鲍晓霞甘肃省临夏州康乐一中731500
生长素调节作为植物生命活动调节最重要的内容,是历年高考中经常出现的内容。现将本人在复习过程中对生长素的作用及常见的图像总结如下:
课本中有这样两句话:“生长素对植物生长的作用,与其浓度的高低有一定的关系。一般地说,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长。”以此解释顶端优势现象。“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多,因此,背光一侧比向光一侧生长得快。结果,茎就朝向生长慢的一侧弯曲,即朝向光源的一侧弯曲,使植物的茎显示出向光性。”这表明较高浓度的生长素使植物生长快,而低浓度时植物生长慢。
究竟是高浓度促进生长还是低浓度促进生长?生长素对植物不同器官生长的最适浓度如何?为什么使顶端优先生长的生长素浓度却抑制了侧芽的生长呢?生长素主要的生理作用是促进细胞的伸长,但对植物生长的诱导具有正负两重性,这主要取决于施用的浓度和植物的种类、器官的类型等。一般情况下,低浓度的生长素能促进生长,超过适宜浓度,由于生长素可诱导乙烯的产生而干扰内部生理平衡,从而会抑制生长。
此外,植物的不同器官对生长素的浓度反应差异很大,根对生长素最敏感,茎对生长素敏感程度差,芽介于二者之间。植物器官不同,生长素的最适浓度也不同,茎的最适生长浓度恰是抑制根、芽生长的浓度。植物的顶部茎芽产生的生长素向下极性运输,大量地积累在侧芽部位;侧芽的生长素浓度升高超过芽生长的适宜浓度,茎中的生长素浓度最适宜促进细胞伸长,表现为主茎迅速生长,侧芽的萌发生长受到抑制,植物表现出顶端优势。
植物的向光性是由于光照引起生长素的不均匀分布,背光一侧比向光一侧生长素浓度高,但茎两侧的生长素浓度均在茎生长的适宜浓度范围内,从而背光一侧生长快而向光源弯曲。因此,在一定浓度范围内,高浓度促进生长,低浓度抑制生长。但过高浓度对植物有毒害作用,这就是生产中可用生长素2,4-D作除草剂的缘故。所以书中的两处解释是从不同角度阐明了生长素的生理作用,是正确的。
下面以图像说明:
一、某一器官对不同浓度生长素的反应
对不同浓度生长素作用于某器官的曲线(图1)的理解应注意两个方面:
1.作用的双重性。
如顶端优势中的顶芽和侧芽,平放植物的根、茎的近地侧或远地侧生长速度的不同,都体现了因浓度不同生长速度不一,体现出生长素既有促进作用也有抑制作用。即教材中所说的:“既能促进植物生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。”
2.A、B、C、D四个关键点的不同意义。
促进作用最低浓度——A点,此点为表现促进作用的最低浓度,低于此浓度时,植物处于休眠状态,种子不能萌发,发育中的种子或果实因无法正常发育而脱落;促进作用最适浓度——B点,此时,促进作用最强;促抑转换点——C点,C点浓度不促不抑,低于转换点浓度(A→C)起促进作用,高于此点(C→D)起抑制作用;致死浓度——D点,达致死浓度后,植物将被迅速致死,例如用2,4-D除去双子叶植物杂草。
二、同一植物的不同器官对不同浓度生长素反应不同
如图可知:
1.在10~8M浓度下,芽的生长最旺盛,此即促进芽生长的生长素最适浓度;但对于根来说,这一浓度为根生长受抑制最强烈的时候,其受抑制几乎达到顶点。
2.B点是芽与茎受生长素浓度影响曲线的交叉点,无论是位于茎的上升段还是芽的下降段,都是在促进两者的生长。C点位于横坐标轴上,其促进或抑制均为零,因而对茎的生长无影响。
对同一植物的不同器官对不同浓度生长素反应(图2)的理解应注意两个方面:
1.同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样。根、芽、茎对生长素的敏感性依次减弱,根的最适浓度是10-10mol/L左右,芽的最适浓度是10-8mol/L左右,茎的最适浓度是10-4mol/L左右。
2.不同器官之间具有生长素作用相同的浓度点——不同器官生长素作用曲线的交点。据此,可以找到对不同器官均具促进作用的浓度。