白仑发酵工艺如何运用在生长素领域

介绍：

生长素（Auxin）又称吲哚乙酸，是最早发现的植物激素，也是研究最广泛的植物激素之一，它是一类含有不饱和芳香环和乙酸侧链的内源激素，在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。

生长素参与植物细胞的伸长和分裂，主根、侧根和下胚轴的生长，植物向地性和向光性的形成，以及根毛和花器官的形成，对植物早期生长发育具有重要意义。生长素不仅在植物的生长发育和环境适应中发挥作用，而且是协调不同组织甚至不同细胞间通讯的重要信号分子。

到目前为止，已提出了5条生长素生物合成途径，包括5条色氨酸依赖性合成途径和4条色氨酸非依赖性合成途径。生长素存在于西葫芦、一些十字花科植物和番茄中。其中最显著的是生长素的降解，在光照下很容易被光氧化破坏。汤宇伟和J. Banner在1中发现植物组织中的一些氧化酶可以降解吲哚乙酸，称为吲哚乙酸氧化酶。

研究：

1880年，CR达尔文父子在他们出版的最后一本书《植物的运动能力》中提出，禾本科植物金丝雀草的芽鞘在尖端被剪除后，失去了向光性反应。他的解释是，当幼苗从侧面接受光照时，尖端的作用会向下传导，造成光照下的生长速度与背光时不同，从而引起向受光侧弯曲，因此尖端剪除后并不表现出向光性反应。

In 1928, F.W. Winter experimentally proved that there was a growth-promoting substance at the tip of the germ sheath, called auxin. It can spread into small agar squares, and placing the resulting small squares back on the side of the cut of the coleoplasty with the tip cut off can cause the coleoplasts to bend to the other side. And the curvature is roughly proportional to the amount of growth-promoting substances it contains. This experiment not only proved the existence of growth-promoting substances, but also created the famous “oat test” for the determination of auxin.

1933年F.凯格尔从人尿和酵母中分离出吲哚乙酸，该物质在燕麦试验中能引起鳄鱼弯曲，并证明吲哚乙酸就是生长素，普遍存在于各种植物组织中。

影响：

生长素最明显的效果是促进生长，但对茎、芽、根生长的作用随浓度不同而不同，三者最适浓度为茎>芽>根，分别约为10E-5摩尔、10E-8摩尔、10E-10摩尔/升。吲哚乙酸在植物体内的流向表现出明显的极性，主要从上向下。植物生长中抑制腋芽生长的顶端优势与吲哚乙酸的极性运输和分布密切相关。生长素还有促进愈伤组织形成、诱导生根的作用。

应用：

1.促进成长

生长素（IAA）对营养器官的纵向生长有显著的影响，如随着浓度的增加，器官的伸长增加到最大，此时生长素浓度为最适浓度，超过最适浓度则抑制器官的伸长。不同器官的最适浓度不同，茎尖最高，芽次之，根最低。可见根对IAA（生长素）最敏感，很低的浓度就能促进根的生长，最适浓度为10-10。茎对IAA的敏感性低于根，最适浓度为10-4。芽的敏感性介于茎和根之间，最适浓度在10-8左右。因此，能促进主茎生长的浓度往往对侧枝和根的生长有抑制作用。

2.促进分化

生长素可以与细胞分裂素结合引起细胞分裂，生长素也可以单独引起细胞分裂。例如，早春时节，树木形成层细胞分裂活动的恢复，就是由顶芽产生的生长素向下运输引起的。

生长素在器官构建中最明显的作用是促进根原基的形成和生长。幼苗扦插后在基部产生不定根，木本植物的不定根主要由新生的次生韧皮部组织分化而来，但也可以由其他组织分化而来，如形成层、维管射线、髓等。生长素中促生根效果最好的是吲哚丁酸（IBA），在应用方面，发现IBA（吲哚丁酸）和萘乙酸（NAA）比吲哚乙酸（IAA）更稳定，效果更好。

3.保持优势

植株生长过程中茎端对侧芽生长有抑制作用，这种现象称为顶端优势，用节节草或打顶法控制棉花顶端生长后，会出现大量的侧芽。

4.抑制越区

棉花、果树落花、落果、落叶是双子叶植物中常见的现象。棉花芽环的脱落与营养供应有关，也与激素水平有关。当芽柄基部生长素含量高、近轴端生长素含量低时，分离层中纤维素酶和果胶酶的活性受到抑制，因而分离细胞的分离受到抑制，芽环就不会脱落。反之，当近轴端生长素含量高、远轴端生长素含量低时，果胶酶和纤维素酶的活性增加，促进分离层分离，导致芽环脱落。

5.促进紧致

开花受精后，子房内生长素含量增加，促使子房及其周围组织膨大，加速果实发育。如果雌蕊未受精，子房能及时获得IAA，也能诱导一些植物形成无籽果实。如果在授粉前将生长素喷洒或涂抹在柱头上，最终可发育成不需授粉的单性结实果实。如辣椒、西瓜、番茄、茄子、冬青、西葫芦、无花果等。

6.除草剂

除草剂有两种类型：1.选择性除草剂，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长，生长素浓度双子叶植物比单子叶植物敏感，因此在单子叶植物田中可用作单子叶植物的除草剂。2.非选择性除草剂：杀死所有植物，如草甘膦。

7.失重效应

根向内生长和茎向背生长都是地球引力诱导的结果，这是由于生长素在地球引力诱导下分布不均匀造成的。在太空失重状态下，由于失去了重力，茎的生长也失去了背向地面的特性，根也失去了向地面生长的特性。但茎生长的顶端优势仍然存在，生长素的极性运输不受重力的影响。