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有花植物對環境的反應 (The response of plants to external stimuli). 向性 (Tropisms). 定義: 是植物身體某部份,或某個器官對外界刺激作出方向性生長反應的能力 反應的種類: 正向性反應 (positive tropism) 負向性反應 (negative tropism). 向性 (Tropisms). 種類: 向光性 (phototropism) 向地性 (geotropism) 向化性 (chemotropism) 向水性 (hydrotropism) 向觸性 (haptotropism)
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有花植物對環境的反應(The response of plants to external stimuli)
向性(Tropisms) • 定義: • 是植物身體某部份,或某個器官對外界刺激作出方向性生長反應的能力 • 反應的種類: • 正向性反應 (positive tropism) • 負向性反應 (negative tropism)
向性(Tropisms) • 種類: • 向光性 (phototropism) • 向地性 (geotropism) • 向化性 (chemotropism) • 向水性 (hydrotropism) • 向觸性 (haptotropism) • 向氧性 (aerotropism)
植物的生長物質(plant growth substances) • 進行化學性協調 • 帶來生長反應 • 種類 : • 生長素 (auxins) –細胞的膨脹及分化 • 赤黴素(gibberelllins/GA)–細胞膨脹及分化 • 細胞分裂素 (cytokinins / CK) –細胞的分裂 • 脫離素(abscisics acid/ABA)-植物器官的休止 • 乙烷 (ethylene) –植物器官的衰老
生長素(Auxins) • 生長素的發現 : • (1880年) Charles Darwin • 發現胚芽鞘向光性是由某些化學物質帶出 • (1913年) Boysen-Jensen • 認識生長素傳送的機制 • (1928年) Went • 証實一種化學傳遞物的存在, 是一細小的化學份子
生長素的性質 • 化學成份: 吲哚乙酸 (Indoleacetic acid / IAA) • 合成 : 在莖尖及嫩葉內不斷合成 : 只有少量在根部製造 • 移動 : 從合成器官的尖端移至其基部 : 只循單方向移動 • 運輸的機制 : 在細胞之間擴散, 經維管束運輸
生長素的作用 • 主要作用: • 刺激細胞膨脹 • 莖部及根部伸長 • 帶來莖及根的向光性及向地性 • 其他作用: • 刺激根的生出 • 刺激果實的生長 ( 如: 單性結果 ) • 刺激頂端優勢, 抑制側芽的生長 • 脫離 – 抑制某些器向的脫落
生長素的商業應用 • 促使結果, 甚至單性結果 • NAA, 吲哚丙酸 • 避免未成熟果實的脫落, 延緩果實脫離 • 2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA • 促進根的形成 • NAA • 作為除草劑 • 2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA
貯存馬鈴薯 • 2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA
赤黴素(Gibberellins / Gibberellic acid / GA) • 發現 : • (1920年) 日本科學家 • 發現赤黴菌分泌出化學質 稻米幼苗瘦長, 青黃, 死亡 • (1926年) • 提取及分離出這物質 • (1935-38年) • 結晶出這化學物質 • 命名為赤黴素
赤黴素(Gibberellins / Gibberellic acid / GA) • 發現 : • (1959年) • 發現約 50 種天然的赤黴素, 與 GA3 的結構及作用相似
赤黴素(Gibberellins / Gibberellic acid / GA) • 發現 : • (1938-50年代) 第二次世界大戰 • 阻延西方科學家對赤黴素作深入探究 • (1954年) 英國科學家 • 成功分離及命名為赤黴酸 (gibberellic acid / GA3) • (1950年代) • 科學家從其他高等植物提取出 GA3
赤黴素的性質及化學結構 • 化學成份: • 結構複雜 • 均為弱酸 • 含有一 gibbane 的骨架 • 合成 : 頂葉, 芽, 種子, 根尖 : 在幼嫩及膨大的器官中最多 • 移動 : 從合成器官 其他器官 : 可循不同方向移動 • 運輸的機制 : 經維管束運輸
赤黴素的作用 • 主要作用: • 刺激細胞伸長 莖部伸長 • 使遺傳上矮小植物回復正常高度 • 其他作用: • 中斷種子的休眠 • 中止芽的休眠 • 刺激果實的形成 ( 刺激單性結果 ) • 刺激長日照植物開花, 抑制短日照植物開花
赤黴素的商業應用 • 種植無核果實 ( 單性結果 ) • 如: 無核葡萄 • 刺激果實的形成 • 如: 啤梨, 柑橘 • 延遲果實的成熟 • 如: 香蕉, 西柚 • 釀製啤酒 • 抗赤黴素 – 作為生長抑制劑
乙稀(ethylene / ethene / C2H4) • 發現 : • (1930年) • 乙稀加速柑橘類水果的成熟 • 影響其他生長及發育過程 • 某些水果能自行釋出相似的氣體 • (1934年) • 生物學家發現未成熟的蘋果釋出 C2H4 • 多種水果及植物器官也釋出 C2H4
乙稀的合成及分佈 • 合成 : 大部份植物器官 • 移動 : 從器官表面釋出 : 並不在細胞間隙內流動 / 貯存
乙稀的作用 • 主要作用: • 促進果實的成熟 • 其他作用: • 抑制果實及葉片脫離 • 中止芽體的休眠
乙稀的商業應用 • 刺激某些水果的開花 • 如: 菠蘿 • 刺激果實的成熟 • 如: 蕃茄, 柑橘類水果 • 人為控制果實成熟的時間
光照週期的現象 • 光照週期 (photoperiod) • 是每天日照的長短 • 其變化可影響動物的行為及植物的活動 • 光照週期 開花 • 影響莖分生組織由產生葉片及側芽 產生花朵 • 光敏素 (phytochrome) • PFR / P730 ( 吸收紅外光 ) • PR / P660 ( 吸收紅光 )
植物的分類(根據光照週期對其開花的影響) • 短日照植物 (Short Day Plants / SDP) • 長日照植物 (Long Day Plants / LDP) • 中日照植物 (Day Neutral Plants / DNP)