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發(fā)布時間：2025.05.15
生長素（Auxin）是最早被發(fā)現(xiàn)的植物激素，是一類包括吲哚乙酸(indole acetic acid, IAA)在內(nèi)具有和吲哚乙酸相似生理作用的化合物總稱。它的發(fā)現(xiàn)可追溯到1872年波蘭園藝學(xué)家西斯勒克（Ciesielski）對根尖的伸長與向地彎曲的研究。
1、生長素的合成
IAA是天然植物生長素的主要活性成分，此外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。IAA生物合成途徑可分為色氨酸途徑和非色氨酸途徑，色氨酸途徑是生長素生物合成的主要途徑，色氨酸途徑有以下多條亞途徑：
(1) 色胺途徑
色氨酸脫羧形成色胺，色胺在一系列酶作用下形成吲哚 - 3 - 乙醛（IAAld），IAAld 進(jìn)一步被氧化為 IAA。該途徑存在于擬南芥等許多植物種類中；
(2) 吲哚丙酮酸途徑
色氨酸通過轉(zhuǎn)氨作用形成吲哚 - 3 - 丙酮酸（IPA），再脫羧形成吲哚 - 3 - 乙醛。在缺乏色胺途徑的植物中，此途徑對 IAA 生物合成起重要作用，番茄中該途徑和色胺途徑同時存在；
(3) 吲哚乙腈途徑
色氨酸首先轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚嵋胰╇浚↖AOx），IAOx 經(jīng)多重步驟轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚?- 3 - 乙腈，吲哚 - 3 - 乙腈在腈水解酶作用下形成 IAA 。已確定該途徑存在于十字花科、禾本科和芭蕉科中，在葫蘆科、茄科等科中鑒別出腈水解酶類似基因，暗示其廣泛存在于植物中；
(4) 吲哚乙酰胺途徑
色氨酸在色氨酸單加氧酶作用下形成吲哚乙酰胺，然后經(jīng)酰胺水解酶作用形成 IAA 。該途徑存在于許多植物病原菌中，如薩氏假單胞菌和根癌農(nóng)桿菌等，這些細(xì)菌產(chǎn)生的生長素能引起其宿主植物發(fā)生形態(tài)學(xué)改變。
IAA的代謝
主要包括以下3條途徑:
(1) 形成生長素共軛物，如與氨基酸和多肽形成酰胺共軛物、與多糖和肌醇形成酯共軛物等, 這些共軛物一般用于生長素的運輸和儲藏；
(2) 轉(zhuǎn)化形成吲哚丁酸(IBA), IBA比IAA更穩(wěn)定, 而且也可以形成各種共軛物；
(3) 氧化分解, IAA可以通過側(cè)鏈(脫羧)或吲哚環(huán)(非脫羧)的氧化而分解, 其中脫羧氧化由過氧化氫酶催化, 非脫羧氧化過程較為復(fù)雜, 共軛結(jié)合的IAA一般通過非脫羧氧化分解。
2、生長素的分布與運輸
(1) 分布
植物體內(nèi)生長素的含量甚微，一般每克鮮重含10~100ng，各種器官中都有分布，但集中在生長旺盛的部位，如正在生長的莖尖和根尖、正在展開的幼葉、胚、果和種子等。
(2) 運輸
高等植物中生長素可以通過兩種方式進(jìn)行運輸，一種是長距離維管運輸,另一種為需要運輸載體的短程主動運輸。其中后者對生長素不對稱分布起關(guān)鍵作用，又稱為生長素極性運輸。
3、生長素的功能
(1) 促進(jìn)伸長生長
生長素最顯著的效應(yīng)就是在外用時可促進(jìn)伸長生長，其原因主要是促進(jìn)了細(xì)胞的伸長。此外，生長素還可促進(jìn)馬鈴薯和菊芋的塊莖、組織培養(yǎng)中的愈傷組織的生長。生長素對生長的作用有三個特點:
1. 雙重作用 不論是根、芽，還是莖，生長素都是在較低濃度下促進(jìn)生長，較高濃度時抑制生長。
2. 不同器官對生長素的敏感性不同
3. 對離體器官和整株植物效應(yīng)有別 生長素對離體器官的生長具有明顯的促進(jìn)作用，而對整株植物外用生長素時往往效果不太明顯。
(2)促進(jìn)細(xì)胞分裂和分化
生長素能促進(jìn)根的分化，其原因就是生長素能刺激愈傷組織細(xì)胞的分裂與分化，誘導(dǎo)根原基的發(fā)生。生長素能顯著促進(jìn)植物維管組織的分化，正在快速生長的嫩葉內(nèi)產(chǎn)生的生長素可以誘導(dǎo)莖內(nèi)的維管分化與葉內(nèi)的貫通。
(3) 調(diào)運養(yǎng)分
生長素具有很強的吸引與調(diào)運養(yǎng)分的效應(yīng)。
4、礦質(zhì)元素與生長素的關(guān)系
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