植物激素是天然存在的有机化合物,在低浓度下调节生理过程。主要类别包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉酸、水杨酸和独脚金内酯。
生长素(主要为吲哚-3-乙酸)调节细胞伸长、顶端优势、向性反应和根的形成。它在茎尖分生组织和幼叶中合成,并通过植物极性运输。生长素信号通路涉及TIR1/AFB受体、Aux/IAA阻遏蛋白降解和ARF转录因子激活。合成生长素用作生根激素和除草剂。
细胞分裂素促进细胞分裂、芽的形成并延缓衰老。它们是腺嘌呤衍生物,主要在根尖合成。细胞分裂素信号由组氨酸激酶受体感知,激活磷酸中继级联,导致B型ARR转录因子活化。细胞分裂素在组织培养中用于刺激芽的增殖。
赤霉素促进茎的伸长、种子萌发和果实发育。已知有130多种赤霉素,GA1和GA4活性最高。GID1受体和DELLA阻遏蛋白介导赤霉素信号转导。赤霉素抑制剂用于农业中控制植株高度。
脱落酸调节气孔关闭、种子休眠和胁迫反应。它在干旱和冷胁迫下合成。PYR/PYL/RCAR受体启动信号级联,抑制PP2C磷酸酶,激活SnRK2激酶。
乙烯是一种气体激素,调节果实成熟、衰老和脱落。它由ETR1家族受体感知,调节EIN2/EIN3信号通路。乙烯抑制剂用于延缓储存期间的果实成熟。