生长

从单个植物整体的生长过程来看，植物生长似乎依赖于它从土壤中吸收的水分和养分，以及利用太阳能从大气中固定碳的数量，这个过程除了环境的因素之外似乎没有什么根本的限制；

图4植物的初生生长和次生生长过程

图5植物生长过程中的主要激素

我们从植物种子的生长发育出发，分别以微观和宏观来看植物的生长过程。

那么植物体如何通过控制植物细胞的生长和分裂最终控制植物的生长过程？

而极低剂量的亚硝酸盐就能抑制肉毒杆菌生长。

透过一粒“海天豆”的生长、输运和发酵的全过程，不难窥探海天的绿色发展理念。

通常顶端分生组织的某个分支会在生长中成为主导，从而抑制其他分支上分生组织的生长，最终导致单个根系或主干的发育。

土壤肥沃、有机质含量高的东北黑土地是大豆生长的“温床”。

微藻虽然可以有效处理沼液，但沼液也存在不利于微藻生长的因素。

这样既能处理沼液，降低微藻培养成本，又可提高微藻的生长和生物质的积累。

了解这种植物生长的差异可能会为人类带来更高产量的农作物。

人类对植物生长控制机制的理解比细胞的周期有丝分裂调控更加地不清楚。

图2植物的生长历程

在一个植物种群内个体的尺寸可能就有很大的差异，甚至某些植物的种群盘根错节连接成了一片,很难分清个体和种群，所以植物生长的不确定性是植物发育的一个独特特征，它受内在控制和环境因素的双重调节。

基于细胞动力学的植物生长微观理论似乎无法解释植物生长的尺寸限制，植物生长必须考虑植物种群在生物环境中的整体限制和环境压力，许多生物学家认为植物的生长必须从种群的角度去考察，即便植物个体环境营养充分、阳光充沛，但植物最终的尺度应该受到植物种群整体资源的限制。

如果我们能够知道这个问题的答案，我们就可以控制植物的生长和尺寸，从而控制其果实和种子的大小来提高人类农作物的产量，但遗憾的是这个问题的答案依然不清楚。

微观上和其他多细胞生物一样，植物的生长自然是通过细胞的生长和细胞分裂来实现的。

总之，环境因素，如光或压力、干旱气候等，让植物通过改变局部激素的生物合成或反应，从而刺激或抑制植物生长的变化。

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显然植物生长需要资源和适当的条件才能把环境资源转化为生物质。

植物对初生生长和次生生长的控制都是由激素反应所介导的，总体而言植物的生长发育受植物激素(planthormones)控制，植物对外部环境刺激的感知反应依赖于激素的调节以适应环境的压力。

植物的生长是如何控制的？

然而从微观来看植物的生长就是植物各个器官中细胞的生长和分裂(有丝分裂)，植物只要活着开花结果、枝生叶落，它的细胞就会一直保持着生长和分裂。

虽然这些过程我们似乎都清楚，但我们依然回答不了在适宜的环境中对于寿命几乎不受限制的植物(如藻类、海草、多年生裸子植物等)，它们为什么不能通过光合作用不断积累生物质而长到一个巨大的尺寸，植物生长的限制到底在哪里？

伴随着细胞的生长和分裂，植物细胞会通过细胞分化转化为不同的细胞类型，形成不同的组织器官。

无论是细胞行为还是器官特性本身都不足以预测植物形态发展的时空多样性，细胞生长和细胞扩增之间的相互作用，让它们在植物组织生长中似乎必须满足某种基于生物反馈的细胞动力学。

然而为什么细胞的生长和分裂存在基因层面的限制，植物为什么不可以通过细胞的持续生长和分裂长得越来越高大？

然而现实情况是植物细胞的增值率和膨胀率在植物体内的器官生长中似乎存在着一种平衡，细胞增值率高时细胞的体积会相对减小，而细胞增值率低时细胞的体积才会增加，也就是细胞分裂控制中很少出现增值率和膨胀率都提高的情况，而这个基于细胞生长的植物器官尺寸控制及其内在的反馈机制现在还是不清楚(参考个科学问题69生物尺度控制)。

然而细胞一旦完成分化到达成熟阶段，它似乎就不能再继续如种子一样快速生长了，此时植物细胞的生长和分裂变得相对缓慢，此后植物细胞的生长或细胞分裂主要是为了替换受损的细胞和组织，或为生存争取更多的资源而进行的被动生长。

理论上植物的光合作用取决于组织生长，而环境压力调控着组织的生长，植物通过对环境的激素反应，控制着细胞的生长、分裂和器官组织的形成，从而控制着植物的光合作用和对二氧化碳的吸收过程。

细胞生长指细胞体积的增大，细胞分裂当然是指细胞数量的增加。

了解断层滑动、褶皱生长和地震之间的复杂关系将有助于这些地区的地震风险评估，并揭示长期地形生长和短期同震隆升之间复杂的相互作用，对人们理解突发、剧烈的地震如何影响到数百万年的慢速、渐进的褶皱变形、地形塑造至关重要。

研究揭示瞬时地震隆升与长期褶皱生长协调机制

近日，南方科技大学地球与空间科学系副教授陈克杰团队及其合作者在《地质学》发表最新研究，剖析了活动褶皱冲断带长期褶皱生长和瞬时同震变形之间的关系和协调机制，为理解突发、剧烈的地震如何影响到数百万年的慢速、渐进的褶皱变形、地形塑造提供了新视角。

那么，有趣的问题是，这些生长在最深地方的到底是什么鱼，还会有鱼类生长在更深的地方吗？

在125个科学问题(69)生物尺度控制中我们已经讨论过，生物生长最终的尺度应该是由其基因控制的，但如何控制，基因调控生长的机制是什么到现在依然还是一个谜。

所有的植物都能产生调节新陈代谢、生长发育(即植物的形状、大小和功能)的激素，从而响应周围的环境的变化。

通常顶端分生组织的某个分支会在生长中成为主导，从而抑制其他分支上分生组织的生长，最终导致单个根系或主干的发育。

所以木本植物有两种生长方式，初生生长增加植物的长度或高度，由根和芽尖端的根尖的顶端分生组织产生；

次生生长则增加植物茎或根的直径或厚度，维管形成层增加木质部(向内)和韧皮部(向外)，软木形成层用树皮代替了表皮。

相对于初生分生组织，植物还存在次生分生组织(Secondarymeristems)，这部分组织主要存在于木本植物(草本植物没有)中，它的生长可以增加木本植物茎秆的直径或厚度(次生生长)，如图4所示。

细胞生长指细胞体积的增大，细胞分裂当然是指细胞数量的增加。

这三种类型的分生组织都被认为是初生分生组织(primarymeristem)，它们的生长可以增加植物的长度或高度，此即植物的初生生长(primarygrowth)。

常见的五种主要的植物激素分别是：生长素(Auxins，生长素是细胞向光性和向地性伸长的主要激素，它控制分生组织向维管组织的分化，调节根的生长，促进叶片发育和排列，如阻止叶落，促进花开、果实生长等，如IAA是人类使用的唯一具有生理活性的天然生长素)、细胞分裂素(Cytokinins,促进细胞分裂)、赤霉素(Gibberellins，促进茎伸长、种子萌发、化和果实的发育成熟)、乙烯(与果实成熟、花朵凋谢和落叶有关，衰老组织如老叶和茎节或果实会产生乙烯，如将成熟水果和不

无论是细胞行为还是器官特性本身都不足以预测植物形态发展的时空多样性，细胞生长和细胞扩增之间的相互作用，让它们在植物组织生长中似乎必须满足某种基于生物反馈的细胞动力学。

理论上植物的光合作用取决于组织生长，而环境压力调控着组织的生长，植物通过对环境的激素反应，控制着细胞的生长、分裂和器官组织的形成，从而控制着植物的光合作用和对二氧化碳的吸收过程。

植物的生长是如何控制的？