引入
为什么放在窗台上的植物会向光弯曲？
为什么掐掉顶芽后，侧芽就开始生长？
为什么用生长素处理番茄花蕾能得到无籽果实？
芽的向光性与双金属温度计的响应方式有相似之处：都表现为对单一方向刺激的定向响应，但前者是生长调节，后者是热膨胀的物理效应。
植物没有神经系统，却能对光、重力、触碰做出精确响应。这套响应系统由植物激素承担。
正文
定义
植物激素是植物体内合成的、能从产生部位运输到作用部位、对生长发育有显著调节作用的微量有机物。
五大类植物激素
| 激素 | 主要合成部位 | 主要作用 | 典型现象 |
|---|---|---|---|
| 生长素（IAA） | 幼芽、幼叶、发育中的种子 | 促进伸长生长，两重性 | 向光性、顶端优势 |
| 赤霉素（GA） | 幼芽、幼根、未成熟种子 | 促进茎伸长、种子萌发 | 水稻恶苗病 |
| 细胞分裂素（CTK） | 根尖 | 促进细胞分裂、延缓衰老 | 保鲜 |
| 脱落酸（ABA） | 根冠、萎蔫的叶片 | 抑制生长、促进脱落和休眠 | 气孔关闭 |
| 乙烯 | 成熟果实、衰老组织 | 促进果实成熟、脱落 | 催熟 |
生长素
合成与运输
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 合成部位 | 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 |
| 运输方式 | 极性运输（形态学上端到下端），需消耗能量 |
| 运输方向 | 在胚芽鞘、芽、幼叶中为极性运输；在成熟组织中可通过韧皮部运输 |
极性运输是主动运输，缺氧会抑制。这与物质跨膜运输中的主动运输一致。
两重性
生长素的作用与浓度密切相关：
| 浓度 | 对根 | 对芽 | 对茎 |
|---|---|---|---|
| 低 | 促进 | 促进 | 促进 |
| 中 | 抑制 | 促进 | 促进 |
| 高 | 抑制 | 抑制 | 促进 |
不同器官对生长素的敏感度不同：根 > 芽 > 茎。同一浓度对根可能是抑制，对茎仍是促进。这就是“两重性”的核心。
向光性
单侧光照射时，生长素从向光侧向背光侧运输，背光侧浓度高，细胞伸长快，茎向光弯曲。
单侧光
↓
生长素向背光侧转移
↓
背光侧浓度高 → 细胞伸长快
↓
茎向光弯曲注意：感光部位是尖端，弯曲部位在尖端下部。切除尖端后不再向光弯曲，说明尖端是感受光刺激的部位。
重力影响
重力使生长素向近地侧运输：
| 器官 | 近地侧浓度 | 结果 | 现象 |
|---|---|---|---|
| 茎 | 高 | 促进生长 | 背地性 |
| 根 | 高 | 抑制生长 | 向地性 |
同一浓度，茎被促进、根被抑制，根源还是敏感度差异。根的向地性常被作为“两重性”的经典证据。
顶端优势
顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽处，抑制侧芽生长。
| 操作 | 结果 |
|---|---|
| 保留顶芽 | 侧芽受抑制，植株高大 |
| 摘除顶芽 | 侧芽处生长素浓度下降，侧芽萌发 |
农业上通过摘心、打顶促进分枝，提高产量（如棉花、果树整形）。
应用
| 应用 | 原理 |
|---|---|
| 培育无籽果实 | 花蕾期涂抹生长素，促进子房发育成果实，但未受精故无种子 |
| 促进扦插生根 | 适宜浓度处理插条基部 |
| 防止落花落果 | 适宜浓度喷洒 |
| 除草 | 高浓度生长素类似物（如 2,4-D）抑制双子叶植物 |
茄果类（番茄、黄瓜、辣椒）适合用生长素涂抹柱头培育无籽果实，因为这些作物的果实发育依赖子房，涂抹后可绕过受精过程。
其他激素的协同与拮抗
| 关系 | 例子 |
|---|---|
| 协同 | 生长素与赤霉素都促进伸长生长 |
| 拮抗 | 脱落酸抑制生长，赤霉素促进生长 |
| 拮抗 | 细胞分裂素延缓衰老，乙烯促进衰老 |
植物的生长发育是多种激素共同调节的结果，不是单一激素决定。比例往往比绝对浓度更重要。
常见误区
| 错误说法 | 问题 |
|---|---|
| “生长素浓度越高长得越快” | 高浓度抑制，具有两重性 |
| “向光性是向光侧生长素多” | 是背光侧多 |
| “根的向地性是近地侧生长快” | 近地侧浓度高抑制生长，背地侧长得快 |
| “植物激素就是植物生长调节剂” | 前者是植物自身合成，后者是人工合成 |
| “无籽果实都没有种子” | 有些是种子败育，有些是未受精 |
引出
为什么根和茎对同一浓度生长素的反应相反？
顶端优势的解除如何应用于果树整形？
植物生长调节剂与植物激素在安全性上有何区别？
- 植物向性与信号：向性运动的信号转导机制
- 光合作用进阶——C3 C4 CAM：植物生理的另一条主线
- 体液调节与内分泌：动物激素调节的对照
- 生理学：植物生理学的整体框架