1、植物生长过程中难免会受到外界因素的影响，植物激素收到某一个或几个外界因素的作用信号以后，就会打开位于植物某个器官的几个或多个基因，产生相关的生物酶，催动对应的生物化学反应，或合成或降解细胞内的生化物质，最后表达出植物器官的生长或衰老等。生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯等以增加细胞数量和体积促进植物生长为主，脱落酸和乙烯则以加速细胞发育的方式，来逃避或对抗外界因素对植物生长的胁迫。这些激素之间往往是相辅相成的作用于植物体，使植物体向着同一个目标发育，生产出更多的种子。第四节环境因素参与植物生命活动的调节第四节环境因素参与植物生命活动的调节调节的基本方式调节的基本方式1、基因调节：通过信号诱
2、导相关的基、基因调节：通过信号诱导相关的基因表达，调控生长发育。诱导信号分为：因表达，调控生长发育。诱导信号分为：外部信号如阳光、温度、重力、日照长短外部信号如阳光、温度、重力、日照长短等；内部信号如激素、电、水。等；内部信号如激素、电、水。2、化学信使：主要的内部因子化学信、化学信使：主要的内部因子化学信使使激素。调节的基本形式是激素调节；激素。调节的基本形式是激素调节；3、电信使调节：植物体内电信使时常、电信使调节：植物体内电信使时常以电化学波的形式传递，以快速、通用、以电化学波的形式传递，以快速、通用、效用短暂为特点。在植物体内，它可以和效用短暂为特点。在植物体内，它可以和化学信使协作发
3、挥效应。如植物记忆与生化学信使协作发挥效应。如植物记忆与生物电变化及破案。物电变化及破案。4、水信使调节：植物体内水势的变化、水信使调节：植物体内水势的变化也可作为一种信息，并迅速传递，以调节也可作为一种信息，并迅速传递，以调节相关生命活动，适应环境变化。如气孔的相关生命活动，适应环境变化。如气孔的开关调节、干旱时叶子的闭合等。开关调节、干旱时叶子的闭合等。 Garner和Allard于1918年测量日照长短对植物生长开花的影响实验，实验用的小暗室（A）和1919年实验用的大暗房（B），大暗房外边植物生长箱下装有铁轨和滑轮，方便将植物移进和移出暗房。（C）经过室内黑暗处理的大豆已开花结果（左）
4、，而室外生长的大豆还没有开花（右）早在1952年，美国科学家Borthwick利用红光和远红光交替照射莴苣种子，进行萌发试验。实验结果发现，黑暗条件下，莴苣种子几乎不萌发，红光（R）和远红光（FR）都能促进莴苣种子萌发，但无论交替处理多少次，只要最后一次是红光，莴苣种子的萌发率几乎是100%，如果最后一次是远红光，莴苣种子的萌发率就只有50%左右（下表）处理条件萌发率(%)Dark8.5R98R+FR54R+FR+R100R+FR+R+FR43R+FR+R+FR+R99R+FR+R+FR+R+FR54R+FR+R+FR+R+FR+R98红光（波长为560 690 nm）能够促进莴苣种子萌发，而
5、远红光（波长为690 780 nm）则抑制种子萌发。用红光和远红光交替照射种子，种子的萌发率取决于最后一次照射的光的波长。就好像植物中存在着一个开关，红光让开关保持接通的状态，而远红光让开关保持断开的状态，开关接通与否由最后一次操作来决定。Borthwick等猜测这个开关应该是一个色素，这种色素具有两种可相互转换的形态。这种对光作出的响应、吸收光的受体后来科学家证实并称为“光敏色素”。光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节光作为一种信号分子，影响、调控植物生长、发育的全过程光作为一种信号分子，影响、调控植物生长、发育的全过程 在细胞在细胞膜上膜上，对，对红光和远红光红光和远红光有吸收并产
6、生有吸收并产生逆转逆转作用色素作用色素蛋白复合体，参与植物光形态建成，调节植物生长发育过程。蛋白复合体，参与植物光形态建成，调节植物生长发育过程。叶片中有一种专门感受、传递和转化光照信号的光敏素系统，其实也是一些能够叶片中有一种专门感受、传递和转化光照信号的光敏素系统，其实也是一些能够随着光照波谱变化进行可逆性转化的蛋白质。当不活跃的随着光照波谱变化进行可逆性转化的蛋白质。当不活跃的Pr蛋白吸收红光以后，蛋白吸收红光以后，摇身一变，成为非常活跃的摇身一变，成为非常活跃的Pfr蛋白，蛋白，Pfr蛋白再与其它蛋白质一起转移到细胞核蛋白再与其它蛋白质一起转移到细胞核中打开光调基因，表达出对应的生理性
7、变化，合成更多的化合物；当中打开光调基因，表达出对应的生理性变化，合成更多的化合物；当Pfr吸收了吸收了远红光以后，立即转化为远红光以后，立即转化为Pr蛋白，关闭基因的调节，叶片停止光合合成蛋白，关闭基因的调节，叶片停止光合合成调控机制调控机制在植物上的光受体接收到来自环在植物上的光受体接收到来自环境中的光信号之后，会把这种信境中的光信号之后，会把这种信号逐级传递给下游的关键转录因号逐级传递给下游的关键转录因子，从而调控植物发育相关基因子，从而调控植物发育相关基因的表达，介导植物的光形态建成。的表达，介导植物的光形态建成。树木在不同季节因为气温降水等的环境不同其生命活动也随之变化；春夏降雨多，
8、气温相对较高，植物生命活动旺盛处于生长期，植物从根部吸收的以水分为主的养分较多，形成层中的导管，筛管发育较粗，而秋冬季节，植物生命活动缓慢，处于生长后期，形成层发育缓慢。处于生长期发育的，称为早材或春材，处于生长季节后期发育的，称为晚材或秋材你知道年轮形成的原因吗？外界条件对植物生长的影响温度参与植物生长发育的调节 温度三基点与植物的原产地有关。作物 最低温度 最适温度 最高温度水稻 1012 2030 4044小麦 05 2531 3137南瓜 1015 3744 4450低温促进植物开花的作用春化作用春化作用春化的主导条件春化的主导条件低温低温温度参与植物生长发育的调节温度参与植物生长发育
9、的调节生长的最适温度生长的最适温度：植物生长最快：植物生长最快的温度。的温度。协调最适温度协调最适温度：使植株健壮生长的适宜温度。常要：使植株健壮生长的适宜温度。常要求在比生长求在比生长最适温度最适温度略低的温度下进行。略低的温度下进行。 生长还需要生长还需要昼夜变温昼夜变温。如番茄，在昼夜温度恒定为。如番茄，在昼夜温度恒定为2525下，生长较快，但在昼温下，生长较快，但在昼温2626，夜温，夜温2020下，下，则生长更快。则生长更快。生长的温周期现象生长的温周期现象（thermoperiodicity of growth）在自然条件下，有日温较高和夜温较低的周期性变化反应现象。在自然条件下，有日温较高和夜温较低的周期性变化反应现象。IAA甲甲. . 根冠不切除（对照）根冠不切除（对照）乙乙. . 根冠全切除根冠全切除丙丙. . 根冠下半部分切除根冠下半部分切除丁丁. . 根冠上半部分切除根冠上半部分切除设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠（参考提示）（参考提示）如果进一步验证是钙离子在这一过程中发挥作用，请说出如果进一步验证是钙离子在这一过程中发挥作用，请说出实验思路（提示）实验思路（提示）EDTA的作用是去除与其临接部位的的作用是去除与其临接部位的 Ga 2+
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