一、植物激素的作用机理?
植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的微量有机化合物,低浓度时就能调节植物的生理反应和细胞内的生化过程。
植物激素在植物生长发育的几乎所有过程都起了重要的调控作用,体现在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、影响植物发芽与生根、向性(tropism)、性别决定、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发、叶片和果实脱落、气孔开闭以及离体组织培养等方面。
目前的植物激素包括生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinins)、赤霉素(gibber ellis)、脱落酸(abscisic acid)、乙烯(ethylene)、茉莉酸(Jasmonates)和油菜素内酯(brassinosteroids)等。此外,其他如多胺类( polyamines)、水杨酸( salicylic acid)、开花素( florigen)、光和一氧化氮(NO)等都和植物生长调节有关,但是尚未证实为植物激素。
相对于动物激素,植物激素多为简单的小分子物质,而动物激素多为小的多肽和小分子物质;植物激素不受到中枢调控,而动物激素受中枢调节;植物激素不经由循环系统运输,而动物激素由特殊腺体制造后由血液循环系统运输至特定细胞作用。
植物的生长发育受到外在和内在因素调节,这些因素包括外界环境的变化以及内源的遗传因子和植物激素( plant hormones),而遗传因子的调控多经由植物激素的作用得以实现。植物激素的作用可以是单一的,也可以是复合的,也就是某些激素通过互作(cross talk)或和其他信号途径的相互作用,对植物的生长发育与分化起到调控作用。
生长素的作用
植物激素对于植物生长发育的作用往往不是单一的,也通过与其他激素的共同作用调控植物生长,这在生长素的作用中尤其得到体现。简单归纳生长素的作用为:
①细胞增大——促进细胞伸长造成茎的延伸。
②细胞分裂——促进形成层(cambium)细胞分裂,以及和细胞分裂素(cytokinins)共同作用在组织培养中促进细胞分裂。
③维管组织分化——促进韧皮部(phloem)和木质部(xylem)的分化。
④诱导根的形成——促进扦插苗生根,并在组织培养中促进根的分化。
⑤向性反应——生长素介导枝条和根部对于重力和光所产生的向性反应,在这里必须强调的是内源生长素和外施生长素有着不同的向性反应特征。
⑥顶端优势——由顶端供应的生长素抑制侧芽的生长。
⑦叶片和果实脱落——生长素可以抑制或和乙烯共同作用促进果实脱落。
⑧叶片老化——生长素延缓叶片老化。
⑨果实结实和生长——某些植物的果实可以经由生长素的诱导而结实生长。
⑩果实成熟——延缓果实成熟。
⑪开花——促进凤梨属植物开花。
⑫促进花器官生长
⑬和乙烯共同作用促进雌雄异花植物(dioecious)的雌花分化。
⑭同化物运送(assimilate partitioning)——经由韧皮部运送,将同化物质送至生长素含量较高的部位。
细胞分裂素的作用
依据细胞种类及植物种类不同,细胞分裂素存在着一些不同的作用,可以归纳为:
①促进细胞分化——外源施加的细胞分裂素在有生长素存在的条件下能够促进组织培养的细胞分裂,植物冠瘤(crown gall)的内源细胞分裂素也能够促进细胞分裂。
②组织培养中促进形态分(morphogenesis),包括促使组织培养和冠瘤形成芽和枝条;对于藓苔(moss),细胞分裂素促使芽的形成。
③促进侧芽形成——打破顶端优势。
④增进细胞增大而达到叶片扩展的效果。
⑤对于某些物种能够促进气孔张开。
⑥刺激叶绿素合成而促进白色体(etiplast)发育为叶绿体。
⑦延迟老化。
赤霉素的作用
赤霉素对于植物的作用依植物物种不同而有差异,大致可以归纳为:
①促进细胞分裂及延伸从而使植物茎延伸。
②长日照下促进开花抽墓(bolting)。
③对于某些需要经过层积处理(stratification)或是光照才能够发芽的植物种子有打破种子休眠的作
用。
④禾谷类种子发芽时促进糊粉层a-淀粉酶(a-amylase)的生成以转化胚乳养分供给萌发幼苗使用。
⑤诱导雌雄异株植物的雄花形成。
⑥促进单性果实(parthenocar pic fruit)的形成。
⑦延缓叶片以及芸香科果实的老化。
脱落酸的作用
根据植物对脱落酸的生理反应,脱落酸的作用为:
①刺激气孔关闭(缺水逆境等促进ABA合成)。
②抑制枝条生长但不对根生长产生抑制,甚至能够促进根生长。
③诱导种子合成贮存蛋白。
④抵消由赤霉素诱导的a-淀粉酶生成。
⑤诱导及维持种子和芽的休眠。
⑥受伤反应时诱导更多的蛋白酶抑制物的基因表达。
⑦促进光合产物向发育中的种子运送。
乙烯的作用
乙烯对植物的作用可以分为:
①促进休眠的打破。
②促进枝条和根的分化。
③促进侧生根的分化。
④增进叶片和果实离层形成。
⑤促进凤梨科植物开花。
⑥诱导雌雄异花植物的雌花形成。
⑦促进开花。
⑧促成叶片和花的老化。
⑨增进果实成熟。
参考文献
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Hua J, Meyerowitz E M. 1998. Ethylene responses are negatively regulated by a receptor gene family in Arabidopsis thaliana. Cell, 94: 261-27
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二、种植大型挺水植物的作用机理?
一般是为了降低水体的富营养化成度。
三、薇兰雅植物精油的作用?
植物精油的作用:抗氧化
植物精油因其中含有丰富的酚类物质而具有抗氧化的作用。其抗氧化的方式包括清除自由基、螯合金属离子、调节抗氧化酶和抑制细胞脂质过氧化四种。
二、精油的作用:抑菌
精油的抑菌机理在于,精油及其组成成分作用于微生物的细胞膜,使膜结构遭到破坏而受到损伤,从而使膜透性增加,导致细胞内的离子和内含物外泄,或是微生物的酶系统受到破坏,致使细胞死亡。
三、净化空气
现在的空气污染变得越来越严重,可以通过香薰植物精油的方法来净化空气,让空气当中的有毒气体得到减少。香薰植物精油还能够有效地杀灭空气中的细菌。
四、促进细胞对营养物质的吸收
植物精油中含有丰富的维生素和矿物质等微量元素,能够及时地为身体提供充足的营养元素,虽然植物精油是外用的,但是皮肤细胞能够快速吸收这些营养成分,维持日常生活当中正常的生理活动。
五、平衡身心
精油中的气体具有怡人的香气,可以通过香薰植物精油来调理身心,能够缓解每天所承受的巨大压力,从而达到调节心态和心理方面的作用。
四、植物矮化:光照减少的作用机理
植物矮化的意义
植物矮化是一种常见的园艺技术,其主要目的是控制植物的生长高度和形态,使其更适合特定的生长环境。通过减少光照来实现植株的矮化,是一种常用的方法。
光照对植物生长的影响
光照是植物生长中至关重要的因素之一,它直接影响着植物的光合作用、生长速率和植物激素的合成。光照强度和光照周期的改变都会对植物的生长发育产生影响。
光照减少对植株的影响
当减少植物的光照时,植物光合作用受到限制,导致光合产物的减少。同时,光照减少还会影响植物的激素合成和运输,特别是赤霉素的合成受到抑制,从而影响植株的伸长生长。
光照减少的作用机理
光照减少后,植物对生长素的需求减小,导致植物停止或减缓竖直生长,而侧芽的生长会得到促进,从而使得植株呈现出矮化的效果。此外,光照减少还会导致植物叶片的增大和叶柄的缩短,从而使植株整体呈现出更加紧凑的生长形态。
总体来说,通过减少光照来实现植株的矮化,是一种通过调控植物生长激素合成、生长方式和形态的有效方式,有助于适应特定的生长环境。
感谢您阅读本文,希望能帮助您更好地理解植物矮化和光照对植物生长的影响。
五、花之语香熏植物精油的作用?
精油可强化生理和心理的机能。每一种植物精油都有一个化学结构来决定它的香味、色彩、流动性和它与系统运作的方式,也使得每一种植物精油各有一套特殊的功能特质。
精油是将高香度植物的鲜花瓣、枝叶、根茎、果实和树脂经过现代高科技方法提炼出高浓度及高香气的物质。
可通过按摩、浸泡等方法,使其渗入人体内皮深层,甚至直达血液、淋巴,进而增强人体免疫力,促进活细胞再生,使人体各系统器官得到全面的调理。
六、「植物生长素」是如何产生的,其作用机理是怎样的?
生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源植物激素,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。生长素影响植物细胞的伸长和分裂、主侧根和下胚轴的生长、维管组织的发育、植株向地性和向光性的形成、根毛和花器官的形成,对植物的早期发育和形态建成均具重要意义。
生长素在生长旺盛的区域合成,合成后通过扩散、极性运输等方式被分配到植物的各组织器官发挥调节作用。传统的观点认为,生长素的生物合成主要发生在幼嫩组织,如根尖和茎尖顶端分生组织,被称为顶端生长素合成(apical auxin biosynthesis)。实际上,生长素也存在特殊条件下的局部合成(local auxin biosynthesis)。
研究人员普遍认为植物体内的IAA有多条合成途径,但每条途径中具体的生物反应机制尚有许多研究空白,不同种类的生物个体所依赖的主要合成途径也有待明确。IAA的生物合成主要可以分为色氨酸(Trp)依赖的合成途径(重点介绍)和非色氨酸依赖的合成途径(不展开讨论)。
IAA是一种主要的天然生长素。功能基因组学的研究表明,YUC和TAA基因家族是生长素合成和植物发育过程中最重要的催化酶系;吲哚丙酮酸途径是植物体内最基本的一条生长素合成途径。
植物体内由氨基酸Trp(色氨酸)在TAA基因家族与YUC基因家族协同参与下,通过两个化学步骤合成IAA:
- ① TAA家族蛋白(氨基转移酶)催化的色氨酸(Trp)转变为吲哚-3-丙酮酸(IPA)是吲哚丙酮酸途径的第1步,以丙酮酸盐或己酮戊二酸盐作为Trp的氨基基团的受体,该反应是可逆的,反应的方向取决于底物的可利用性。
- ② IAA生物合成的第2步是由YUC基因家族(黄素单加氧酶)催化吲哚-3-丙酮酸(IPA)直接转变成IAA,该酶利用NADPH和分子氧作为IPA氧化脱羧的共底物。
IAA生物合成受到严格的调控,③ 当IPA水平过高时,另一种氨基转移酶VAS1会将IPA转换回Trp。VAS1利用氨基酸Met(甲硫氨酸)作为氨基供体,有效地协调了植物生长素和乙烯的生物合成。
生长素的合成和代谢共同决定细胞生长素的含量。协调的生物合成和降解确保了局部生长素的稳态,这是植物生长发育所必需的。IAA通过与氨基酸结合或化学氧化失活:④ IAA-氨基合成酶GH3(VAS2)催化IAA与氨基酸结合;⑤ IAA可被生长素氧化酶DAO不可逆氧化。
当然,植物体内也存在其他生长素合成通路。依赖于色氨酸的生长素合成除了上边说的吲哚丙酮酸IPA途径(YUCCA途径)以外,还有吲哚乙醛肟途径(CYP79B途径)、色胺途径和吲哚乙酰胺IAM途径。
- 吲哚乙醛肟途径:现在研究人员普遍认为,植物界中由吲哚-3-乙醛肟转变为IAA并不是主要的生长素合成途径,水稻和玉米中并不存在CYP79B的同源基因,且突变体缺陷表型不显著。
- 色胺途径:色胺很早就被认为是植物中 IAA合成的前体,色胺途径的第1步是TDC催化色氨酸形成色胺。YUC基因家族并不参与色胺途径,色胺转变成吲哚乙醛的生化机制并不十分清楚。对于一些植物体内色胺途径的中间产物尚存在争议,甚至尚未确定某些植物是否存在色胺途径。
- 吲哚乙酰胺途径:吲哚乙酰胺途径是迄今为止在微生物中研究最清楚的一条途径。很长一段时间内,研究人员普遍认为吲哚乙酰胺途径并不存在于植物界。随着分析水平的提高和检测仪器的不断改进,拟南芥、玉米、水稻和烟草均精确检测到内源吲哚-3-乙酰胺。人们开始相信在植物体内同样存在以吲哚-3-乙酰胺为中间产物的生长素合成途径。吲哚-3-乙酰胺水解酶将吲哚-3-乙酰胺水解成IAA,不过目前尚未发现催化色氨酸直接转化成吲哚-3-乙酰胺的基因。此外, 吲哚-3-乙酰胺也是吲哚-3-乙醛肟到IAA这一合成途径中的一个重要中间产物。
参考文献
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- 翟开恩, 潘伟槐, 叶晓帆, et al. 高等植物局部生长素合成的生物学功能及其调控机制[J]. 植物学报, 2015, 50(2):149-158.
七、水泥作用机理?
水泥中含有矿物成分:硅酸二钙,硅酸三钙,铝酸三钙,铁铝酸四钙。水泥加水形成强度是实际上是水泥的水化产物具有强度。
前二者都与水反应生成水化硅酸钙。硅酸三钙反应很快,反应热很多。
后二者的反应更复杂,他们的水化产物又可以再次发生化学反应。水泥的早期强度主要靠硅酸三钙,抗折强度主要靠铁铝酸四钙。
八、欧芙泉植物精油喷雾的作用?
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九、润本叮叮植物精油喷雾有什么作用?
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十、求介绍氐珠的作用机理?
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