植物激素VS漫漫寒冬

韓蕙冰

當寒冬到來時，到處是冰天雪地。凜冽的寒風使許多樹木葉片飄落，不得不裸露著身體迎風站立，還有一些則被園林工人披上了“防凍外衣”，當然也有一部分樹木仍然生氣盎然。各種植物能夠度過嚴冬，來年繼續生長、開花、結果，奧秘在哪里呢？

其實寒冬到來之前，植物會相應地做出各種適應性反應，如提高細胞溶液濃度以避免原生質過度脫水，降低自身含水量來適應低溫條件等。此外人們也會采取各種措施，如對種子和幼苗進行適度的低溫處理，或在寒冬來臨之前利用熏煙、蓋膜等措施來改變植物生長小氣候去提高植物的抗寒力。

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上生物課時老師說過，各種植物激素對于植物的生長有不同影響。當人們了解植物自身分泌的內源性激素之后可以去人工合成植物激素，即外源性激素，從而對植物生長進行針對性的調節，這使我產生了很大興趣，并猜想外源性植物激素是否也可以提高植物的抗寒力呢？于是開始了我的探索之旅……

在查閱了很多書籍及網絡上的一些文章后，我發現植物的抗寒力與許多因素有關，如其中的一類被稱為植物激素的有機物就和植物抗寒力有很大的關系。

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植物激素是什么

從高中生物課本中，我們可以得知植物激素是指一些在植物體內合成，并從產生之處運送到別處，對生長發育產生顯著作用的微量有機物，也稱為植物天然激素或植物內源性激素。

缺少植物激素——生長素的植物（右）會生長異常

已知的植物激素有六大類，即生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯和油菜素甾醇。近來還發現了新的植物激素，如多胺、水楊酸類和茉莉酸等。植物激素的實質是一些簡單的小分子有機化合物，但在植物體內，這些激素所造成的生理效應卻復雜而多樣。它們有些會影響植物細胞的分裂、伸長、分化，有些會影響植物發芽、開花、結實和脫落等。可以肯定的是，植物激素對植物的生長發育起著十分重要的調控作用。植物激素在植物生長發育的不同時期各自有著其獨特的作用，此外不同的植物激素之間還會有互相促進或抑制的效果。

當人們知道植物激素的化學結構后，就可以進行人工合成。由人工合成的、具有植物激素活性的物質我們稱之為植物生長調節劑，也叫作外源性植物激素。例如吲哚乙酸、矮壯素、乙烯利、多效唑等。也有一些植物激素還不能人工合成，如赤霉素。與內源性激素相比，這些外源性植物激素的生理效應具有更強的針對性和目的性。

植物的抗寒妙方

植物內源性激素對植物抗寒力的影響早已被研究證實。下面我們就來了解一下這些植物激素是如何影響抗寒力的吧。

脫落酸

脫落酸園可以促使葉片脫落而得名

此前被研究最多的與抗寒相關的植物激素是脫落酸。一開始，人們普遍認為脫落酸是一種生長抑制物質，并認為脫落酸在果實的發育、成熟，器官的脫落，植物和種子的休眠等過程中都發揮著重要作用。但隨著研究的深入，科學家發現脫落酸在植物的逆境反應中也起著重要作用。在寒冷條件下，植物會合成大量的脫落酸，脫落酸可以促進水分從根系向葉片的輸送，從而提高細胞膜的通透性，并且關閉氣孔以減少水分的損失;還可以促進植物體內的一些滲透調節物質含量的增加，來提高膜的穩定性;脫落酸還會誘導和抗寒能力有關的基因的表達，從而提高植物對寒冷的抵抗能力。一般情況下，抗寒能力較強的植物，脫落酸含量更高。所以，在低溫嚴寒到來前提高植物內源脫落酸含量有利于增強植物的抗寒力。

赤霉素

通過針對水稻幼苗的研究，科掌家們發現細胞分裂素可以提升幼苗的抗寒力

赤霉素是促生長類激素，在植物的生長過程中，赤霉素可以起到促進細胞分裂和莖的伸長、打破休眠、促進雄花分化和提高結實率的作用。科學家們通過在杏樹、紅豆杉、香梨等多種樹種上進行的研究發現，植物抗寒能力的增長與赤霉素含量下降有關。通常情況下，抗寒能力強大的植物品種的赤霉素含量低于抗寒能力弱的品種。于是進一步研究發現，植物遭遇低溫嚴寒時，脫落酸與赤霉素比值增高，抗寒力也隨之提高;低溫解除后，脫落酸與赤霉素比值下降，抗寒力也降低。

油菜素內酯

油菜素內酯又叫油菜素類固醇、蕓苔素內酯，在促進植物體成熟、開花結果和對抗逆境等方面都有重要作用。我查閱相關文章后得知，科學家們已發現油菜素內酯能夠在低溫時使植物中脯氨酸含量提升、電解質滲出率降低，并可以使植物中的各類酶的活性不斷增強，從而使植物具備更加強大的抗寒力。

細胞分裂素

細胞分裂素是一類可以促進植物根和芽中的細胞分裂或者細胞質分裂的植物激素。據研究，細胞分裂素還能夠有效延緩植物葉片的衰老。科學家們通過對水稻幼苗研究發現，細胞分裂素可以增強生物酶的活性，使植物體內蛋白總量得到提高，進而提升幼苗的抗寒力。

除了以上介紹的幾種植物激素，對植物抗寒力具有影響的植物激素還有很多，在這就不一一介紹了。

人工激素幫植物過冬

赤桉

了解了植物激素與抗寒力關系的秘密，我們自然會發問：是否可以利用外源性激素增強植物的抗寒力，提高農林生產效益呢？其實科研人員一直在進行通過外施激素類物質增強植物抗寒力的探索和實踐，其中使用較多的是脫落酸、水楊酸、油菜素內酯等。科研人員通過大量實驗證實了外源脫落酸對植物抗寒力有誘導作用，并已開始實際應用，如外施脫落酸可以增強果樹的抗寒力、提高水稻幼苗的抗寒力、緩解低溫對香蕉幼苗的傷害程度、提高仁用杏的花期抗寒力。

對于赤霉素這樣尚無法人工合成的植物激素，科研人員在實踐中經常使用多效唑和烯效唑這兩種調節劑去抑制赤霉素的合成，增強植物的抗逆性。例如，人們通過在一年生赤桉葉面噴施和在周圍土壤施用多效唑，能顯著抑制赤桉冬梢的生長和腋芽的萌發，使之在嚴寒來臨之前停止生長，大大提高其抗寒力。

農業上還經常使用6-芐基腺嘌呤作為人工細胞分裂素，對種子進行處理，它可以緩解細胞膜脂上的過氧化作用，從而有效提升種子抗寒力。

根據我查到的資料，氣象因素和植物激素的影響都對植物抗寒力起著關鍵作用，目前對于植物抗寒力的研究也是科學界比較活躍的領域之一。在目前的科學研究中，提高植物抗寒力有著很大的現實意義。可見，對植物抗寒力研究的前景十分廣闊。

雪中蠟梅

一位朋友告訴我，他家種了一棵蠟梅，年年冬季都開花。這棵蠟梅是他用南京親戚送的梅核種的。梅核在花盆里發芽長成小樹苗后，他把它移栽到院子里。不過它只開花，卻結不成果。原因是剛結出小小的果子時，寒流一來，果子就都被凍死、脫落了。假如能夠提高蠟梅在北方的抗寒力，那么北方的蠟梅不就可以像南方的蠟梅那樣，也能結果了嗎？到時候，北方不就也可以種植南方的果樹，也可以吃到自己種植的香蕉、杧果了嗎？