植物器官脱落机理探究.docx

花儿为什么会落摘要：刈植物的器官脱落机制从牛•物、化学和物理角度进行探究，其中包括植物体内生物 酶与植物激素对器官脱落的调节作用以及对花朵掉落过程的力学分析，并就如何减少不必要 的花果脱落进行了探究关键词：器官脱落；植物激素；力学分析植物的器官脱落（organ abscission）是植物适应环境、保存自身和保证后代繁殖的一种生物学 现象脱落包插离层细胞分离和分离面保护组织的形成两个过程，这是植物自我调节的一种 手段⑴在干旱、雨涝、营养失调情况下，叶片、花和幼果也会提早脱落，这是植物对外界 环境的一种适应然而，过量或非适时的脱落，往往给农业生产带来严重的损失探究花儿 衰落的原因以及如何减少花果脱落，是生产上需要解决的问题1 环境因素对花朵脱落的影响1.1温度温度过高和过低都会加速器官（花朵）脱落随着温度升髙，生化反应加快，温度与脱落 的关系Qo约等于2,这是直接的影响此外，高温也会引起水分亏缺促使叶片脫落，这是 间接的影响1.2水分植物通常在干旱时落花落叶，以减少水分的蒸腾损失，否则会萎鳶死亡所以，脱落是植 物对水分胁迫的重要保护反应干旱时，眄1口朵乙酸氧化酶活性增强，可扩散的生长素相应减 少，细胞分裂素含量下降，乙烯和脱落酸增多，所有这些变化都促进器官的脱落。

1.3光照通常情况下，光照充足时，器官（花朵）不易脱落；光照不足时，器官（花朵）容易脱落 光照过弱，不仅使光合速率降低，形成的光合产物少，而且会阻碍光合产物运送到叶片和花 果，导致脱落凡是糖类含量高时的花果和叶片，不易脱落；而糖类含量低的，则容易脱落 这是氏久以来园艺学家观察到的⑵2 脱落吋的生理变化和相关生物酶的作用2.1.1脱落时的生理变化在脱落过程中，植物的离层细胞会发生变化，高尔基体和小泡发生变化小泡聚集在质膜, 释放出酶到细胞壁和中胶层，最后细胞壁和小胶层分解并膨大，使细胞分离，成为离层；促 使细胞壁物质的合成和沉积，保护分离的断面，形成保护层在脫落发生之前，植物相关器 官内的植物激素含量发生变化,在激素信号的作用下，离层内合成RNA,翻译成蛋白质（酶） 其中较为重要的是纤维素酶和果胶酶2.1.2植物衰老及器官脱落的两种理论2.1.2.1营养亏缺理论花朵是植物的生殖器官，垄断了植株营养的分配，聚集了营养器官的养料，引起植物营养 体的衰老故而植物体发生衰老，并脱落器官2.1.2.2植物激素调控理论植物开花时，根系合成的细胞分裂素运到花朵，促使花朵蛋白质合成，推迟花朵脱落但是 植株结果时，一方面根系合成的细胞分裂素数量减少，花朵得不到足够的细胞分裂素；另一 方血，果实内细胞分裂素含量增大，成为植株代谢旺盛的生长中心，促使花朵的养料运向杲 实。

这就是花朵脱落的原因2.2相关生物酶的作用2.2.1纤维素酶纤维素酶定位在离层，主要作用于离层中的纤维素，促使折断力下降，器官（花朵）脱落 乙烯和ABA可促进该酶活性2.2.2果胶酶果胶是中胶层的主要成分，基本上是多聚半路糖醛酸脱落期间细胞壁丧失的糖类（占总 量4%）主要是可溶性果胶乙烯能促进果胶酶活性，也能促进脱落3 脱落与植物激素3.1生长素根据Addicott等的“生长素梯度”学说，决定脱落的不是生长素绝对含量，而是相对浓 度，即离层两侧生长素浓度梯度起着调节脫落的作用当远基端浓度高于近基端时，花朵不 脱落；当两端浓度差界小或不存在吋，花朵脱落；当远基端浓度低于近基端吋，加速脱落 3.2脱落酸脱落酸能促进分解细胞壁的酶的分泌，也能抑制叶柄内生长素的传导，所以促进器官（花 朵）脱落短日照有利于脱落酸的合成，这止是说明短FI照成为叶片脱落的环境信号的原因 3.3乙烯乙烯促进脱落的机理，可能有两方面的作用：1）诱导离层内果胶酶和纤维素酶的合成， 增加膜透性：2）促使牛•长素钝化和抑制生长素向离层输导，使离层生长素含量减少 3.4赤霉素和细胞分裂素的间接影响4 花朵脱落过程中的力学分析4.1近似结构力学分析将花朵和花杆间组成的构件视为杆件结构。

又因为本结构内全部支座反力和内力不能由静 力平衡条件唯一确定，必须补充变形协调条件才能完全确定，故本结构为超静定结构花杆 可视为花朵的弹性支座（花杆主要约束花朵的上下位移，同时其本身又要产生一定的水平位 移，其约束力和位移有关）当快要凋亡的花朵在风力、重力等外力作用下与花杆间的相互 荷载超过整个杆件结构的极限荷载吋，花朵便会落下4.2近似弹塑性力学分析当结构的外载荷逐渐增加时，花朵与其支撑杆的结构将有弹性状态进入弹塑性状态，最后 进入极限状态，此时结构在极限荷载的作用下，变形将无限制地增长直至结构丧失承载能力 宏观上的表现为：花朵与花杆的整体结构在外力作用下，结构的应力超过其许用应力，造成 结构组成部分的分离4.3分子间作用力的变化在脱落过程中，物质的分解、水分的减少导致离层内分子间的氢键作用、色散力和偶极之 间作用力变弱，宏观上在离层两侧的彼此约束力减弱，花朵易于落下5 关于减少植物落花落果的建议5.1改善营养条件，使花、果得到足够的光合产物可以增加水、肥供应，使形成较多光 合产物，供花、果发育的需要；5.2适当修剪，甚至抑制营养枝的生长，使养分集中供应花朵、果枝的发育；5.3应用植物生反调节剂，如PP333和B9等可以控制营养枝生长，促进花芽分化；赤霉素 、茶乙酸、2,4—D和2,4,5—T等可防止落花、落果，增加座果率；5.4为保证年年平衡高产和保证品质，对于部分长势不好的花果，可用蔡乙酸和荼乙酰胺 进行合理的疏花疏果，从而保证长势好的花果的生长。

5.5在花果生长过程中，应注意使其少受极端天气的影响如台风天气，易对花果生长造 成严重影响参 考 文 献1. 《Plant Physiology)) by F.B.Salisburg and C.Ross Wadsworth Publishing Company,!9692. 《植物生理学》2012年第四版潘瑞炽主编 高等教育出版社3. 《结构力学》2011年第一版赵延林、边亚东主编 黄河水利岀版社4. 《弹塑性力学》2010年第一版 金英玉、杨兆华著 地质出版社5. 《Plant Growth and Development^ Leopold,A.C. 19646. 《Plant Physiol》 Aurelio G C et al, 1996.。