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发布时间:2025.03.15
许多植物内源激素已被证明对花的正常发育和功能有贡献。例如,生长素(auxin)有助于器官发生;茉莉酸(Jasmonates)对花粉活力和花丝伸长是必需的;而在一些植物中,赤霉素和乙烯在性别决定中起作用;授粉和种子发育会促进生长素和赤霉素的积累,促进子房中的细胞分裂和扩张。
乙烯(Ethylene)是一种重要的植物内源激素,不仅促进果实发育和成熟,在生殖生长的其他阶段中也发挥多种关键功能。
促进花的开放和衰老:乙烯可以调节花的开放时间,使其与传粉者的活动时间相匹配,从而提高授粉的成功率。乙烯还能影响花粉管的生长和导向,促进花粉管向胚珠的生长,有助于受精过程的完成。此外,乙烯还参与调控花的脱落过程,使花朵在完成授粉后能够及时脱落。
促进果实成熟:乙烯是果实成熟的启动因子,能够诱导果实中多种酶的活性,如淀粉酶、纤维素酶等,促进果实中淀粉的分解和糖的积累,从而加速果实的软化和甜化。例如,在番茄果实成熟过程中,乙烯的合成增加,促进了果实的成熟和色泽变化。
调控种子发育:乙烯在种子发育过程中也发挥重要作用。它通过调节种子中的激素平衡和基因表达,影响种子的发育和成熟。此外,乙烯还参与调控种子的休眠和萌发过程。
影响生殖器官的脱落:乙烯能够调节花、果实和叶片的脱落过程。它通过诱导脱落层中细胞壁降解酶的活性,促进脱落层的形成和细胞分离。
植物内源激素在种子成熟、休眠和萌发过程中起着关键的调控作用:
种子成熟:脱落酸(ABA):ABA在种子成熟过程中起着重要作用,它能够促进种子中贮藏物质的积累,如蛋白质、淀粉和油脂等。ABA还通过调节基因表达,促进种子的脱水耐受性和成熟过程。
乙烯(ETH):乙烯在种子成熟过程中也发挥作用,尤其是在某些作物中,乙烯能够促进种子的脱水和成熟。
种子休眠:脱落酸(ABA):ABA是诱导和维持种子休眠的主要植物内源激素。它通过激活ABA信号通路中的关键转录因子,如ABI3、ABI4和ABI5,抑制种子萌发相关基因的表达。
生长素(Auxin):生长素对种子休眠也有正向调控作用。研究表明,生长素通过与ABA的协同作用,增强种子的休眠状态。
种子萌发:赤霉素(GA):GA是打破种子休眠和促进萌发的关键激素。GA通过激活GA信号通路中的DELLA蛋白降解,促进种子萌发相关基因的表达。
乙烯(ETH):乙烯在种子萌发过程中也起到重要作用,尤其是在低氧条件下,乙烯能够促进种子的萌发。
油菜素内酯(BR):BR通过与ABA和GA的协同作用,调节种子的萌发过程。
矿质元素营养在不同时期的应用,能够调节植物内源激素平衡,从而激发植物潜能。研究发现,磷可以促进赤霉素的合成,赤霉素能够打破种子休眠,促进种子萌发和幼苗生长。在缺磷的情况下,种子内赤霉素含量较低,种子萌发会受到抑制,出苗慢且不整齐;适量的氮素可以促进生长素的合成,刺激植物细胞伸长和分裂,使植株茎秆粗壮、叶片宽大;钾元素对植物内源激素的平衡也有影响,它可以调节脱落酸的合成,在逆境条件下,脱落酸含量增加,促使植物关闭气孔,减少水分散失,提高植物的抗逆性;锌元素通过调节生长素的合成和运输,促进花器官的发育和果实的膨大。磷素在果实成熟过程中也发挥重要作用,通过调节植物内源激素(如ABA和GA)的平衡,促进果实中营养物质的积累。