顶尖优势最权威的解释是什么?
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顶端优势示意图植物顶芽先生长,侧芽被抑制的现象。(据《辞海》)植物顶芽生长对侧芽萌发和侧枝生长的抑制作用(见图中顶优势示意图),包括对侧枝或叶片生长角度的影响。根据《中国大百科全书》,在植物生长发育过程中,顶芽和侧芽之间有着密切的关系。顶芽生长旺盛时,会抑制侧芽的生长。如果顶芽因为某种原因停止生长,一些侧芽会迅速生长。这种顶芽优先生长,侧芽发育受到抑制的现象称为顶端优势。
目录
简介
意义
遗传生长素理论
营养理论
营养运输理论
应用简介
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遗传生长素理论
营养理论
营养运输理论
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大多数植物具有顶端优势,但表达的形式和程度因植物种类而异。顶端优势强的植物几乎没有分枝,比如很多品种的向日葵。番茄等植物顶端优势弱,可以长出很多分枝。灌木的顶端优势很弱,主干和分枝几乎没有区别。大多数植物属于中间类型,如水稻和小麦。随着距离的增加,顶端对侧芽的抑制程度降低。因此,下侧芽的抑制作用要轻于上侧芽。许多树木因此形成了宝塔形的树冠。顶端优势和表现形式的不同导致了植物生长姿态的不同。顶端优势在匍匐茎、块茎、鳞茎、鳞茎和根的生长中也很明显。顶端优势的强度随植物年龄而变化,也受营养和环境条件的影响。幼株顶端优势强,老株时减弱;光照强度过低,土壤通风不良或缺水,顶部优势增强;氮素供应充足,顶端优势减弱。
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植物侧芽的数量通常大大超过水和有机无机养分所能维持的分枝数量。顶端优势的强弱随环境而变化,使植物能够根据水分和营养的供应来调整分枝的数量,这是植物调节自身生长的主要环节。
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目前,对于“顶极优势”现象的成因尚无定论。有三种主要理论可以解释这一现象。
生长素理论
或者生长素抑制理论。由K.V. Timan和F. Schoug在1933中提出。他们的实验证明,在蚕豆切顶后的横切面上涂抹生长素,与不切顶是一样的。他们认为顶芽是生长素合成的中心,在那里合成的生长素沿着茎运输到基部,抑制侧芽的生长。这就是生长素直接抑制理论。斯诺在1937中提出生长素不直接抑制侧芽的生长,而是引起一种间接抑制,这就是生长素间接抑制理论。顶端优势
这个理论也是目前最流行的,其实验依据是去顶后侧芽快速生长。如果在去顶后的切口上涂上含有生长素的羊毛脂,侧芽就不能生长,即外用生长素可以代替顶芽对侧芽的抑制作用。但后来在羽扇豆等植物中发现,被顶端抑制的侧芽中生长素的含量远低于侧芽生长所需的最适浓度。近年来发现,对被抑制的侧芽施加细胞分裂素,侧芽可以生长(即顶端优势解除),因此认为侧芽被抑制的原因是没有足够的细胞分裂素。细胞分裂素在根中合成,顶芽产生的生长素的作用可能控制细胞分裂素的运输。由于顶芽中生长素浓度高,成为输入物质的储存库,比侧芽先获得细胞分裂素。由于生长素浓度低,侧芽得不到足够的细胞分裂素,生长受到抑制。
营养理论
k由Gabel在1900中提出。他总结了植物相关抑制现象,认为细胞生长迅速,代谢旺盛,需要更多的营养。因为顶芽先享受根和叶输送的养分,侧芽得不到足够的养分,所以生长受到抑制。
营养运输理论
F.W. Winter在1936中提出,顶端分生组织中的细胞生长活跃,代谢旺盛,合成量大。顶芽中高浓度的激素促进了营养物质向顶芽的运输,使侧芽得不到足够的营养,受到抑制。顶端优势现象中激素的作用与物质运输的关系相当复杂,可能不止一种激素包括刺激和抑制。
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在农业生产中,为了提高产量和控制花木株型,往往通过消除或保持顶端优势来控制作物、果树和花木的生长。去除顶芽保护侧芽,如“打顶”、“打顶”,可以使植株分枝更多,开花更多。打顶常用于去除顶端优势,以促进侧芽萌发,增加侧枝数量,或促进侧枝生长。比如对于果树,可以扩大树形,产生更多的果枝;对于茶树和桑树,比较低洼的侧枝容易采摘;对于行道树,可以扩大遮荫面积。有些化学物质可以消除顶芽优势,促进侧芽生长,增加作物产量,其效果与切顶芽相似。例如,三碘苯甲酸(TIBA)已成功应用于大豆生产。这种方法被称为化学打顶。