2016年9月23日 星期五

荷爾蒙之外的植物生長物質

 除了五大類荷爾蒙「生長素」、「激勃素」、「細胞分裂素」、「乙烯」和「離層酸」以外,植物體內還有很多其他對生長發育有特殊調節作用的物質,如「油菜素甾體類」、「茉莉酸類」、「水楊酸類」等。

撰文:何小靖


油菜素是1970年在油菜花粉中發現的,1978年能精緻為高活性結晶物,這是一種甾ㄗ醇内酯化合物,之後有越來越多類似的化合物被分離出來,就統稱為油菜素甾體類(BR, BRs),含量很少但活性很強,除了對幼苗有促進細胞分裂和伸長的作用以外,最特別之處在於能提高酶的活性,激發植物的潛能,對細胞膜可以起保護作用,強化植物對逆境的抵抗力,尤其是耐冷性。


茉莉酸(JA, JAs)是類似脂肪酸的衍生物,或稱為代謝物,和油菜素是差不多時期被發現。它最引人注目的功能是抵抗食草昆蟲、動物,以及病原菌,甚至是機械的傷害。植物在受到攻擊的時候,會在傷口誘導大量的茉莉酸,以產生蛋白酶抑制劑等,讓敵人難以消化和吸收,可能放棄進食或造成敵人生長速率下降。另外,間接作用是產生信號物質,吸引捕食性和寄生性天敵,使得植物能夠減少被危害的機會。


但是,發動這樣的機制是必須要付出代價的,把能量放到防禦上,能夠分配到生長和繁殖的資源就減少了,輕微造成果實成熟時間拉長、種子數量減少,但如果茉莉酸濃度太高,植物可能就來不及結果或繁殖了。


水楊酸(SA, SAs)也是差不多時期被發現在植物中重要的生理作用,不過在此之前,它已經被知道有很強的收斂作用,兩千多年前就被用來治病,並且經過各方努力,1897年在醫學上就有了阿斯匹靈的問世。


水楊酸是一種酚類化合物,有特殊氣味,呈弱酸性,在環境中很容易被氧化。水楊酸可以讓植物在寒天局部產熱,以利於開花結果。植物受到侵害會誘發水楊酸的形成,同時產生過敏反應,讓傷口迅速局部壞死避免擴散,並且慢慢發展出抗性能力。


其他植物生長物質還有多胺、玉米赤霉烯酮、寡糖素、三十烷醇等,有機會我們再來介紹。



Photo credit: Infomastern via Visualhunt.com / CC BY-SA


筆耕硯田

何小靖

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