生長素對植物的生長發育有什麼具體作用呢?

首先,生長素能促進植物生長,這也是生長素名字的由來。曾經有人發現,植物在授粉以後,子房中的生長素含量會急劇上升。子房中的生長素含量升高有什麼作用呢?人們做了這樣一個小實驗:在果實發育開始時,除去果實的全部種子,那麼果實就會停止生長,乃至脫落;如果種子去除得不是很徹底,還剩餘一部分種子,那麼就隻有這部分種子周圍的果實繼續膨大。這個實驗說明,植物的種子可以產生生長素以促進果實的發育。

其次,生長素有一種怪脾氣,那就是它在植物體內不是越多越能促進植物生長。研究表明,植物體內生長素濃度較低時會促進植物的生長,在濃度較高時反而會抑製植物的生長。側柏或柳樹的頂芽產生的生長素有一部分運輸到了側芽部分,使得側芽處的生長素濃度保持在較高的水平,側芽便停止生長;而頂芽的生長素維持在一個合適的水平,頂芽便優先生長。這種現象在一些植物中很普遍,人們稱之為“頂端優勢”現象。農民在修整棉株時要掐頂去心,就是要去除頂芽生長素的壓力,促進側芽生長,以期長出更多的果枝、結出更多的棉桃,提高棉花的產量。

此外,生長素還有能夠促進扡插的枝條生根的本領。在園藝上,扡插是進行植物繁殖的一種常用的方法。在實踐中經常會遇到一些困難,比如茶花一類的枝條扡插後很難生根,造成成活率很低。怎麼解決這個問題呢?別著急,如果你把茶花枝條的下端浸泡在一定濃度的生長素溶液中處理一段時間,然後再拿去扡插到鬆軟的細沙中,過不了幾周,你就會發現,難以生根的茶花枝條在其基部也乖乖地長出了新根。

1926年,日本人黑澤英一從對水稻惡苗病的研究中發現了另外一種植物激素——赤黴素。日本人發現,稻田中總有一些水稻會染上一種瘋長病,表現為植株生長異常旺盛,但結實率很低。這樣的水稻不但自己生長要消耗大量的肥、水,還影響了周圍水稻的采光、通風和吸取營養,因此被稱為惡苗,這種會在植物間傳染的病就被稱為惡苗病。黑澤英一在研究患惡苗病的植株時發現,這類植株都被傳染上了一種叫赤黴菌的病菌,而赤黴菌會分泌出一種物質,正是這種物質,在進入水稻體內後就會造成水稻植株的瘋長,使水稻植株患上惡苗病,由於這種新發現的植物激素是由赤黴菌分泌出來的,於是人們就把它叫做赤黴素。

赤黴素廣泛分布於各種植物中,高等植物的赤黴素含量一般是每克鮮重植株含1納克~1000納克。赤黴素較多分布於生長旺盛的部位,其中果實和種子(特別是未成熟種子)裏的含量要比根、莖、葉高出上百倍。赤黴素在植物體內的運輸是沒有極性的,這一點與生長素明顯不同。

赤黴素對植物的生長發育有什麼作用呢?首先它能顯著的促進植物生長,但不能促進植物產生向光性。其次它還可以防止花果脫落,提高坐果率和產量。赤黴素還有一個作用,就是能有效地在一些植物種子內誘發某些酶的形成,這一作用已被成功地應用於啤酒生產。過去,啤酒生產都以大麥芽為原料,借用大麥發芽後產生的澱粉酶來促使澱粉糖化和蛋白質分解。但大麥發芽要消耗大量的養分,同時又要求較多的人力和設備,生產周期和成本都不很理想。由於赤黴素能夠誘發大麥胚芽中α—澱粉酶的形成,我們隻要在大麥中加上赤黴素,就可以使大麥中形成澱粉酶,從而完成糖化作用,不再需要種子發芽了。這樣做,不僅可以節約大量的糧食、降低成本、縮短生產期,而且對啤酒的品質也沒有不良影響。此外,赤黴素還具有打破植物休眠的本領。

1955年,在一個很偶然的機會,F.斯庫戈(F.Sk··g)等人發現了一種能促進細胞分裂的物質,這種物質被命名為激動素。在激動素被發現以後,科學家們又發現了多種具有激動素生理活性的物質,有天然的,也有人工合成的。後來,人們將這一類物質都稱為細胞分裂素。