【正确答案】植物器官的脱落受植物体内的各种激素调节控制。引起脱落的激素主要是生长素和乙烯的平衡。器官的脱落与器官的生长素含量有关。Addicott等提出脱落的生长素浓度梯度学说,认为决定器官脱落的是离层区两边的牛长素浓度梯度,而不是生长素的绝对含量,当生长素的浓度远轴端/近轴端比值高时,不发生脱落,相反,远轴端/近轴端比值低时,加速离层形成而发生脱落。
乙烯加速离层细胞的衰老是控制脱落的主要因素。在一定的发育阶段和条件下,离层细胞对乙烯的敏感增加,受乙烯的刺激而分裂扩大,同时,诱导许多水解酶的合成和提高酶的活性,如果胶酶、纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶,并加速这些酶向细胞壁分泌,水解离层的细胞壁,从而引起器官的脱落。
生长素和乙烯调控植物器官脱落可分3个时期(见下图)。①维持生长期:在接收到脱落信号之前,叶片维持正常功能,叶片中合成的生长素不断向外运输,维持叶片和茎之间的生长素浓度梯度,离层细胞处于对乙烯非敏感时期。②诱导期:叶片衰老或环境信号干扰生长素的合成和运输,不能维持生长素浓度梯度,甚至形成反向的浓度梯度,同时,乙烯的含量增加,生长素的活性降低,离层细胞对乙烯敏感性增加,进入器官脱离诱导时期。③脱落期:敏感的离层细胞对低浓度乙烯反应,合成和分泌果胶酶、纤维素酶等细胞壁降解酶,水解细胞壁而导致器官脱落。
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ABA能促进衰老,但仅能诱导少数植物器官脱落。
GA和细胞分裂素不是直接减少脱落,可能因为延缓衰老而减少脱落。
在维持生长期,叶片中生长素含量较高,离层对乙烯的敏感性较低;当叶片中生长素含量降低时叶片进入脱落的诱导期,此时叶片中乙烯含量增加,离层对乙烯的敏感性也增加;离层细胞对低浓度乙烯反应,合成细胞壁降解酶,水解离层细胞壁,叶片脱落。