有花植物對環境的反應 (The response of plants to external stimuli)

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1 有花植物對環境的反應 (The response of plants to external stimuli)

2 向性 (Tropisms) 定義： 反應的種類： 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
正向性反應 (positive tropism) 負向性反應 (negative tropism)

3 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)

4 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

5 生長素 (Auxins) 生長素的發現 : (1880年) Charles Darwin (1913年) Boysen-Jensen
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

6 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
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

7 生長素的作用 主要作用: 其他作用: 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 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

8 生長素及向光性 (Auxins & phototropism)

9 生長素及向地性 (Auxins & geotropism)

10 生長素的商業應用 促使結果, 甚至單性結果 避免未成熟果實的脫落, 延緩果實脫離 促進根的形成 作為除草劑 NAA, 吲哚丙酸
2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA 促進根的形成 NAA 作為除草劑

11 貯存馬鈴薯 2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA

12 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 ( 年) 結晶出這化學物質 命名為赤黴素

13 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

14 赤黴素 (Gibberellins / Gibberellic acid / GA)
發現 : ( 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

15 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
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

16 赤黴素的作用 主要作用: 其他作用: 刺激細胞伸長  莖部伸長 使遺傳上矮小植物回復正常高度 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

17 赤黴素的商業應用 種植無核果實 ( 單性結果 ) 刺激果實的形成 延遲果實的成熟 釀製啤酒 抗赤黴素 – 作為生長抑制劑 如: 無核葡萄
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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 光照週期的現象 光照週期 (photoperiod) 光照週期  開花 光敏素 (phytochrome) 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 )

23 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)