生长素

第一种被发现的植物激素
生长素是第一类被发现的植物内源性激素。天然的生长素总共有四种,其中吲哚-3-乙酸(IAA)是第一个被发现和提纯的,也是植物体内最主要的生长素类型。因此常说的生长素一般指IAA[2]生长素主要在植物快速生长的部位合成,例如芽尖胚芽鞘幼叶。其游离在组织中的浓度水平可由几个因素调节,包括共轭物的合成和分解、IAA的代谢、分区和极性运输[3]
生长素可介导植物的向光性向重力性生长等特征,还可以调节植物的生长和发育,包括根茎的生长、调节花、果、叶的发育。生长素最重要的作用之一是调节嫩茎、幼叶的伸长生长,但在高浓度的条件下会抑制根部的生长。因此,合成生长素在商业上可被用作生根剂除草剂[3]

研究历史

十九世纪后半期,查尔斯-达尔文(Charles Darwin)和他的儿子弗朗西斯(Francis Darwin)发现植物向光性生长的现象。他们用蓝光照射金丝雀草Phalaris canariensis)幼苗叶鞘的一侧,发现幼苗在一小时内就会向光脉冲的方向弯曲生长。如果用铝箔覆盖顶端再照光,则不会弯曲。因此他们提出在胚芽的顶端可能存在刺激生长的物质,在光的照射下会传输到生长去,从而导致背光面生长得更快。[4]
1926年,弗里茨-温特(Frits Went)首次分离了这种促进生长的物质。他切除了燕麦胚芽的顶端,并将其中的化学物质转移到了琼脂上,然后将琼脂块不对称地放置在被切除的外胚层上。琼脂块诱导了胚芽弯曲生长,以此证明了在胚芽顶端存在着一种可扩散的促进生长的化学物质,并将其命名为生长素(auxin)。[5]Auxin在希腊文中是生长的意思。[3]1934年,研究者从孕妇的尿液中提取了生长素,并鉴定其化学结构为吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)。[6]此后IAA被证明广泛存在于高等植物中,是植物体内生长素的主要种类。[2]