甘蔗的生长发育,除了需要水分和矿质元素、蛋白质等无机和有机营养物质之外,还需要一些对生长发育有特殊作用、数量甚微的活性物质,这些活性物质是甘蔗正常代谢的产物,而且在一定部位上产生,然后运输到其他部位发生效应。这类物质统称为激素。甘蔗体内合成的激素称内源激素,用人工合成或提取的称外源激素或生长调节剂。内源激素有五大类,其生理效应各不相同,它们相互作用,对甘蔗生长发育和糖分积累影响极大。
1、生长素:生长素即呵哚乙酸,它在蔗株内的茎尖和根尖含量最丰富。它的作用主要是促进细胞纵向伸长,此外,生长素对细胞分裂、蔗株体内有机物的运转也有一定促进作用。甘蔗组织培养时,供以生长素,能使细胞旺盛分裂,也有利于分化。
2、赤霉素:在蔗梢嫩叶和根尖以及发育中的种子中合成,它的作用是促进蔗茎生长。它与生长素的关系是,
赤霉素可提高蔗株体内生长素的含量,而生长素则是直接调节着细胞伸长。此外,
赤霉素还对种子萌发和蔗糖的生物合成具有刺激和促进作用。
3、细胞分裂素:在蔗株不同部位,特别是进行着细胞分裂的器官(茎尖、根尖和生长着的子实等)普遍存在,但根是合成细胞分裂素的重要场所。其主要作用是促进细胞分裂,此外还具有延缓衰老的效应。
4、脱落酸:广泛分布于蔗株各部位的器官和组织中,其中以将要脱落或衰老的器官中含量较多。它的作用是促进器官脱落和叶片组织衰老。
5、乙烯:是结构最简单的内源激素,它呈气态存在于每个细胞中,随着细胞衰老其含量相应增加。其生理作用是促进器官衰老和脱落,并促进甘蔗的成熟过程。对于甘蔗来说,乙烯还具有消除顶端优势的作用。
综上所述,甘蔗的生理活动,实际上是起促进作用的激素与起抑制作用的激素在蔗株组织内相互影响的过程。