第3節(jié)

植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)舉例說明植物生長調(diào)節(jié)劑的類型以及它們在生產(chǎn)中的作用。評述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，認(rèn)同使用植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)合理合法的觀點。探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，嘗試運用預(yù)實驗的方法開展探究。在玫瑰葡萄種植過程中，合理施用人工合成的赤霉素、細(xì)胞分裂素類物質(zhì)，可以提高葡萄結(jié)果率和單果質(zhì)量，提高果實無核化程度。但如果施用不合理，可能會造成果實空心等問題。問1.葡萄植株里有自身合成的植物激素，為什么還要施用人工合成的植物激素類物質(zhì)呢?含量非常少，提取困難提升產(chǎn)量或品質(zhì)這種人工合成的植物激素類物質(zhì)稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。問

題

探

討1.概念：由人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)。

2.優(yōu)點:原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等?！舅伎肌啃Ч€(wěn)定的原因？植物體內(nèi)缺少催化其分解的酶一、植物生長調(diào)節(jié)劑的類型和作用植物生長調(diào)節(jié)劑種類很多，我國目前正在使用的就有幾十種3.

類

型

：①結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)類似②結(jié)構(gòu)不同，生理效應(yīng)類似矮壯素對植物生長的效果植物生長促進劑植物生長抑制劑類別項目植物激素植物生長調(diào)節(jié)劑來源植物一定部位產(chǎn)生人工化學(xué)合成生理作用對植物生長發(fā)育進行調(diào)節(jié)作用后是否被酶解作用效果短暫，只發(fā)揮一次作用持久穩(wěn)定實例乙烯、生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素和脫落酸等乙烯利、NAA、青鮮素、膨大素等被相應(yīng)的酶分解失活植物體內(nèi)不存在相應(yīng)的分解酶，不被酶解，殘留在植物體內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮作用請比較植物生長調(diào)節(jié)劑與植物激素并完善表格:施用植物生長調(diào)節(jié)劑必然能達到增產(chǎn)、增收效果嗎？并不必然會增產(chǎn)增收

在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，是否施用、如何施用植物生長調(diào)節(jié)劑，需要理性評估。4.在生產(chǎn)中的應(yīng)用

評述植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用赤霉素類事例1

在用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)啤酒時,大麥芽是不可缺少的原料。利用大麥芽，實質(zhì)上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶。這樣就可以簡化工藝、降低成本。應(yīng)用：赤霉素解除（打破）種子休眠應(yīng)用：促進細(xì)胞伸長，從而引起植株增高事例2

對西瓜、草莓、葡萄等使用一定濃度的膨大劑（也叫膨大素），會使水果長勢加快、個頭變大，加快水果成熟(優(yōu)點），提前上市。但使用膨大劑的水果與正常水果相比，口感較差，汁水較少，甜味不足，且不宜長時間儲存（不足）。細(xì)胞分裂素類

研究發(fā)現(xiàn)膨大劑可能對人體有危害，主要是神經(jīng)系統(tǒng)，造成兒童腦炎、發(fā)育不良、癡呆等。事例3

在蔬菜水果上殘留的一些植物生長調(diào)節(jié)劑會損害人體健康。例如，可以延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥貯藏期的青鮮素（抑制發(fā)芽）可能有副作用。青鮮素殘留毒性可能會使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。中國科學(xué)院植物生理研究所用荔枝為原料研究表明，殘留期為1～2個月。青鮮素

青鮮素，又名抑芽丹、馬來酰肼，通過阻止核酸合成，最終使細(xì)胞生長受阻，主要用于抑制芽生長和莖伸長，延長儲藏期。

青鮮素在土表和植物莖、葉表面不易分解。因此對于用作生食的作物不宜使用，在收獲后不需儲藏的塊莖作物上，也不可噴灑青鮮素。

知

識

拓

展事例4

討論1：你還知道哪些植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)產(chǎn)品和園藝生產(chǎn)上應(yīng)用的例子？天然狀態(tài)下鳳梨（菠蘿）開花結(jié)果時期參差不齊，一片鳳梨田里需要分五六次收獲，費時費工，晚上市還賣不出好價錢。到了冬季，由于氣溫低、日照弱，果實成熟慢、品質(zhì)差。用乙烯利催熟，就可以做到有計劃地上市。乙烯利在生產(chǎn)中常用于水果的催熟，若兒童食用了催熟的水果會導(dǎo)致“性早熟”嗎？乙烯類

不會，導(dǎo)致兒童“性早熟”的是性激素，與乙烯利無關(guān)，人體細(xì)胞中無乙烯利的受體。乙烯利對皮膚黏膜有一定的刺激性，遇明火可燃燒，需注意防火。注意事例5

生長素類似物思考：無子番茄屬于可遺傳變異還是不可遺傳變異？不可遺傳變異，遺傳物質(zhì)未改變

以果實(如草莓、番茄等)為農(nóng)產(chǎn)品的作物由于某種因素影響了受粉，則可通過噴施一定濃度的生長素類似物進行補救。但是以種子(向日葵、油菜等)為農(nóng)產(chǎn)品的作物不能通過上述方法補救。矮壯素：生長延緩劑，其作用是抑制細(xì)胞伸長，但不抑制細(xì)胞的分裂。矮壯素能使植物矮化，莖桿粗壯，防止作物徒長，增強抗倒伏能力，促進結(jié)實，提高座果率和植物的抗逆性。α-萘乙酸（NAA）、2，4-D：具有生長素活性的植物生長調(diào)節(jié)劑。NAA具有與IAA不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈與IAA相同，比IA更加穩(wěn)定。NAA、2，4-D可誘發(fā)不定根形成，還可促進扦抽生根，促進果實和塊根、塊莖膨大，提高坐果率，防止采前落果。蕓苔素內(nèi)酯：調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育各個環(huán)節(jié)，促進生長，增加產(chǎn)量，提高抗逆性，緩解藥害。促進蔬菜、瓜類、水果等作物生長，改善作物品質(zhì)，使作物色澤艷麗、葉片更厚實，也能使茶葉采葉時間提前、瓜果含糖分更高、個體更大、更耐儲藏?？梢哉f是植物生長調(diào)節(jié)劑的萬金油。討論2：在生產(chǎn)過程中施用植物生長調(diào)節(jié)劑要注意哪些事項？施用時期2011年，江蘇某村民西瓜，施用膨大素的時期不當(dāng)，導(dǎo)致西瓜炸裂。施用劑量2010年，四川某果農(nóng)葡萄，施用乙烯利劑量不當(dāng)，導(dǎo)致葡萄未成熟脫落。施用方法2016年，山東某村民番茄，施用赤霉素方法不當(dāng)，導(dǎo)致空心果產(chǎn)生?！?/p>

根據(jù)實際情況和施用目的，綜合考慮植物生長調(diào)節(jié)劑的作用效果、價格等；同時還需考慮適當(dāng)施用時間，以及國家法律法規(guī)要求等。討論3：我國禁止銷售、使用未經(jīng)國家有關(guān)部門批準(zhǔn)的植物生長調(diào)節(jié)劑？有些植物生長調(diào)節(jié)劑是人工生產(chǎn)的化學(xué)藥劑，可能具有一定的毒性，因此上市之前需要經(jīng)過國家有關(guān)部門的檢測、評估。目前禁用的兩種植物生長調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品①必須經(jīng)國家指定單位檢驗并進行正規(guī)田間試驗，充分證明其效益，無毒無害方可批準(zhǔn)登記②禁止夸大其功能③禁止在肥料中添加國家管理先試驗，再推廣5.應(yīng)用的好處及負(fù)面影響：①植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用領(lǐng)域廣，對于提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)等，都起到很好的作用。作用能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠調(diào)節(jié)花的雌雄比例促進或阻止開花誘導(dǎo)或控制果實脫落控制植株高度、形狀②施用植物生長調(diào)節(jié)劑還能減輕人工勞動，如作為除草劑減少園林植物的修剪次數(shù)。（1）植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的好處：（2）植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的負(fù)面影響：①使用不當(dāng)，可能影響作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)；②過量使用，可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響；根據(jù)前面的學(xué)習(xí)，你能總結(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑使用的利與弊嗎?類別項目植物激素植物生長調(diào)節(jié)劑來源

植物體內(nèi)產(chǎn)生

生理作用對植物生長發(fā)育進行調(diào)節(jié)作用后是否被酶解作用效果

短暫，只發(fā)揮一次作用

實例乙烯、生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素和脫落酸等被相應(yīng)的酶分解失活植物體內(nèi)不存在相應(yīng)的分解酶，不被酶解，殘留在植物體內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮作用比較植物生長調(diào)節(jié)劑與植物激素

持久穩(wěn)定人工化學(xué)合成乙烯利、NAA、青鮮素、膨大素等二、植物生長調(diào)節(jié)劑的施用（1）促進扦插枝條的生根——生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑。（2）果實催熟——乙烯利。1.根據(jù)實際情況，選擇適當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑2.綜合考慮施用目的、效果和毒性，調(diào)節(jié)劑殘留、價格和施用是否方便等因素。

怎樣使用這些植物生長調(diào)節(jié)劑才能達到最佳效果呢？

有沒辦法讓月季插條更快生根，從而讓月季更快上市？三、探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用實驗一：探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度2，4-D促進某種植物插條生根的最適濃度是？2.提出問題：1.原理：適宜濃度的α-萘乙酸可促進插條生根，濃度過高會抑制生根，甚至?xí)⑺离p子葉植物。3.變量分析：一系列不同濃度的2,4-D溶液平均生根數(shù)量或平均生根長度植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數(shù)，插條處理的時間長短等自變量因變量無關(guān)變量生長旺盛的一年生枝條，枝條上帶有少量芽或幼葉。①實驗中為什么要選取生長旺盛的一年生苗木的枝條？②為什么保留有一定的芽或幼葉的插條容易成活？③所帶的葉或芽的數(shù)量是否越多越好？形成層細(xì)胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活，易生根。芽或幼葉可產(chǎn)生生長素，能促進插條生根。不能太多，①防止生長素過多抑制生根；②去掉成熟葉片，降低蒸騰作用。4.實驗材料：處理部位：形態(tài)學(xué)上端削成平面

形態(tài)學(xué)下端要削成斜面：降低蒸騰作用：增大吸水面積，促進成活。5.處理插條枝條的方法：浸泡法(浸泡深約3cm；處理幾小時至一天，遮陰與空氣濕度較高環(huán)境中)沾蘸法(濃度較高，蘸一下（約5s）,深約1.5cm。)低濃度、深、時間長高濃度、淺、時間短6.實驗思路：配置系列濃度梯度的α-萘乙酸溶液將插條分別置于不同濃度溶液中觀察插條生根狀況根據(jù)結(jié)果找出最適濃度自變量生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度最適濃度是未知的，那應(yīng)該怎么設(shè)置濃度呢？a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9方案(1):

縮小濃度梯度，設(shè)置n濃度，進行n組實驗a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9方案(2):先用比較大的濃度梯度設(shè)置幾組實驗，確定有效濃度的大致范圍在這個大致范圍內(nèi)縮小濃度梯度，進行實驗，找出最適濃度。a1、a3、a5、a7、a9a3、a4、a5注意：預(yù)實驗也必須像正式實驗一樣認(rèn)真進行才有意義!預(yù)實驗不是為了減小實驗誤差。預(yù)實驗①進行時間：正式實驗前②目的a.為進一步的實驗摸索條件b.檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性。例如：探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度時，通過預(yù)實驗確定有效濃度的大致范圍，可為確定最適濃度打下基礎(chǔ)。你知道設(shè)置多大的濃度梯度嗎？正式實驗前—預(yù)實驗7.步驟：制備插條→分組處理插條→進行實驗觀察→記錄實驗結(jié)果配制一系列濃度梯度的生長素類似物溶液處理生長狀況相同的插條的形態(tài)學(xué)下端→觀察記錄插條生根狀況（生根數(shù)/長度）→重復(fù)前三步(縮小濃度梯度)→預(yù)實驗正式實驗?zāi)康模海?）為進一步的實驗摸索條件；

（2）檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性需要空白對照可以不設(shè)空白對照注意：預(yù)實驗不能減小實驗誤差先梯度比較大：組別1234567891011α-萘乙酸溶液的濃度（μg/mL）4.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.0平均生根數(shù)3.33.64.35.26.37.36.15.33.93.23.0NAA溶液

4.24.44.64.85.05.25.45.65.8

促進該植物插條生根的α-萘乙酸溶液的最適濃度是4.8-5.2μg/mL。

9.實驗結(jié)論：8.實驗結(jié)果：【思考1】設(shè)置對照組、重復(fù)組的目的是什么？②設(shè)置重復(fù)組①設(shè)置對照組

將枝條分組時，并不是每組只有一根枝條，而是每組有多根，且實驗需重復(fù)多次，避免偶然性，求平均值作為最終結(jié)果，提高結(jié)果準(zhǔn)確性。清水空白對照，目的是分清促進生根和抑制生根的生長素類似物濃度設(shè)置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照，目的是探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度?！舅伎?】若實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)插條都不能生出不定根，其原因可能是什么?沒有分清形態(tài)學(xué)上端和形態(tài)學(xué)下端，枝條倒插；枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強，失水過多；枝條幼芽、幼葉保留過多，本身合成了一