植物器官为什么会脱落(植物器官脱落的原因)
正常的器官脱落对植物自身有利。如花粉、种子、果实的脱落便于繁殖后代;受伤或受害时器官的脱落可使植物摆脱潜在的感染源;干旱条件下树木落叶,可减少水分损失;花果脱落可调整器官间的源库关系,使营养物质分配更为合理等。脱落是植物对外界环境的一种适应。但不正常的脱落,如大量的棉花落铃、大豆落荚和果树落花落果常造成农业生产上的严重损失。
许多器官脱落前先形成离层。离层是分布在茎上叶柄、花柄或果柄以至某些枝条基部的几层薄壁细胞。这些细胞较小,在器官形成前就已出现,并进行了几次细胞分裂,但处于潜伏状态。到器官临近脱落前,它们的细胞壁及胞间层被果胶酶和纤维素酶所分解,使细胞间发生分离。当受到外力时,器官就脱落。也有些植物的器官如烟草的叶片脱落时不形成离层。
离层的形成与植物体内激素的作用有关。1955年美国F.T.艾迪科特等提出脱落的生长素梯度理论,认为跨越叶柄离层区两侧生长素的浓度梯度是脱落的决定因素。当离层区靠叶片一侧的生长素含量高于靠近茎的一侧生长素含量时,叶子不会脱落;但当生长素含量在离层区两侧近乎相等或在茎的一侧含量较高时,就发生脱落。乙烯是造成器官脱落的主导激素,果实脱落之前产生大量乙烯;外加乙烯也可加速叶和果实脱落。脱落酸在衰老叶片和某些脱落果实中含量增高,它可能也是引起脱落的内源激素。导致器官脱落的内因还有碳水化合物、氮素营养以及其他一些矿质元素等。器官脱落也受外界条件的影响。高温、高湿、缺水、缺氮肥、光照不足常引起脱落。作物种植过密,下部叶片常因遮光而提早衰老脱落。在早春低温下,番茄、茄子容易发生落花现象。
在农业生产上,常使用生长调节剂以减少脱落。如用萘乙酸和萘乙酸钠防止苹果采前落果;用生长素、亦霉素防止棉铃脱落;用2,4―滴防止温室番茄落花等。此外,为方便机械化收获,也可采用脱叶剂(乙烯利、硫酸镁等)人为地加速棉花、甜菜、马铃薯等作物叶子的脱落。为避免开花过多,果实发育不良,也用萘乙酸、乙烯利、整形素等进行果树的疏花疏果。
植物器官脱落与植物激素有何关系1.生长素类
生长素类既可以抑制脱落,也可以促进脱落,它对器官脱落的效应与生长素使用的浓度、时间和施用部位有关。
将生长素施在离区近轴端(离区靠近茎的一面),则促进脱落;施于远轴端(离区靠近叶片的一侧),则抑制脱落。这表明脱落与离区两侧的生长素含量密切相关。
阿迪柯特(Addicott)等(1955)提出了生长素梯度学说来解释生长素与脱落的关系。该学说认为器官脱落为离区两侧生长素浓度梯度所控制,当远轴端的生长素含量高于近轴端时,则抑制或延缓脱落;反之,当远轴端生长素含量低于近轴端时,会加速脱落。
2.乙烯
乙烯是与脱落有关的重要激素。内源乙烯水平与脱落率呈正相关。
奥斯本(Osborne,1978)提出双子叶植物的离区内存在特殊的乙烯响应靶细胞,乙烯可刺激靶细胞分裂,促进离层中纤维素酶等水解酶的产生,从而使中胶层和基质结构疏松,导致脱落。
乙烯的效应依赖于组织对它的敏感性,即随植物种类以及器官和离区的发育程度不同而敏感性差异很大,当离层细胞处于敏感状态时,低浓度乙烯即能促进纤维素酶及其他水解酶的合成及转运,导致叶片脱落。
3.脱落酸
ABA促进脱落的原因是ABA抑制了叶柄内IAA的传导,促进了分解细胞壁的酶类的分泌,并刺激乙烯的合成,增加组织对乙烯的敏感性。但ABA促进脱落的效应低于乙烯。
戴维斯(Davis)等(1972)首先注意到棉铃中ABA含量与其脱落曲线一致,且幼果易落品系含有较多的ABA。在生长的叶片中脱落酸含量极低,只有在衰老的叶片中才含有大量的脱落酸。秋天短日照促进ABA合成,所以能导致季节性落叶。
4.赤霉素和细胞分裂素
这两种激素对脱落也有影响,不过都不是直接的。如在棉花、番茄、苹果和柑橘等植物上施用赤霉素能延缓其脱落。
蔡可等(1979)发现GA3防止棉花幼铃脱落的效果最佳。但赤霉素也能加速外植体的脱落。在玫瑰和香石竹中,CTK能延缓衰老脱落,这可能是因为CTK能通过调节乙烯合成,降低组织对乙烯的敏感性而产生影响。
各种激素的作用不是彼此孤立的,器官的脱落也并非受某一种激素的单独控制,而是多种激素相互协调、平衡作用的结果。
植物为什么会落叶?
落叶的原因:
1、内因:叶片经过一定时期的生理活动后细胞内大量的代谢产物,如矿物质积累,引起生理功能衰退而死亡(叶绿素破坏)。
2、外因:天气变冷,土温降低,雨水减少,根系吸水能力大大减弱。
落叶有两种情况:
1、每当干旱或寒冷季节来临,全树叶枯死脱落,仅存枝干,为落叶树,如桃。
2、在春夏时新叶发生以后,老叶渐次脱落,就全树看,终年常绿,为常绿树,如樟。
扩展资料:
当秋天悄然来临的时候,空气变得干燥起来,树叶里的水分通过叶表面很多空隙大量蒸发。同时由于天气变冷,树根的作用减弱,从地下吸收的水分减少,使得水分供不应求。如果这样下去,树木就会很快枯死,为了继续生存下去,在树叶柄和树枝相连的部位形成离层。
离层形成以后,稍有微风吹动,便会断裂,于是树叶就飘落下来了。当然离层内侧有一层保护层可以保护叶片不被病毒侵害。 这时,水分不再往树叶输送。树叶脱落以后,剩下光秃秃的枝干,树木对水分的消耗减少了,使得树木可以安全过冬了,所以树木落叶也是有益的。
参考资料来源:百度百科-落叶
叶子脱落的内在原因叶子脱落的内在原因“脱落酸”
作用:促进脱落。
从脱落酸的名称可知、加速植物器官脱落是ABA的一个重要生理作用。
关于ABA引起叶、花和果实的脱落问题,存在不同的看法。Addicott(1982)作为ABA的发现者之一,根据大量事实认为内源ABA促进脱落的效应是肯定的。但用ABA作为脱叶剂的田间试验尚未成功。这可能是由于叶片中的IAA,GA和CTK对ABA有抵消作用。
Milborrow(1984)认为外源的ABA能引起脱落,但比外源乙烯的作用低。 Osborne(1989)在评述乙烯和ABA对脱落的作用时得出结论,ABA在脱落方面可能没有直接的作用,而只是引起器官细胞过早衰老,随后刺激乙烯产量的上升而引起脱落,真正的脱落过程的引发剂是乙烯而不是ABA。
ABA的生物试法,一般采用豆叶(或棉叶)脱落法,将被试物质的羊毛脂膏涂在对生叶柄残端,观察其脱落的速度。此外,还用燕麦或小麦胚芽鞘切段伸长抑制的方法。
ABA是一种较强的生长抑制剂,可抑制整株植物或离体器官的生长。ABA对生长的作用与IAA,GA和CTK相反,它对细胞的分裂与伸长起抑制作用。它抑制胚芽鞘、嫩枝、根和胚轴等器官的伸长生长。
脱落酸的生理作用主要是导致休眠及促进脱落。用脱落酸处理植物生长旺盛的小枝,可以引起与休眠相同的状态;产生芽鳞状的叶子代替展开的营养叶;减少顶端分生组织的有丝分裂活动;并能引起下面的叶子脱落和防止休眠的解除。用脱落酸处理能萌发的种子,可以使之休眠。这种对萌发的抑制作用可以用赤霉素或细胞分裂素处理来抵消或逆转。脱落酸能拮抗赤霉素的代替长日照导致长日植物抽苔开花的作用。它还能使少数短日植物在非诱导周期的条件下开花。反之,脱落酸的几种作用也可用赤霉素抵消。例如使用赤霉素就能克服脱落酸对遗传性高秆玉米的伸长和对种子萌发及马铃薯发芽的抑制作用。此外,脱落酸的作用也与细胞分裂素相反,脱落酸在植物体内既有拮抗赤霉素的作用,也有拮抗细胞分裂素的作用。但是这些拮抗作用非常复杂。例如莴苣种子萌发需要光,赤霉素可以代替光。而脱落酸可以抵消赤霉素的促进萌发的作用,但继续提高赤霉素的浓度却不能克服脱落酸的作用、恢复对萌发的促进起作用。脱落酸抑制大麦粒中 α-淀粉酶的合成,并在这一过程中与赤霉素发生拮抗。对酶合成的抑制作用与 RNA合成的抑制剂8-氮鸟嘌呤和6-甲嘌呤所产生的作用类似,表明脱落酸的作用可能是抑制对决定 α-淀粉酶结构的 RNA的合成,或者阻止 RNA结合到有活性的酶单位中去。在蒲公英的叶子中脱落酸抑制RNA的合成,而在品藻中则抑制DNA的合成。
影响植物脱落的因素脱落是衰老的结果,控制衰老才能有效控制脱落,影响衰老的因素同时也影响植物器官的脱落。
影响叶片脱落的因素
(1)植物激素
(2)脱落酸
脱落酸也可促使叶片脱落。秋天的短日照是引起落叶的信号,因为短日照促使树木产生脱落酸而提高了叶片中脱落酸的含量。在生长中的叶片脱落酸含量极微,只有在衰老的叶片中才含有大量的脱落酸,所以叶片衰老即将脱落。
(3)乙烯
乙烯对叶片的脱落也有明显的促进作用。乙烯一方面加速叶片的衰老过程,另一方面能诱导离层中果胶酶和纤维素酶的合成,加速离区细胞的溶解。
(4)细胞分裂
叶片脱落是叶片中生长素、脱落酸、乙烯和细胞分裂素等诸多因素共同作用的结果。
植物营养
糖类、氮素和无机养分的供应也是影响植物脱落的原因。糖类的缺乏会导致叶片、花和果实的脱落。增加糖类的积累,同时避免氮素过量,供给适当的水分,加强光照,就能防止提早脱落。无机养分中钙的缺乏会引起某些植物落叶,因为钙能阻碍细胞壁胞间层中原果胶酸钙的形成。锌的缺乏也能促进落叶,因为锌是生长素合成所必需的。
影响花和果实脱落的因素
与叶片脱落相类似,影响花和果实脱落的主要因素也是激素和营养。
受精是种子和果实发育的必要条件,如果不受精,花开后便要脱落。所以凡能影响受精的条件都能影响花、果脱落。苹果开花时遇雨,开花后几天就大量落花,从而使产量降低,其原因就是因为阴雨天气影响受精之故。受精后的子房、胚或胚乳会产生一些激素,促进子房生长并发育成果实,这种现象肉质果实的发育比较典型。含种子较多的果实,往往比含种子较少的果实长得大些。如果由于某些原因使果实中一部分种子没有发育,果实在这部分的生长也减弱,这就是畸形果形成的主要原因。
果实和种子形成需要有大量营养物质供应,营养不良,果实的发育就受到影响,甚至脱落,一般的落果主要是由于营养失调所引起的。棉花的试验表明,幼铃中含糖量在开花后迅速增加的,就能正常的生长发育,如果因去叶、遮光而致使含糖量下降的,使很快脱落。未受精的幼铃,含糖量也少,也要脱落。肥水不足,植物生长不良,叶面积小,光合能力较弱,光合产物较少,不能满足大量花果生长的需要,是作物营养不良的原因之一。但如果水分和氮肥过多,营养生长过旺,光合产物大量消耗于枝叶生长方面,使花、果得不到足够的营养,也会导致果实种子营养不良而造成脱落。
干旱、高温、光线不足、病虫等所引起的落果,也是因为这些因素影响了植物的营养之故。可见营养是促进果实和种子发育的主要条件,而营养失调则是引起落花落果的主要原因。要防止落花落果,就需要改善植物的营养条件,这是农业生产管理的主要内容。