植物生长调节剂Ⅴ：赤霉素、乙烯、脱落酸及其类似物和抑制剂的作用机制

引言：

  植物生长调节剂是一类能够调节植物生长发育的物质，在农业生产和植物研究中具有重要意义。赤霉素、乙烯和脱落酸作为植物激素的重要成员，及其对应的类似物和抑制剂，在调控植物生长、发育、衰老等过程中发挥着关键作用。

一、赤霉素

1、基本特性与作用

  赤霉素（GA）是一类双萜类化合物，在植物体内广泛存在，主要在植物的幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩组织和器官中合成。它对植物生长发育有多方面的调控作用，最显著的作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高。例如，在水稻生产中，适量的赤霉素能使水稻茎秆增高，增强其光合作用面积，提高产量。此外，赤霉素还能打破种子休眠，促进种子萌发。许多需低温或光照才能萌发的种子，在施加赤霉素后，无需特殊条件就能快速萌发，这一特性在农业生产中可用于处理一些休眠期长的种子，如马铃薯块茎，提高播种效率。同时，赤霉素能诱导开花，在一些花卉种植中，通过施用赤霉素可以调控花期，提前或推迟花卉开放时间，满足市场需求。

2、类似物

  常见的赤霉素类似物有GA3（赤霉酸）、GA4和GA7等。GA3是应用最为广泛的赤霉素类似物，在葡萄生产中，于花后使用GA3处理，可以促进果实膨大，增加果粒大小和重量，提高葡萄的商品价值。此外，GA3还常用于促进苹果、梨等果树的营养生长，使枝条生长健壮，为来年结果打下良好基础。GA4和GA7的混合物在促进植物生长和提高坐果率方面也有良好效果，在一些果树栽培中应用较多。

3、抑制剂

  多效唑、烯效唑等是常用的赤霉素生物合成抑制剂。多效唑能抑制植物体内赤霉素的合成，从而延缓植物生长，使植株矮化、茎秆粗壮、叶片增厚，提高作物的抗倒伏能力。在小麦种植中，在起身期喷施多效唑，可以降低植株高度，增强小麦的抗倒伏性，同时还能促进分蘖，增加穗数和粒数，提高产量。烯效唑的作用机理与多效唑类似，但活性更高，残留期相对较短，在水稻秧苗培育中应用广泛，能培育出矮壮的水稻秧苗，提高秧苗素质，增强其抗逆性。

二、乙烯

1、基本特性与作用

  乙烯是一种气态植物激素，在植物的各个部位都能产生，尤其是在成熟的果实、衰老的叶片和茎节等部位。乙烯对植物生长发育具有广泛的调节作用，其中最突出的作用是促进果实成熟。例如，在香蕉的运输和贮藏过程中，通常会在果实未完全成熟时采摘，当需要销售时，用乙烯利（乙烯释放剂）处理香蕉，能加速香蕉的成熟过程，使其颜色变黄、口感变甜。乙烯还能促进叶片、花和果实的脱落，在棉花生产中，适当使用乙烯利可以促进棉铃开裂，便于机械采收，提高采收效率。此外，乙烯能诱导植物的三重反应，即抑制茎的伸长生长、促进茎或根的横向增粗以及使茎失去负向地性生长，这种现象在黄化豌豆幼苗实验中表现得尤为明显。

2、类似物

  乙烯利是目前应用最广泛的乙烯类似物，它在酸性条件下稳定，在pH值高于4.1时会分解释放出乙烯。乙烯利除了用于果实催熟外，还可用于促进橡胶树、漆树等经济林木的乳汁分泌，提高产量。在橡胶树割胶前，喷施乙烯利可以增加橡胶树的胶乳产量，延长割胶周期。此外，乙烯利还能促进菠萝开花，实现菠萝的周年生产，满足市场需求。

3、抑制剂

  1-甲基环丙烯（1-MCP）是一种高效的乙烯作用抑制剂。它能与乙烯受体结合，阻止乙烯与受体的正常结合，从而抑制乙烯的生理作用。在果蔬保鲜领域，1-MCP被广泛应用。例如，将1-MCP处理过的苹果、梨等水果进行贮藏，可以显著延缓果实的成熟和衰老过程，保持果实的硬度、色泽和风味，延长货架期，减少水果在贮藏和运输过程中的损耗。此外，1-MCP还可用于观赏花卉的保鲜，延长花卉的观赏期。

三、脱落酸

1、基本特性与作用

  脱落酸（ABA）是一种倍半萜羧酸，在植物的根冠、萎蔫的叶片等部位合成，在植物体内广泛分布。脱落酸的主要作用是促进器官脱落，在秋季，植物叶片中的脱落酸含量增加，促使叶片衰老并最终脱落，减少植物在冬季的水分和养分消耗。它还能促进种子休眠，抑制种子萌发，与赤霉素的作用相反。例如，在种子成熟过程中，脱落酸含量升高，使种子进入休眠状态，避免种子在不适宜的条件下萌发。此外，脱落酸是植物应对逆境胁迫的重要信号分子，在干旱、高温、低温等逆境条件下，植物体内脱落酸含量迅速增加，通过关闭气孔减少水分散失、诱导抗旱相关基因表达等方式，提高植物的抗逆性。例如，在干旱胁迫下，脱落酸促使气孔关闭，降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。

2、类似物

  萘乙酸甲酯是一种脱落酸类似物，具有抑制植物生长、促进休眠的作用。在马铃薯贮藏前，用萘乙酸甲酯处理，可以抑制马铃薯发芽，延长贮藏期，减少因发芽造成的损失。此外，一些人工合成的脱落酸类似物在调节植物生长和提高抗逆性方面也有一定的应用潜力，相关研究正在不断深入。

3、抑制剂

  目前针对脱落酸的特异性抑制剂相对较少，研究较多的是通过调节脱落酸的合成和代谢途径来间接抑制其作用。例如，通过基因工程手段降低植物体内脱落酸合成关键酶的活性，或提高脱落酸分解酶的活性，从而减少植物体内脱落酸的含量，达到调控植物生长发育的目的。在水稻遗传育种中，通过调控脱落酸相关基因，可培育出在干旱条件下仍能保持较好生长状态和产量的水稻品种。

四、总结

  赤霉素、乙烯、脱落酸及其类似物和抑制剂在植物生长发育和农业生产中扮演着不可或缺的角色。深入了解它们的特性和作用机制，合理运用这些植物生长调节剂，有助于提高农作物产量、改善农产品品质、增强植物抗逆性，对推动农业现代化发展具有重要意义。

五、植物组培相关培养基的采购

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注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。

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