生长素是什么? ¹

生长素是一种植物激素，对植物的生长和发育起着重要的调节作用。它被称为“植物生长素”。

生长素的化学成分是一类天然存在于植物体内的有机化合物，也可以通过人工合成。它主要来源于植物细胞的合成代谢过程。

生长素的主要分子结构是吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid，简称IAA）。它是一种无色无味的晶体，化学式为C10H9NO2，分子量为175.18。

生长素通过多种机制和信号通路来调节植物的生长和发育：

1. 促进细胞的伸长：生长素可以促进细胞的伸长，使植物在高度上增长。
2. 促进新根的形成：生长素在植物的根尖部位产生，可以促进新根的形成和支持根系的生长。
3. 调节维管束发育：生长素可以调节植物的维管束发育，影响植物的输送系统。
4. 影响植物的方向生长：生长素的不均匀分布会使植物在光线和重力的刺激下产生方向性生长。
5. 参与植物的生殖发育：生长素与植物的生殖器官发育密切相关，影响花芽形成和果实发育。

生长素的生物合成途径较为复杂，一般包括色胺酸合成、色胺酸转氨酶的反应、IAA合成、IAA分解等多个步骤。其中，色胺酸转氨酶反应是生长素生物合成的关键步骤，将色胺酸转化为IAA。

除了主要的IAA，植物体内还存在一些其他类似生长素作用的物质，如生长酮（Gibberellins）、赤霉素（Cytokinins）和乙烯（Ethylene），它们与生长素共同调控植物的生长和发育过程。

生长素在现代农业和园艺中有广泛的应用，例如：

1. 促进果实膨大和提高产量。
2. 促进根系生长，增强植物的抗逆性。
3. 促进机械性繁殖，快速繁育优质植物。
4. 调控果实的成熟过程。

虽然生长素在农业和园艺中有许多应用，但过量的使用也可能导致副作用和环境问题，因此需要谨慎使用。

参考文献： 1. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology (5th ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates.