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植物生长调节剂的应用
第五章 植物生命活动的调节
Plant
正确施用植物生长调节剂
02
教学目标
掌握植物生长调节剂的类型和作用
01
探索植物生长调节剂的应用
03
问题探讨
在葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。若施用不合理,可能会造成果实空心等问题。
讨论:葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢?
仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育,不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质,可以提高作物产量或提升产品品质。
玫瑰葡萄
植物生长调节剂
由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。
1.含义:
2.优点:
原料广泛、容易合成、效果稳定等
?
植物体内没有分解它的酶,因而可以持续作用较长时间
植物生长调节剂
3.类型:
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α 萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
思考·讨论:
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例1 用传统的方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质是利用其中的α-淀粉酶。
用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶,这样就可以简化工艺、降低成本。
思考·讨论:
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例2 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。
但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
思考·讨论:
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例3 在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
植物生长调节剂在生产中的应用的其他例子
(1)用乙烯利促进香蕉、番茄、菠萝等的果实成熟。
(2)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促
进结实。
(3)用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;
对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;
对棉花进行保花保果,防止脱落。
我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?
思考:
在我国,植物生长调剂属于农药管理范围。
有些植物生长调节剂可能具有一定的毒性,上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
植物生长调节剂应用的优点
延长或终止种子、芽及块茎的休眠;
调节花的雌雄比例,促进或阻止开花;
诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
(2)减轻人工劳动:
(1)提高作物产量、改善产品品质:
如减少园林植物的修剪次数
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
植物生长调节剂应用的缺点
(2)过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响
(1)使用不当,可能影响作物产量和产品品质
因此,植物生长调节剂的应用,需要关注可能存在的负面影响。
施用植物生长调节剂应注意的事项
①施用浓度
③施用部位
④施用时植物
的生理状态
⑤气候条件
②施用时间
植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑:
实验:探索植物生长调节剂的实验
预实验:
在正式实验前先做一个预实验,为进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性而设置的实验。
例如,在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础;
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
生长素类植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系,适宜浓度的2,4-D可促进插条生根,浓度过高会抑制生根,甚至会杀死双子叶植物。
A
B
C
D
10-10
10-8
10-6
10-4
浓度/mol·L-1
促进生长
抑制生长
F
E
植物器官生长的反应
实验中的变量
自变量:
因变量:
无关变量:
生长素类似物浓度
插条生根数或生根的长度
插条处理方法、处理时间、插条的种类等。应保持相同且适宜。
实验目的:
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
实验材料:
生长旺盛的一年生枝条,枝条上带有少量芽或幼叶。
一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根,实验效果显著。
芽或幼叶可产生生长素,能促进插条生根。
芽或幼叶不能太多,防止生长素过多抑制生根。
设置对照组:
判断生长素类调节剂所起的作用是抑制或促进
设置重复组:
每组不能少于3个枝条,防止偶然误差对实验的影响
②设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照
①清水空白对照:
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
一系列浓度
生长状况
相同
枝
条生根
状况
实验过程:
预实验需进行空白对照实验,正式实验可不进行空白对照。
浸泡法——溶液的浓度较小时使用。把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几个小时至一天。最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
处理插条的方法:
沾蘸法——溶液的浓度较高时使用。把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm;
②扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
注意:
①处理时插条形态学上下端不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
思考:能不能说生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度是12ppm?为什么?
结果分析:
据图只能确定促进插条生根的最适浓度在8-12ppm之间。
生长素类调节剂
不能。实验设置组数较少,生长素类调节剂为12ppm可能是、也可能不是最适浓度。
结果分析:
思考:生长素类调节剂浓度为0ppm插条为什么也能生根?
插条自身能产生生长素,使插条生根。
思考:该实验有没有体现生长素类调节剂的两重性?
有。
结果分析:
思考:如何获得更精确的生长素类调节剂最适浓度?
在8-12ppm范围内配制更小浓度梯度的系列溶液,重复以上实验。
不能生出不定根的原因???
原因4 没有分清形态学的上端和下端
探索和讨论:
用多种不同浓度的生长素类似物浸泡后,扦插枝条不能生根,主要由以下几种原因:
原因1 枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多
原因2 枝条幼芽、幼叶保留过多,本身能合成一定
浓度的生长素,浸泡后形态学下端处于高浓
度的抑制状态
原因3 配制的培养液营养元素缺乏或缺氧
实验二:尝试利用乙烯利催熟水果
1.实验原理
乙烯利
工业品为液体,pH<3.5时比较稳定
pH升高
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
正反馈
诱 导
2.材料:番茄、香蕉等
①自变量:
②因变量:
处理后的生长时间
成熟程度
3.变量分析:
乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性,操作是需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行乙烯利,遇到明火可燃烧,需要注意防火。
4.注意事项:
练习:研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2, 4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 ( )
B
A.喷施赤霉素和2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落
B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成
C.赤需素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成
D.赤霉素、2,4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反