(共31张PPT)
聚焦
学习目标:
1.植物生长调节剂的类型和作用
2.植物生长调节剂的施用
第3 节 植物生长调节剂的应用
问题探讨
在玫瑰葡萄种植过程中,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。但如果施用不合理,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。
植物激素:植物体内合成的,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
缺点:植物体内含量非常少,提取困难。
一、植物生长调节剂的类型和作用
【自学指导一】请阅读100-102页,回答以下问题:
1、什么是植物生长调节剂?有哪些优点?有哪些类型?
2、植物生长调节剂属于植物激素吗?
3、植物生长调节剂在生产中的应用有哪些?举例说明。
4、植物生长调节剂应用有哪些好处?有哪些负面影响
5、施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
1.概念:
【思考】植物生长调节剂属于植物激素吗?
2.优点:
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
【思考】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定?
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。因而可以持续作用较长时间。
一、植物生长调节剂的类型和作用
不属于
矮壮素
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似, 如吲哚丁酸、吲哚乙酸。
(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。
3.类型:
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用 作用后去向 作用效果 实例 植物一定部位产生
人工化学合成
对植物生长发育进行调节
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
问题探讨中“如果葡萄施用赤霉素不合理,可能会造成果实空心等问题”说明使用生长植物生长调节剂并不必然会增产增收。
是否施用,如何施用,需要理性评估。
思考:
施用植物生长调节剂必然能够达到增产、增收的效果吗?
植物生长调节剂的施用要注意什么?
植物生长调节剂在生产中是如何应用的呢?
在用传统方法生产啤酒时, 大麦芽是不可缺少的原料。利用大麦芽,实质上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
发芽的大麦
赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶。
事例1
应用:赤霉素解除种子休眠
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
教材P101
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。
事例2
有研究发现膨大剂可能对人体有危害,主要是神经系统,造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明,残留期为1~2个月。
事例3
在我国,植物生长调剂属于农药管理范围。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
天然状态下的凤梨(菠萝)开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工,晚上市还卖不出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划地上市。
事例4
事例5
芦苇是我国主要的造纸原料,但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实。
事例6
注意:
以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉,则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救
以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救
(生长素不能提高种子的量,种子是受精卵,必须要受粉才能形成)
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
1. 你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
(2)用NAA、2,4-D促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;
(3)用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
(4)芸苔素内酯(油菜素内酯类)调节植物生长发育各个环节,促进生长,增加产量,提高抗逆性,缓解药害。
思考 · 讨论
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
α-萘乙酸(NAA)、
2,4-D
①促进扦插枝条的生根;
②促进果实发育,防止落花落果;
③用作农业除草剂
赤霉素
①促进植物茎秆伸长;
②解除种子和其他部位的休眠,用来提早播种
青鲜素
蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,
延长贮存时间
乙烯利
用于催熟果实
矮壮素
控制植物徒长,使植株节间缩短,
长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
4. 植物生长调节剂在生产中的应用
(1)提高作物产量,改善产品品质等。
(2)能减轻人工劳动:如以青鲜素抑制顶端优势减少园林植物的修剪次数。
①能延长或终止种子、芽及块茎的休眠;
②调节花的雌雄比例;促进或阻止开花;
③诱导或控制果实脱落;控制植株高度、形状等。
5. 植物生长调节剂应用的好处
(1) 使用不当,可能影响作物产量和产品品质;
(2) 过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
6.关注植物生长调节剂应用的负面影响
植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记;
在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;
禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。
3.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?
有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此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
乙烯利在生产中常用于水果的催熟,若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗?
不会,导致儿童“性早熟”的是性激素,与乙烯利无关;人体细胞中无乙烯利的受体。
思考 · 讨论
先试验,再推广
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
举例说明植物生长调节剂施用不当的实例。
施用时期:
2011年,江苏某村民的西瓜,因施用膨大素的时期不当,导致西瓜炸裂
施用剂量:
2010年,四川某果农的葡萄,因施用乙烯利的剂量不当,导致葡萄未成熟就脱落了。
施用方法:
2016年,山东某村民的番茄,因施用赤霉素的方法不当导致空心果的产生
注意事项:
【思考】在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
1. 首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂;
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的
生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
促进扦插枝条生根—— ②果实催熟——
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
2. 综合考虑施用效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
二、植物生长调节剂的施用
3.考虑施用浓度、时间、部位、施用时植物的生理状态与气候条件等。
【自学指导二】请阅读103页,回答以下问题:
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1、实验原理及目的
2、实验的自变量、因变量、无关变量
3、实验材料选取及原因
4、处理插条的方法有哪些?
5、预实验的概念、目的、意义
所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢?
2. 提出问题:
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1. 原理:
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。
3. 变量分析:
相同且适宜
一系列不同浓度的2,4-D溶液
平均生根数量
或平均生根长度
植物材料,插条的生理状况、带有的芽数,插条处理的时间长短等
自变量
因变量
无关变量
观测指标: 枝条生根数或根的长度
生长旺盛的一年生枝条,枝条上带有少量芽或幼叶。
①实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条?
②为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活?
③所带的叶或芽的数量是否越多越好?
形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根。
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;
去掉插条成熟叶片,降低蒸腾作用。
4.实验材料:
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
处理部位:插条的形态学上端削成平面,减少蒸腾;形态学下端要削成斜面,扦插后可增大吸水面积,促进成活。
浓度较低:
浓度较高:
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
5
4
3
2
1
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
5. 处理插条枝条的方法:
思考:处理插条的形态学上端还是下端?
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
约1.5cm
低浓度、深、时间长
高浓度、浅、时间短
配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同插条的形态学下端
观察插条生根状况
根据结果找出最适浓度
6. 实验思路:
你知道设置多大的浓度梯度吗?
(2)目的:
如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。
(3)意义:为正式实验做准备,以免造成人力、物力、财力的浪费。
科学方法——预实验
①为进一步的实验摸索条件;②检验实验设计的科学性和可行性。
(1)定义:进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。
注意:预实验不是为了减小实验误差。
①取材、分组、编号;
②分组施加实验条件(自变量)
③在相同且适宜的条件下培养一段时间,检测因变量。
a.制作插条并分组:把 的插条平均分成10组,每组3枝;
b.处理枝条:把一定浓度的2,4-D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液,用 或者 处理插条;
c.实验培养:将每组处理过的插条基部(形态学 )放入盛有清水的营养花钵中浸泡,放在适宜温度(25~30℃)下培养。
d.观察记录实验结果:一段时间后,观察、记录各组插条的生根情况,
如生根的 等
生长状况相同
浸泡法
沾蘸法
下端
平均数量或平均长度
7. 实验步骤:
实验一:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
2,4—D浓度(mol/L) 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
平均生根数 1 1.5 3 1 0.5 0.2
②通过以上实验能否确定浓度为10-8mol/L的2,4—D溶液就是处理扦插枝条所需
要的最适浓度?为什么?
8. 预实验结果:
在10-10—10-6mol/L范围之间缩小浓度梯度,重复上述实验
③进一步正式实验还需要清水组作为空白对照吗?
不需要,预实验需要空白对照
①以上实验能否体现生长素低浓度促进高浓度抑制的特点吗?
能
目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2,4-D溶液的浓度(mg/mL) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
生根数(平均值) 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2
是不是说明最适浓度是1.0?
9. 分析实验结果,得出实验结论
实验结论:促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度介于0.8-1.2mg/mL。
规律:最适浓度存在于作用效果相同的两种生长素浓度之间。(取峰值左右的浓度)
以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目(每组平均值)为纵坐标,绘制曲线图,并确定插条生根的最适浓度。
【思考】若实验结果发现插条都不能生出不定根,其原因可能是什么
不能生根:①没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插;
②枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
③枝条幼芽、幼叶保留多,合成了一定的生长素,使形态学下端处于高浓度抑制状态;
④配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
【思考】设置对照组、重复组的目的是什么?
1. 清水空白对照:
2. 设置不同浓度的实验组之间进行相互对照:
3. 设置重复组:
目的是判断生长素类调节剂的作用是促进还是抑制。
目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
每组不能少于3个枝条,避免偶然性,求平均值作为最终结果,提高准确性。
生根过少:配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度要密一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致生根过少。
乙烯利是一种植物生长调节剂,工业品为液体;当溶液pH<3.5时,比较稳定;但随着溶液pH升高,会分解释放出乙烯;乙烯对水果有催熟作用,还可进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
1. 实验原理
PH升高
乙烯利
催熟水果
诱导
乙烯
水果产生乙烯
pH=3.5
正反馈
实验二:尝试利用乙烯利催熟水果
2. 实验过程
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中(或者将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面),沥干水分。②放入自封袋或者塑料袋密封,置于20-25 ℃ 储存。③封存24 后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
注意事项:乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性,操作时需要做好防护措施,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。
课堂小结
植物生长
调节剂
概 念
特 点
类 型
应 用
施用
具体作用
应用实例
负面影响
国家管理
考虑因素
实践应用
由人工合成,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
①原料广泛、
②容易合成、
③效果稳定
①分子结构与生理效应与植物激素类似;
②分子结构与植物激素不同,生理效应类似
①简化工艺、降低成本
②提高产量,改善品质
③减少人工劳动
赤霉素、膨大素
青鲜素、乙烯利
生长素调节剂
①使用不当,可能影响作物产量和产品品质
②过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响
有明确的规定
施用目的、
效果、毒性、
残留、价格、
施用是否方便、
法律法规等
①探索植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度;
②尝试利用乙烯催熟水果。
1.植物生长调节剂的概念?优点?类型?
2.乙烯利的特点和作用?
3.区分无子番茄和三倍体无子西瓜的原理?
4.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验材料选择带少量芽和幼叶的一年生枝条的原因?
(2)实验的自变量?因变量?无关变量应保持?
(3)预实验的目的?(2个)
(4)插条的处理方法?分别要求的溶液浓度和处理时间?处理插条的形态学上端还是下端?
(5)预实验需要空白对照吗?正式实验呢?预实验能缩小实验误差吗?
(6)实验结果分析:分析下表实验结果,最适浓度是多少?
《植物生长调节剂》必背知识清单
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2,4-D溶液的浓度(mg/mL) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
生根数(平均值) 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2
一、概念检测
1.种植葡萄时,在打插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确。
(1) 施用的植物生长调节剂就是植物激素。( )
(2) 施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。 ( )
2. 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 ( )
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
练习与应用
×
×
B