淺析植物器官脫落的激素共同調(diào)節(jié)

◆王具宏

(山東省濱州市沾化區(qū)第二中學(xué))

植物的器官，根、葉、花、果、及莖，在生長發(fā)育以及衰老過程中，常常會有自然脫落，即自然離開母體的現(xiàn)象。脫落分為三類：一是由于成熟和衰老而引起的器官脫落，如子實成熟后的脫落、嚴(yán)冬到來前多年生植物的落葉，是正常的脫落，可以減少植物對水分的散失，是植物對外界環(huán)境的適應(yīng)性，具有生物學(xué)意義；二是由于逆境條件(高溫、低溫、干旱、水澇、鹽漬、污染、病害、蟲害等外界環(huán)境的惡化)導(dǎo)致器官的不正常脫落叫做脅迫脫落；三是因植物自身的生理活動而引起的脫落叫生理脫落，如營養(yǎng)生長與生殖生長的競爭，源與庫的不協(xié)調(diào)，光合作用產(chǎn)物受阻或分配失控而引起的生理脫落。

引起植物器官脫落的因素有兩個方面：一是環(huán)境因子，如溫度過高或過低會加速器官脫落，干旱會使樹木落葉，光照不足時會導(dǎo)致葉片脫落。二是植物激素調(diào)節(jié)，根據(jù)各種激素的作用，可分為兩大類：一種是促進(jìn)衰老脫落、抑制生長的激素；另一種是抑制衰老脫落、促進(jìn)生長的激素。

一、促進(jìn)衰老脫落、抑制生長的激素的調(diào)節(jié)

1.乙烯(Eth)。乙烯具有催熟的生理作用，乙烯通過增強(qiáng)質(zhì)膜的透性，加速呼吸，引起有機(jī)物的強(qiáng)烈轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到催熟的作用。乙烯也可以引起多種作物的器官脫落，對正常生長葉片，用極低濃度的乙烯處理即可以誘導(dǎo)脫落。當(dāng)葉片衰老、或幼胚敗育、或受到病蟲害等都使得乙烯大量合成，含量增多，促進(jìn)脫落。

乙烯在脫落中具有雙重作用，一是引起和加速器官的衰老；二是促進(jìn)離區(qū)中水解酶類合成。比如，誘導(dǎo)纖維素酶和果膠酶的大量合成，并促使該酶由原生質(zhì)釋放到細(xì)胞壁，引起細(xì)胞壁的分解，同時也是離層區(qū)近側(cè)細(xì)胞膨脹，葉柄便分離開來，從而加速器官的脫落。

2.脫落酸(ABA)。脫落酸是植物體中重要的生長抑制劑，因為它抑制核酸和蛋白質(zhì)的生物合成，就是因為促進(jìn)衰老葉的脫落而出名，每到北方秋天日照時間開始變短時，脫落酸開始大量合成。脫落酸對脫落的作用主要表現(xiàn)在兩個方面：一是促進(jìn)作用，促進(jìn)葉、花、果脫落，氣孔關(guān)閉，側(cè)芽、塊莖休眠，葉片衰老，光合產(chǎn)物運輸?shù)桨l(fā)育的種子，促進(jìn)乙烯的釋放；二是抑制作用，抑制種子萌發(fā)，通過抵消生長素(IAA)、細(xì)胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)對衰老的延緩作用，促進(jìn)了器官的衰老，從而促進(jìn)了器官的脫落。

二、抑制衰老脫落、促進(jìn)生長的激素的調(diào)節(jié)

1.生長素(IAA)。生長素與離層的形成有關(guān)，生長素較高的濃度可抑制脫落。如一朵花沒有授粉受精，很快就會脫落，如果用生長素處理就不會脫落，主要是受精卵發(fā)育成的胚可以合成生長素，促進(jìn)生長抑制脫落；如除去葉片只剩下葉柄的葉子，葉柄就容易脫落，主要是幼葉合成生長素，若除去葉片因缺少生長素而脫落；果實的自然脫落與生長素濃度降低有關(guān)，在果實的發(fā)育過程中有三個大量產(chǎn)生生長素的時期：受精時由子房產(chǎn)生、果實生長一個月左右由胚乳產(chǎn)生、果實生長兩個月左右由胚，在生長素產(chǎn)生少的時期會引起落果。產(chǎn)生植物器官的脫落與生長素濃度有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，較低濃度的生長素可引起器官脫落，較高濃度生長素可抑制脫落。

2.細(xì)胞分裂素(CTK)。細(xì)胞分裂素與器官的脫落和衰老有關(guān)，同時對養(yǎng)分的動員作用和對細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用，延緩葉片衰老是細(xì)胞分裂素特有的作用，離體的葉子會逐漸衰老，葉片變黃，細(xì)胞分裂素可以顯著延長保綠時間，推遲離體葉片的衰老。而器官的脫落是伴隨衰老后的自發(fā)過程，所以細(xì)胞分裂素可抑制幼果、幼葉的脫落。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到很好地應(yīng)用，細(xì)胞分裂素可以延長蔬菜的儲藏時間，有效防止果蔬生理落果的作用。

3.赤霉素(GA)。赤霉素也與器官的脫落有關(guān)，外用赤霉素可促進(jìn)番茄、棉花、蘋果、柑橘等幼果的發(fā)育，減少脫落，赤霉素還可以抑制乙烯的促進(jìn)成熟和衰老的作用，這與赤霉素促進(jìn)生長素的合成及調(diào)動營養(yǎng)物質(zhì)流入果實有關(guān)。但對含離層帶的葉片植外體，赤霉素卻在很寬的濃度范圍加速脫落，在很低的濃度可延緩植外體的脫落，這與赤霉素誘導(dǎo)離層區(qū)細(xì)胞的增殖、過度繁殖和促進(jìn)水解酶的形成有關(guān)。

總之，對于植物器官的脫落，就激素的調(diào)節(jié)而言，不僅僅由哪一種植物激素起作用，而是所有激素相互作用的結(jié)果。且與生長素和乙烯、生長素和脫落酸、赤霉素和乙烯等激素濃度的平衡有關(guān)。