植物激素相互作用的應用分析

孟祥奎

摘 要：依據人教版新教材必修三第三章《植物生命活動的調節》中五種激素的應用分析，結合2013年高考生物試題及相關訓練題，從幾個方面對激素間的相互作用做一歸納并進行了簡要分析。

關鍵詞：植物激素；植物生長調節劑；教材應用

植物激素是由植物體內產生的，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，這些激素都是一些簡單的小分子有機化合物，它們的生理效應非常復雜多樣。例如，從影響細胞的分裂、伸長、分化到影響植物發芽、生根、開花、結實、性別決定、休眠和脫落等。所以，激素對植物的生長發育有重要的調節控制作用。

此外，目前利用的植物激素還有人工合成的對植物生長發育（發芽、開花、結實和落葉等）及代謝有調節作用的植物生長調節劑，如水楊酸、茉莉酸、獨腳金甾醇（分支素）、這些激素之間存在的相互作用成為近年各地高考的熱點。本文對多種植物激素共同調節植物生命活動機理進行闡述，并結合相關試題進行講解，以充實學生的知識面，為順利解決習題打下基礎。

一、生長素和赤霉素

生長素和赤霉素是控制植物莖伸長的兩類主要植物激素。生長素具有促進生長的作用，一方面它可以使細胞壁疏松，增加可塑性，促進細胞的縱向伸長；另一方面又促進了蛋白質等物質的合成，從而增加了原生質體的量。赤霉素最突出的生理效應是促進莖的伸長和誘導長日植物在短日條件下抽薹開花。實驗表明，赤霉素可通過增加植物體內生長素含量來促進植物生長，而生長素通過促進赤霉素的生物合成并抑制其失活來維持高水平的赤霉素，從而促進莖節間的伸長，兩者表現為協同作用。

例1.（2013天津卷）下圖為生長素（IAA）對豌豆幼苗莖內赤霉素生物合成影響的示意圖。圖中GA1、GA8、GA20、GA29 是四種不同的赤霉素，只有GA1 能促進豌豆莖的伸長。若圖中酶1 或酶2的基因發生突變，會導致相應的生化反應受阻。

據圖分析，下列敘述錯誤的是（ ）

A.對去頂芽豌豆幼苗外施適宜濃度IAA，該植株莖內GA1 的合成可恢復正常

B.用生長素極性運輸抑制劑處理豌豆幼苗的頂芽，該植株較正常植株矮

C.對酶1基因突變的豌豆幼苗施用GA20，該植株可恢復正常植株高度

D.酶2基因突變的豌豆，其植株較正常植株高

【解析】對去頂芽豌豆幼苗施加適宜濃度IAA，抑制GA29和GA8的合成，促進GA20形成GA1，A正確；生長素極性運輸抑制劑處理頂芽，則生長素不能運輸到作用部位，GA1少，而其他三種赤霉素多，莖的伸長減弱，植株較矮，B 正確；酶1基因突變，施用GA20也無法催化GA1形成，不可恢復正常高度，C錯誤；酶2突變的豌豆，GA20形成GA1過程不受影響，還阻斷了GA2 和GA1的消耗，所以比正常植株較高，D正確。

二、生長素和乙烯

生長素能促進植物的生長，乙烯能促進果實的成熟，兩者具有拮抗作用。實驗表明：植物不同器官對生長素的敏感性以及生長素的兩重性，主要是因為當生長素濃度較高時，會使細胞合成另一種激素——乙烯，乙烯可以抵消生長素的影響，當生長素的濃度超過最適濃度時，乙烯的含量增加，抑制植物的生長等。因此，生長素促進植物生長的同時又開始誘導乙烯的形成，同樣，乙烯也能引起植物內含量的升高，而且這種影響是通過增加其生物合成或運輸來實現的。

例2.（2013海南卷）關于植物激素的敘述，錯誤的是（ ）

A.植物激素的產生部分和作用部位可以不同

B.植物莖尖的細胞可利用色氨酸合成生長素

C.細胞分裂素和生長素可以在同一細胞中起作用

D.生長素可通過促進乙烯合成來促進莖段細胞伸長

【解析】激素作為信息分子，產生部位與作用部位一般情況下不同，需要從產生部位運輸到作用部位，A正確；生長素主要的產生部位是芽、幼葉和發育的種子，色氨酸經一系列轉化成為生長素，B正確；細胞的生命活動是多種植物激素共同調節的結果，細胞分裂素和生長素可以作用于同一細胞，C正確；乙烯具有促進莖段的橫向生長、抑制縱向生長的作用，而高濃度的生長素會促進乙烯的合成從而抑制莖段細胞伸長，D錯誤。

總之，植物的任何一種生理活動都不是受單一激素的控制，如植物的生長，既受生長素促進細胞增大的影響，也受細胞分裂素促進細胞增殖的影響；又如，脫落酸與生長素、細胞分裂素的作用是對抗的，它強烈地抑制生長，加速植物衰老；生長素促進植物生長的同時又開始誘導乙烯的形成，當生長素的濃度超過最適濃度時，乙烯的含量增加，抑制植物的生長等。通過多種激素的共同調節作用，植物體內各種生理活動才能協調統一。

（作者單位 河北省臨西縣第二中學）