植物激素相互作用的应用分析

孟祥奎

摘 要：依据人教版新教材必修三第三章《植物生命活动的调节》中五种激素的应用分析，结合2013年高考生物试题及相关训练题，从几个方面对激素间的相互作用做一归纳并进行了简要分析。

关键词：植物激素；植物生长调节剂；教材应用

植物激素是由植物体内产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，这些激素都是一些简单的小分子有机化合物，它们的生理效应非常复杂多样。例如，从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以，激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。

此外，目前利用的植物激素还有人工合成的对植物生长发育（发芽、开花、结实和落叶等）及代谢有调节作用的植物生长调节剂，如水杨酸、茉莉酸、独脚金甾醇（分支素）、这些激素之间存在的相互作用成为近年各地高考的热点。本文对多种植物激素共同调节植物生命活动机理进行阐述，并结合相关试题进行讲解，以充实学生的知识面，为顺利解决习题打下基础。

一、生长素和赤霉素

生长素和赤霉素是控制植物茎伸长的两类主要植物激素。生长素具有促进生长的作用，一方面它可以使细胞壁疏松，增加可塑性，促进细胞的纵向伸长；另一方面又促进了蛋白质等物质的合成，从而增加了原生质体的量。赤霉素最突出的生理效应是促进茎的伸长和诱导长日植物在短日条件下抽薹开花。实验表明，赤霉素可通过增加植物体内生长素含量来促进植物生长，而生长素通过促进赤霉素的生物合成并抑制其失活来维持高水平的赤霉素，从而促进茎节间的伸长，两者表现为协同作用。

例1.（2013天津卷）下图为生长素（IAA）对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29 是四种不同的赤霉素，只有GA1 能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1 或酶2的基因发生突变，会导致相应的生化反应受阻。

据图分析，下列叙述错误的是（ ）

A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA，该植株茎内GA1 的合成可恢复正常

B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽，该植株较正常植株矮

C.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20，该植株可恢复正常植株高度

D.酶2基因突变的豌豆，其植株较正常植株高

【解析】对去顶芽豌豆幼苗施加适宜浓度IAA，抑制GA29和GA8的合成，促进GA20形成GA1，A正确；生长素极性运输抑制剂处理顶芽，则生长素不能运输到作用部位，GA1少，而其他三种赤霉素多，茎的伸长减弱，植株较矮，B 正确；酶1基因突变，施用GA20也无法催化GA1形成，不可恢复正常高度，C错误；酶2突变的豌豆，GA20形成GA1过程不受影响，还阻断了GA2 和GA1的消耗，所以比正常植株较高，D正确。

二、生长素和乙烯

生长素能促进植物的生长，乙烯能促进果实的成熟，两者具有拮抗作用。实验表明：植物不同器官对生长素的敏感性以及生长素的两重性，主要是因为当生长素浓度较高时，会使细胞合成另一种激素——乙烯，乙烯可以抵消生长素的影响，当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，抑制植物的生长等。因此，生长素促进植物生长的同时又开始诱导乙烯的形成，同样，乙烯也能引起植物内含量的升高，而且这种影响是通过增加其生物合成或运输来实现的。

例2.（2013海南卷）关于植物激素的叙述，错误的是（ ）

A.植物激素的产生部分和作用部位可以不同

B.植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素

C.细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用

D.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长

【解析】激素作为信息分子，产生部位与作用部位一般情况下不同，需要从产生部位运输到作用部位，A正确；生长素主要的产生部位是芽、幼叶和发育的种子，色氨酸经一系列转化成为生长素，B正确；细胞的生命活动是多种植物激素共同调节的结果，细胞分裂素和生长素可以作用于同一细胞，C正确；乙烯具有促进茎段的横向生长、抑制纵向生长的作用，而高浓度的生长素会促进乙烯的合成从而抑制茎段细胞伸长，D错误。

总之，植物的任何一种生理活动都不是受单一激素的控制，如植物的生长，既受生长素促进细胞增大的影响，也受细胞分裂素促进细胞增殖的影响；又如，脱落酸与生长素、细胞分裂素的作用是对抗的，它强烈地抑制生长，加速植物衰老；生长素促进植物生长的同时又开始诱导乙烯的形成，当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，抑制植物的生长等。通过多种激素的共同调节作用，植物体内各种生理活动才能协调统一。

（作者单位 河北省临西县第二中学）