4.环境因素参与调节植物的生命活动

“问题探讨”中的实例说明，高等植物的生长发育是受 环境因素调节的。光、温度、重力对植物生长发育的调节 作用尤为重要。

光对植物生长发育的调节

光是植物进行光合作用的能量来源。 对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？

在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等 等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是 植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。

植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号， 并据此调整生长发育。那么，植物是怎样感受到光照的 呢？科学家研究发现，植物具有能接受光信号的分子，光 敏色素是其中的一种。

光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布 在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化 的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基 因的表达，从而表现出生物学效应（图5-12）。

TIP

光敏色素主要吸收红光和远 红光。植物体内除了光敏色素， 还有感受蓝光的受体。可以认为， 环境中的红光、蓝光，对于植物 的生长发育来说，是非常关键的。

参与调节植物生命活动的其他环境因素

除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的 生长发育。

温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？

温度 随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、 开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。 随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有旺盛和 缓慢之分。

植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行， 温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的 衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。 此外，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。

重力 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境 因素。本节“问题探讨”里所提到的植物根向地、茎背地生 长，就是在重力的调节下形成的。那么，植物是如何对“上 下”作出反应的呢？原来，植物的根、茎中具有感受重力的 物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造 成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。

植物生长发育的整体调控

高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它 的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和 配合。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调 节和环境因素调节共同完成的。

植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如 何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、 休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。

对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官 之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子， 会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的 产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。

在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上， 是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布， 最终表现在器官和个体水平上的变化。