生长素——具生长素效应的物质——生长素类似物

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分类: 生物教学 |
互动文选:生长素是何时分离出来的?
《中学生物教学》2008第7期互动稿:生长素是何时分离出来的?
1.教材如何叙述
生长素是在哪一年分离出来的?人教版、苏教版和中图版高中生物新教材的说法不一。人教版:“1934年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。但是,由于生长素在植物体内含量极少,直到1942年人们才从高等植物中分离出来,并确认它就是IAA”。苏教版:“1934年,荷兰科学家郭葛等从玉米油、麦芽等材料中分离出这种物质,经过鉴定,确定是吲哚乙酸”。中图版:“胚芽鞘尖端所产生的物质到底是什么?生物学家花费了大量的时间去研究,直到1934年荷兰科学家郭葛分离出了这种物质—吲哚乙酸,并设计了下面的实验(图1-1-7),才使这一研究有了一个完整的结果”。由此可以看出,对生长素的分离时间,人教版是1942年,苏教版和中图版都是1934年。《植物生理学》(潘瑞炽主编,第五版,2004):“荷兰的F.Kögl(1934)等从玉米油、根霉、麦芽等分离和纯化刺激生长的物质,经鉴定是3-吲哚乙酸”。由此看来,生长素最早分离出来的时间应该是1934年。
2.有关讨论
李韶山[华南师范大学生命科学院(510631)]生长素是最早发现的一类植物激素。L.Taiz和E.Zeiger主编的《植物生理学》第546~547页写道:1930年代,荷兰和美国的科学家分别鉴定了能够刺激植物生长的物质——生长素的化学结构是3-吲哚乙酸(IAA),后来又鉴定了其它种类的生长素,但是至今为止,IAA是最重要的、最常见的、也是生理活性最相关的一种生长素。《植物生理学》(潘瑞炽主编,第五版,2004):“荷兰的F.Kögl(1934)等从玉米油、根霉、麦芽等分离和纯化刺激生长的物质,经鉴定是3-吲哚乙酸”。西蒙关于燕麦幼苗生长素分布的论文发表在1934年(K.V.Thimann,JournalofGeneral Physiology 18:23-34.1934)。由此可见,国内外文献比较一致认同:1934年分离鉴定出刺激植物生长的物质——IAA。
对于“生长素是何时分离出来的?”这个问题,首先要明确这里所指的生长素是哪一种内源生长素:IAA,
IBA, 4-Cl-IAA
谭永平[人民教育出版社(100081)]关于生长素鉴定和提取年份的数据,请参考2007年版的人教版教材,即1931年从人尿中分离,1946年从高等植物中分离。这是查找了当年论文发表的原始资料确定的,原来中文资料中有多处讹误,已流传多年。但无论怎样,说1930年代就从高等植物物中分离出生长素是不准确的。
IBA是生长素类似物吗?
1.
滕军[江苏灌南高级中学(222500)]人教版高中生物教材:“植物体内具有生长素效应的物质,除IAA外,还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等”,该教材在讲生长素类似物的概念时又强调IBA是人工合成的,并把它列为生长素类似物。植物体内的植物激素可以称为类似物吗?如果是,那么教材不是前后矛盾了吗?是不是说IBA在植物体内的量有限呢?当人工大量合成的时候,就是类似物了?我认为,生长素类似物应该是功能与生长素(吲哚乙酸)相同的其它植物激素,人工调节剂才是人工合成的。
2.有关讨论
张建尚
吴浩
陈惠江[福建省漳浦县丹山中学]这个可能是教材的错误,《植物生理学》明显讲到IBA是人工合成的。在植物体内的天然的生长素除吲哚乙酸外还有吲哚乙腈、4-氯吲哚乙酸。人工可以合成吲哚乙酸,但人们不会去合成,因为在将其施用于植物的时候,它会被吲哚乙酸氧化酶所分解。而人工合成的吲哚丁酸、吲哚丙酸、萘乙酸等则不会,性质稳定。所以没有人工合成的吲哚乙酸,只有天然的吲哚乙酸。我认为IBA是人工合成的生长素类似物,而不是植物体内产生的天然生长素。人教版的“植物体内具有生长素效应的物质,除IAA外,还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等”这句话是错的。综上述,IBA只是存在于少数植物体内的天然生长素类,而不像生长素一样普遍存在植物体内当IBA是人工合成的时候,它就是生长调节剂,而存在少数植物体内的IBA就是天然生长素类。
李韶山 W.G.HopkinsandN.P.A.Hüner主编的《植物生理学导论》(第三版)有如下描述:在生长素研究的早期,IBA(吲哚丁酸)是从人工合成的化合物中筛选到的具有生长素活性的物质,但是随着研究的深入,后来发现在玉米和其它物种的种子和叶片中分离出IBA,所以对于某些物种IBA是天然产物(非人工合成的)。无论是生物体内天然存在的IBA,还是人工合成的IBA(外施),在产生促进生长效应的过程中,是否经过转换为吲哚乙酸(IAA)才能发挥作用,目前还不清楚。现在一般认为IBA是一种内源生长素类物质,也可以在化工厂生产,是农林和园艺生产上有广泛应用的一种植物生长调节剂。
“生长素类似物”的提法不科学,因为生长素(auxin)原初的定义是指具有促进胚芽鞘伸长作用的一类物质,包括吲哚乙酸(IAA),苯乙酸(PAA),吲哚丁酸(IBA),4-氯-吲哚乙酸(4-Cl-IAA)等,它们都是植物内源生长素。“生长素类似物”到底类似哪一种化学结果?但是目前普遍将“生长素类似物”理解为具有生长素活性的植物生长调节剂。
谭永平 “生长素类似物”不是一个专业术语。教材在写到第3章第一节时,还不能出现“生长调节剂”这一名词,因为这一名词要到第3节才能出现,所以是用了这么一个普通词来表示生长素类调节剂的。一般把内源性的物质叫做植物激素,而把外源性的、人工合成、提取的物质叫生长调节剂,所以吲哚丁酸是调节剂还是内源激素,关键是看来源。教材P56第1小题中,只有D肯定不会是内源性的,所以选D。要是再用类似思路去抠这道题的选项,乙烯也不一定是植物激素啊。
滕军