有花植物對環境的反應有花植物對環境的反應(The response of plants to ex(The response of plants to ex

ternal stimuli)ternal stimuli)

向性向性(Tropisms)(Tropisms)

定義：定義： 是植物身體某部份，或某個器官對外界是植物身體某部份，或某個器官對外界刺激作出方向性生長反應的能力刺激作出方向性生長反應的能力

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

向性向性(Tropisms)(Tropisms)

種類：種類： 向光性 向光性 (phototropism) (phototropism) 向地性 向地性 (geotropism)(geotropism) 向化性 向化性 (chemotropism)(chemotropism) 向水性 向水性 (hydrotropism)(hydrotropism) 向觸性 向觸性 (haptotropism)(haptotropism) 向氧性 向氧性 (aerotropism)(aerotropism)

植物的生長物質植物的生長物質(plant growth substances)(plant growth substances)

進行化學性協調進行化學性協調 帶來生長反應帶來生長反應 種類 種類 ::

生長素 生長素 (auxins) – (auxins) – 細胞的膨脹及分化細胞的膨脹及分化 赤黴素赤黴素 (gibberelllins/GA)–(gibberelllins/GA)– 細胞膨脹及分化細胞膨脹及分化 細胞分裂素 細胞分裂素 (cytokinins / CK) – (cytokinins / CK) – 細胞的分裂細胞的分裂 脫離素脫離素 (abscisics acid/ABA)-(abscisics acid/ABA)- 植物器官的休植物器官的休止止

乙烷 乙烷 (ethylene) – (ethylene) – 植物器官的衰老植物器官的衰老

生長素生長素(Auxins)(Auxins)

生長素的發現 生長素的發現 :: (1880(1880 年年 ) Charles Darwin) Charles Darwin

發現胚芽鞘向光性是由某些化學物質發現胚芽鞘向光性是由某些化學物質帶出 帶出

(1913(1913 年年 ) Boysen-Jensen) Boysen-Jensen認識生長素傳送的機制認識生長素傳送的機制

(1928(1928 年年 ) Went) Went証實一種化學傳遞物的存在証實一種化學傳遞物的存在 , , 是一細是一細小的化學份子小的化學份子

生長素的性質生長素的性質 化學成份化學成份 : : 吲哚乙酸 吲哚乙酸 (Indoleacetic acid / IAA)(Indoleacetic acid / IAA) 合成合成 : : 在莖尖及嫩葉內不斷合成在莖尖及嫩葉內不斷合成

: : 只有少量在根部製造只有少量在根部製造 移動移動 : : 從合成器官的尖端移至其基部從合成器官的尖端移至其基部

: : 只循單方向移動只循單方向移動 運輸的機制 運輸的機制 : : 在細胞之間擴散在細胞之間擴散 , , 經維管束運經維管束運輸輸

生長素的作用生長素的作用 主要作用主要作用 : :

刺激細胞膨脹刺激細胞膨脹 莖部及根部伸長莖部及根部伸長 帶來莖及根的向光性及向地性帶來莖及根的向光性及向地性

其他作用其他作用 :: 刺激根的生出刺激根的生出 刺激果實的生長 刺激果實的生長 ( ( 如如 : : 單性結果 單性結果 )) 刺激頂端優勢刺激頂端優勢 , , 抑制側芽的生長抑制側芽的生長 脫離 – 抑制某些器向的脫落脫離 – 抑制某些器向的脫落

生長素及向光性生長素及向光性(Auxins & phototropism)(Auxins & phototropism)

生長素及向地性生長素及向地性(Auxins & geotropism)(Auxins & geotropism)

生長素的商業應用生長素的商業應用 促使結果促使結果 , , 甚至單性結果甚至單性結果

NAA, NAA, 吲哚丙酸吲哚丙酸 避免未成熟果實的脫落避免未成熟果實的脫落 , , 延緩果實脫離延緩果實脫離

2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA 促進根的形成促進根的形成

NAANAA 作為除草劑作為除草劑

2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA

貯存馬鈴薯貯存馬鈴薯 2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA2-4,D ; 2,4,5-T ; MCPA

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

(1920(1920 年年 ) ) 日本科學家日本科學家發現赤黴菌分泌出化學質 發現赤黴菌分泌出化學質 稻米 稻米幼苗瘦長幼苗瘦長 , , 青黃青黃 , , 死亡 死亡

(1926(1926 年年 ))提取及分離出這物質提取及分離出這物質

(1935-38(1935-38 年年 ))結晶出這化學物質結晶出這化學物質命名為赤黴素命名為赤黴素

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

(1959(1959 年年 ))發現約 發現約 50 50 種天然的赤黴素種天然的赤黴素 , , 與 與 GA3 GA3 的結構及作用相似的結構及作用相似

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

(1938-50(1938-50 年代年代 ) ) 第二次世界大戰第二次世界大戰阻延西方科學家對赤黴素作深入探究阻延西方科學家對赤黴素作深入探究

(1954(1954 年年 ) ) 英國科學家英國科學家成功分離及命名為赤黴酸 成功分離及命名為赤黴酸 (gibberellic (gibberellic

acid / GA3)acid / GA3) (1950(1950 年代年代 ))

科學家從其他高等植物提取出 科學家從其他高等植物提取出 GA3GA3

赤黴素的性質及化學結構赤黴素的性質及化學結構 化學成份化學成份 : :

結構複雜結構複雜 均為弱酸均為弱酸 含有一 含有一 gibbane gibbane 的骨架的骨架

合成合成 : : 頂葉頂葉 , , 芽芽 , , 種子種子 , , 根尖根尖: : 在幼嫩及膨大的器官中最多在幼嫩及膨大的器官中最多

移動移動 : : 從合成器官 從合成器官 其他器官 其他器官 : : 可循不同方向移動可循不同方向移動

運輸的機制 運輸的機制 : : 經維管束運輸經維管束運輸

赤黴素的作用赤黴素的作用 主要作用主要作用 : :

刺激細胞伸長 刺激細胞伸長 莖部伸長 莖部伸長 使遺傳上矮小植物回復正常高度使遺傳上矮小植物回復正常高度

其他作用其他作用 :: 中斷種子的休眠中斷種子的休眠 中止芽的休眠中止芽的休眠 刺激果實的形成 刺激果實的形成 ( ( 刺激單性結果 刺激單性結果 )) 刺激長日照植物開花刺激長日照植物開花 , , 抑制短日照植物開花抑制短日照植物開花

赤黴素的商業應用赤黴素的商業應用 種植無核果實 種植無核果實 ( ( 單性結果 單性結果 ))

如如 : : 無核葡萄無核葡萄 刺激果實的形成刺激果實的形成

如如 : : 啤梨啤梨 , , 柑橘柑橘 延遲果實的成熟延遲果實的成熟

如如 : : 香蕉香蕉 , , 西柚西柚 釀製啤酒釀製啤酒 抗赤黴素 – 作為生長抑制劑抗赤黴素 – 作為生長抑制劑

乙稀乙稀(ethylene / ethene / C(ethylene / ethene / C22HH44))

發現 發現 :: (1930(1930 年年 ))

乙稀加速柑橘類水果的成熟乙稀加速柑橘類水果的成熟影響其他生長及發育過程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 某些水果能自行釋出相似的氣體

(1934(1934 年年 ))生物學家發現未成熟的蘋果釋出 生物學家發現未成熟的蘋果釋出 CC22HH44

多種水果及植物器官也釋出 多種水果及植物器官也釋出 CC22HH44

乙稀的合成及分佈乙稀的合成及分佈 合成合成 : : 大部份植物器官大部份植物器官

移動移動 : : 從器官表面釋出 從器官表面釋出 : : 並不在細胞間隙內流動 並不在細胞間隙內流動 / / 貯存貯存

乙稀的作用乙稀的作用 主要作用主要作用 : :

促進果實的成熟促進果實的成熟 其他作用其他作用 ::

抑制果實及葉片脫離抑制果實及葉片脫離 中止芽體的休眠中止芽體的休眠

乙稀的商業應用乙稀的商業應用 刺激某些水果的開花刺激某些水果的開花

如如 : : 菠蘿菠蘿 刺激果實的成熟刺激果實的成熟

如如 : : 蕃茄蕃茄 , , 柑橘類水果柑橘類水果 人為控制果實成熟的時間人為控制果實成熟的時間

光照週期的現象光照週期的現象 光照週期 光照週期 (photoperiod)(photoperiod)

是每天日照的長短是每天日照的長短 其變化可影響動物的行為及植物的活動其變化可影響動物的行為及植物的活動

光照週期 光照週期 開花 開花 影響莖分生組織由產生葉片及側芽 影響莖分生組織由產生葉片及側芽 產生花朵 產生花朵

光敏素 光敏素 (phytochrome)(phytochrome) PPFRFR / P / P730730 ( ( 吸收紅外光 吸收紅外光 )) PPRR / P / P660660 ( ( 吸收紅光 吸收紅光 ))

植物的分類植物的分類((根據光照週期對其開花的影響根據光照週期對其開花的影響 ))

短日照植物 短日照植物 (Short Day Plants / SDP)(Short Day Plants / SDP) 長日照植物 長日照植物 (Long Day Plants / LDP)(Long Day Plants / LDP) 中日照植物 中日照植物 (Day Neutral Plants / DNP)(Day Neutral Plants / DNP)