植物生長素

植物生長素在細胞分裂和分化、果實發育、插條時根的形成和落葉過程中也發揮了作用。最重要的天然存在的植物生長素為β－吲哚乙酸。人工合成作用類似的植物生長調節劑還有蕓薹素、細胞分裂素、赤黴素、萘乙酸鈉、胺鮮酯(DA-6)等。

生長素的作用表現為兩重性：既能促進生長，也能抑制生長；既能催芽，也能抑制發芽；既能防止落花落果，又能疏花疏果。這與生長素的濃度對植物不同部位的敏感度有關。一般來説植物根的敏感度大於芽大於莖。雙子葉植物的敏感度大於單子葉植物。所以用2-4D這樣的生長素類似物可以做除草劑。它的特點是雙面性，既能促進生長，也能抑制生長，甚至殺死植物。生長素的刺激作用具體表現在促進和抑制兩方面上：

一、促進作用：1、雌花形成 2、單性結實、子房壁生長 3、維管束的分化 4、葉片擴大、側根的形成 5、種子、果實的生長、傷口癒合 6、頂端優勢等

二、抑制作用：1、花的脱落 2、果實的脱落、幼葉的脱落、側枝生長 3、塊根的形成等生長素對植物生長的作用，與生長素的濃度、植物的種類以及植物的器官（根、莖、芽等）有關。一般來説，低濃度可促進生長，高濃度會抑制生長甚至致植物死亡。雙子葉植物對生長素的敏感度比單子葉植物高；營養器官比生殖器官敏感；根比芽，芽比莖敏感等。

地球引力對生長素分佈的影響

莖的背地生長和根的向地生長是由地球的引力引起的，原因是地球引力導致生長素分佈的不均勻，在莖的近地側分佈多，背地側分佈少。由於莖的生長素最適濃度很高，莖的近地側生長素多了一些對其有促進作用，所以近地側生長快於背地側，保持莖的向上生長；對根而言，由於根的生長素最適濃度很低，近地側多了一些反而對根細胞的生長具有抑制作用，所以近地側生長就比背地側生長慢，保持根的向地性生長，若沒有地球引力，根就可能不會往下長了。又由於植株形態學上的極性運輸和地球引力，產生的頂端優勢使尖端生長素濃度較低，促進頂芽生長；但因極性運輸導致側芽分佈的生長素濃度較高抑制側芽生長，若去除頂芽可解除抑制。

在失重狀態對植物生長的影響

根的向地生長和莖的背地生長是要有地球引力誘導的，是由於在地球引力的誘導下導致生長素分佈不均勻造成的。在太空失重狀態下，由於失去了重力作用，所以莖的生長也就失去了背地性，根也失去了向地生長的特性。但莖生長的頂端優勢仍然是存在的，生長素的極性運輸不受重力影響。

對激素作用的機理有各種解釋，可以歸納為二：

一、是認為激素作用於核酸代謝，可能是在DNA轉錄水平上。它使某些基因活化，形成一些新的mRNA、新的蛋白質（主要是酶），進而影響細胞內的新陳代謝，引起生長髮育的變化。

二、則認為激素作用於細胞膜，即質膜首先受激素的影響，發生一系列膜結構與功能的變化，使許多依附在一定的細胞器或質膜上的酶或酶原發生相應的變化，或者失活或者活化。酶系統的變化使新陳代謝和整個細胞的生長髮育也隨之發生變化。此外，還有人認為激素對核和質膜都有影響；或認為激素的效應先從質膜再經過細胞質，最後傳到核中。

雖然對激素作用機理有不同的解釋，但是，無論哪一種解釋都認為，激素必須首先與細胞內某種物質特異地結合，才能產生有效的調節作用。這種物質就是激素的受體。

1．激素受體：植物激素受體是指能與植物激素專一地結合的物質。這種物質能和相應的物質結合，識別激素信號，並將信號轉化為一系列的生理生化反應，最終表現出不同的生物學效應。受體是激素初始作用發生的位點。所以，瞭解激素受體的性質及其在細胞內的存在位置，是研究激素作用機理的重要內容之一。激素受體是一種蛋白質，它們可能定位於細胞質膜，也可能定位於細胞核或細胞質。由於植物體內具有多種激素，因此，必然可能有多種激素受體，並存在於細胞的不同部位。

2．生長素最基本的作用是促進細胞的伸長生長，這種促進作用，在一些離體器官如胚芽鞘或黃化莖切段中尤為明顯。生長素為什麼能促進細胞的伸長生長，又以什麼方式起作用的?

植物細胞的最外部是細胞壁，細胞若要伸長生長即增加其體積，細胞壁就必須相應擴大。細胞壁要擴大，就首先需要軟化與鬆弛，使細胞壁可塑性加大，同時合成新的細胞壁物質，並增加原生質。實驗證明，用生長素處理燕麥胚芽鞘，可增加細胞壁可塑性，而且在不同濃度的生長素影響下，其可塑性變化和生長的增加幅度很接近，這説明生長素所誘導的生長是通過細胞壁可塑性的增加而實現的。生長素促進細胞壁可塑性增加，並非單純的物理變化，而是代謝活動的結果。因為，生長素對死細胞的可塑性變化無效；在缺氧或呼吸抑制劑存在的條件下，可以抑制生長素誘導細胞壁可塑性的變化。

探究者主要有達爾文，詹森，拜爾，温特。

達爾文的實驗過程：1，胚芽鞘受到單側光照射。現象為：彎向光源生長。2，切去胚芽鞘的頂端。現象為：胚芽鞘既不生長，也不彎曲。3，用錫箔小帽罩住胚芽鞘的頂端。現象為：胚芽鞘直立生長。4，用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段，單側光照射胚芽鞘尖端。現象為：胚芽仍然彎向光源生長。總體達爾文的推論為：胚芽鞘尖端感受單側光刺激後，就向下面的伸長區傳遞某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長快。