植物生理

呼吸、蒸散、開花、授粉、激素、逆境、防禦、光週期、光呼吸、世代交替、自交不親合

茉莉酮酸

茉莉酮酸 (Jasmonates)
國立臺灣大學植物科學研究所博士生 林孟淳

茉莉酮酸 (jasmonates, JAs) 為茉莉酸 (jasmonic acid) 及其衍生物的總稱,是近數十年發現的植物激素 (phytohormones) 之一。最早於 1962 年,在大花茉莉精油中發現(實為茉莉酸甲酯 methyl jasmonate, MeJA),因此得名,之後陸續在多種植物中,也發現 JAs 的存在。但直到 1970 年後,才開始發現到 JAs 也有植物激素的功能。其主要功能為促進雄蕊發育、塊莖形成、抑制根部的生長,但是 JAs 最廣為人知的功能是在植物遭受物理性傷害後(例如草食性昆蟲所造成的傷口),誘導植物的系統性防禦,以抵禦草食生物的進一步攻擊。在植物受到草食性昆蟲攻擊時,在傷口處誘導出大量的 JAs,使 JA 訊息傳遞途徑開啟,並促使植物產生蛋白酶抑制劑等物質,讓昆蟲難以消化到口的食物,因而放棄進食。

光形態發生

光形態發生 (Photomorphogenesis)
國立臺灣大學植物科學研究所博士生 林孟淳

光形態發生 (photomorphogenesis) 是泛指植物在受到光照後,所產生的一切形態變化。狹義的光形態發生,又稱為幼苗的去白化 (de-etiolation),專指植物在種子或孢子萌發後,接受到光線而產生的形態變化。與之相對,呈現暗形態發生 (skotomorphogenesis) 的幼苗,稱為白化苗 (etiolated seedlings),是指在黑暗的環境下生長時,所出現的表徵。種子在土壤中發芽後,由於缺乏光源,僅靠種子所貯存的能量,不足以提供整個生命周期的需求。為了在最短的時間內找到光源,在黑暗下生長的幼苗,其下胚軸 (hypocotyl) 會延長,以縮短破土而出的時間;為了在出土前保護脆弱的生長點,在暗形態發生時,幼苗的子葉並不會展開,並保持頂端勾 (apical hook) 的構造(圖一)。市場中常見的豆芽菜,就是暗形態發生下的綠豆或黃豆幼苗。

植物的微小 RNA

植物的微小 RNA (micro RNA of Plant)
國立臺灣大學植物科學研究所博士生 林孟淳

微小 RNA (micro RNA, miRNA) 是一類約為 20–24 鹼基長度的小型 RNA,依其與目標信使RNA (mRNA) 的序列互補,可能導致目標 信使 RNA 的降解,或妨礙蛋白質轉譯的進行,達到基因靜默 (gene silencing) 的效果.本篇將著重於植物微小 RNA 的介紹,並比較與動物微小 RNA 之間的異同。

在動物中最早於 1993 年,在對線蟲 lin-4 突變體的研究中發現(動物部分的介紹,可參考本網站 2013 年之文章《微小 RNA / 小分子 RNA》)。而植物的基因靜默機制,雖然在 90 年代末期就已觀察到,但在 2002 年後,才陸續開始有微小 RNA 被確認。微小 RNA 可調控許多植物的生理現象,包括葉片的發育,調節植物進入生殖生長的時期,以及對逆境的反應等。

生長素-2:吲哚乙酸、萘乙酸(下)

生長素 (Auxin) -2:吲哚乙酸 (IAA)、萘乙酸 (NAA)(下)
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

連結:生長素-2:吲哚乙酸、萘乙酸(上)

萘乙酸為眾多人工合成的植物生長素之一,其與植物自然合成的吲哚乙酸一樣具有植物生長素活性。其構造與吲哚乙酸極為相似,同樣為一個具有羧基的芳香化合物,差別只在於吲哚乙酸的芳香環為吲哚,而萘乙酸為萘。

生長素-2:吲哚乙酸、萘乙酸(上)

生長素 (Auxin) -2:吲哚乙酸 (IAA)、萘乙酸 (NAA)(上)
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

吲哚乙酸 (IAA) 及萘乙酸 (NAA) 皆為常見的植物生長素,前者為自然界中最常見、可由植物自然生合成,後者為人工合成,因化學性質相對較自然生合成的植物生長素穩定許多,且與其他人工植物生長素相比對人體也較不具毒性,故廣泛應用於農業生產。 

生長素 -1:概說(下)

生長素 (Auxin) -1:概說(下)
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

連結: 生長素 -1:概說(中)

由於植物生長素的分泌侷限於特定的部位,植物體需要一個靈活的機制運輸調動不同組織間的植物生長素,而植物生長素運輸最大的特點就是極性運輸。極性運輸指的就是在某組織或器官間,植物生長素的運輸方向是固定且一致的,皆朝著同一個方向運輸。

生長素 -1:概說(中)

生長素 (Auxin) -1:概說(中)
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

連結:生長素-1:概說(上)

植物生長素生合成的部位通常為生長旺盛的部位,例如莖頂及根尖分生組織、頂芽、芽鞘、萌芽中的種子、發育中的胚胎、生長中的葉片或花器等等。故在一個成熟的植物體,莖頂及根尖通常為植物生長素濃度較高的部位,由兩端往地基部(及莖與土壤交界處),植物生長素濃度不斷降低(圖三)。

生長素-1:概說(上)

生長素 (Auxin) -1:概說(上)
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

植物生長素 (auxin),或稱生長素,為植物體內產生最大量,且影響最為深遠的植物荷爾蒙之一。荷爾蒙是細胞與細胞、組織與組織間溝通的橋樑,其為生物體內自然生成的有機分子,在微量時即可使生物體產生顯著的生理改變。

花被—花萼與花冠

花被 (Perianth) —花萼與花冠
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

花萼由萼片所構成,為花的最外層,第一輪構造。花瓣為花的第二輪構造,花瓣的總稱為花冠。而花萼與花冠則統稱為花被。花被千奇百怪的形狀、顏色、排列與紋路,造就形形色色的花朵。

花藥—下

花藥(Anther)—下
國立臺灣大學園藝暨景觀學系 周林

連結:花藥—上

當雄性配子體(小配子體)要形成時,必須先經過兩個階段:小孢子形成階段以及小配子形成階段。小孢子形成階段由孢源細胞形成開始,小孢子的形成結束,發生的部位在花藥的花粉囊中。

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