素增加時(shí)，對(duì)植物體內(nèi)元激素的代謝起一種誘導(dǎo)作用，當(dāng)除去這一調(diào)節(jié)時(shí)，內(nèi)源激素的反應(yīng)仍可進(jìn)行。例如：果實(shí)催熟使用的外源乙烯能誘導(dǎo)果實(shí)產(chǎn)生乙烯，此時(shí)，就是去除外源乙烯，果實(shí)細(xì)胞仍可繼續(xù)產(chǎn)生乙烯。

(4)反饋?zhàn)饔茫阂环N物質(zhì)的存在對(duì)產(chǎn)生這一物質(zhì)的過程有調(diào)節(jié)作用，當(dāng)這一物質(zhì)增多時(shí)，產(chǎn)生過程加強(qiáng)，則稱為正反饋；反之則為負(fù)反饋。植物體內(nèi)源激素之間存在著復(fù)雜的反饋調(diào)節(jié)關(guān)系。例如，生長(zhǎng)素、赤霉素、脫落酸等多與蛋白質(zhì)、糖苷、糖酯結(jié)合無活性，只有處于游離狀態(tài)時(shí)才有活性，并且，其結(jié)合態(tài)和游離態(tài)之間通過反饋調(diào)節(jié)存在動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)外源激素增加，內(nèi)源激素就會(huì)向結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化，反之，當(dāng)外源激素減少，內(nèi)源激素就會(huì)向游離態(tài)轉(zhuǎn)化(圖1)。由于每種器官都存在著數(shù)種激素，因而，決定生理效應(yīng)的往往不是某種激素的絕對(duì)量，而是各激素間的相對(duì)含量。

在組織培養(yǎng)中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素不同的比值會(huì)影響根芽的分化。煙草莖髓部愈傷組織的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比例高時(shí)，愈傷組織就分化出芽；比例低時(shí)，有利于分化出根；當(dāng)二者比例處于中間水平，愈傷組織只生長(zhǎng)而不分化，這種效應(yīng)已被廣泛應(yīng)用于組織培養(yǎng)中。

赤霉素與生長(zhǎng)素的比例控制形成層的分化，當(dāng)赤霉素／牛長(zhǎng)素比值高時(shí)，有利于韌皮部分化，反之則有利于木質(zhì)部分化。

在自然情況下，植物根部與葉片中形成的激素間是保持平衡的，因此雌性植株與雄性植株出現(xiàn)的比例基本相同。由于根中主要合成細(xì)胞分裂素，葉片主要合成赤霉素，用雌雄異株的菠菜或大麻進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)去掉根系，葉片中合成的赤霉素直接運(yùn)至頂芽并促其分化為雄花；當(dāng)去掉葉片時(shí)，則根內(nèi)合成細(xì)胞分裂素直接運(yùn)至頂芽并促其分化雌花。可見，赤霉素與細(xì)胞分裂素間的比值可影響雌雄異株植物的性別分化。