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孙世顺:关于植物生长素作用两重性的多角度解析  

2017-03-08 11:04:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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摘要】生长素作用的两重性是教学中的重点难点,读者一概念容易出现一些错解误解,本文从多角度解析生长素浓度的两重性,以期加深理解,破除难点。

【关键词】生长素  两重性

生长素是植物生长过程中的重要激素,它的作用相对于其他激素而言,显得尤为重要,主要表现在生长素作用的两重性方面。生长素作用的两重性指的是,一般情况下,一定低浓度促进生长,一定高浓度抑制生长。具体表现在,生长素既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能保花保果也能疏花疏果。而且,对于同一种植物,同样浓度的生长素对不同的器官也有不同的作用。

在实际工作中,我们常用生长素类似物处理植物,例如促进扦插枝条生根,形成无籽果实,保花保果或疏花疏果,或用生长素类似物除草,这些均需要了解生长素作用的两重性,否则,不仅达不到预期的效果,而且会适得其反,造成严重损失。因而,有必要对其作用的两重性加以全面理解。

一、对生长素的“促进”和“抑制”作用的解析

    关于生长素的促进和抑制作用,存在着许多误解,有必要再次作出解析。通常抑制不等于不生长了,而是生长速度变慢,只有抑制作用达到一定程度时,才会停止生长;促进是指生长速度变快;既不促进也不抑制,也不等于不生长了,而是既没有加快也没有变慢,以一定的速度生长。这里可以借用物理的加速度来加以理解:促进是加速度为正值,抑制是加速度为负值,既没有促进也不抑制时加速度为零,而加速度为零时,物体不运动或匀速运动,对于植物而言,就是以一定的速度生长。例如,我们可以用以下图形来具体说明:

图一 芽对生长素浓度的反应

A~C段对于芽来说就是一定低浓度范围,C点以后的生长素浓度范围就是一定高浓度;A点对应的浓度比较低,对生长的促进作用不明显在A~之间的浓度促进作用明显,B点对应的生长素浓度的促进作用最大,叫着最适生长素浓度;C点对应的浓度既不促进生长也不抑制生长,并不是不生长了,而是以一定的速度生长;D点以后的浓度范围就在一定“高浓度”范围内,具有抑制生长的作用,浓度过高时甚至可以杀死植物。

二、对 低浓度高浓度的相对性的解析
  生长素作用通常表达为,一定低浓度促进生长,一定高浓度抑制生长。这里所说的低浓度高浓度其实没有固定的数值,它是相对于植物的某一器官所需生长素的最适浓度而言的。比如:当生长素浓度在10-10~-4mol/L范围内,对根而言,就是高浓度,在这样的生长素浓度下,根的生长处于抑制状态,甚至不生长;而对于茎来说,却属于低浓度,能促进茎的生长,尤其是当生长素浓度为10-4mol/L时,是茎促进作用最大的浓度,即最适生长浓度。所以,低浓度高浓度具有相对性,不同的植物的同种器官均无固定的数值,同一生长素浓度对不同植物器官的作用不同,根对生长素最敏感,很容易受到抑制,茎最不敏感。如图所示:

图二 同一植物的不同器官对生长素浓度的反

三、不同浓度的生长素对同一植物同种器官的作用具有差异性
  在教学中笔者发现,同种植物的同种器官,对生长素浓度的要求基本是一致的,这一知识点的理解还算较为容易。但是,同一植物不同部位的同种器官,由于所处的小环境的差异以及生长素的运输的差异,导致生长素的浓度有一定的差异性,这一点的理解却很难。如:同一个枝条上的顶芽和侧芽,由于顶芽生长素向下极性运输,在侧芽部位大量积累,过高浓度的生长素反而抑制了侧芽的生长。这就是顶端优势现象。这种现象很好地体现了不同浓度的生长素对同一植物同一种器官的不同作用。
  四、相同浓度的生长素对同一植物不同器官的作用的差异性
  同一植物的不同器官所需生长素的最适浓度有很大区别。最典型的实例就是根的向地性和茎的背地性。植物横放时,由于重力的作用,近地侧B点的生长素浓度较高。对于茎而言,这个浓度正好处于一定“低浓度”范围内,对近地侧具有促进生长作用,所以近地侧B点生长快于背地侧A点,茎向上弯曲生长,表现出茎的背地性;对根而言,近地侧D点生长素浓度较高,正好处于一定“高浓度”范围内,对根细胞的生长具有抑制作用。所以近地侧D点生长就比背地侧C点生长慢,从而使根向下弯曲生长,表现出根的向地性。所以,相同浓度的生长素对同一植物的不同器官作用也有差异性。如图所示:

     图三 根的向重力性与茎的负向重力性中生长素的作用

作者:十堰市应用科技学校(孙世顺)

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