第三节
其他植物激素
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”(宋·苏轼《格物粗谈·果品》)。这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。到20世纪60年代,气相层析技术的应用使人们终于弄清楚,是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。
讨论
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用?
促进果实成熟
2.你听说过用乙烯利催熟香蕉等水果的做法吗?你同意这种做法吗?
乙烯利催熟不会影响水果品质。
症状:病苗细长,叶色淡绿,比健苗高,病株节间伸长,茎节上逆生不定根,茎杆逐渐变褐,腐烂,其内有白色蜘蛛丝状菌丝。
——赤霉素
水稻恶苗病
1926年,
科学家发现水稻感染了赤霉菌水稻疯长。
将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上没有
感染赤霉菌,却有恶苗病的症状!
1935年,科学家从培养基滤液中分离出赤霉素(GA)。
★科学家是怎样发现赤霉素的?
请问从真菌培养基中分离出的赤霉素是植物激素吗?
恶苗病
一.其他植物激素的种类和作用
1.主要的植物激素有五类:
一、植物激素的种类和作用
生长素、赤霉素、细胞分裂素、
脱落酸、乙烯
它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。
合成部位:
主要是未成熟的种子、幼根和幼芽等。
主要作用:促进细胞伸长,从而
引起植株增高;促进
种子萌发和果实发育。
1.赤毒素
w
2.细胞分裂素
合成部位:
主要是根尖。
主要作用:
促进细胞分裂。
(促进愈伤组织分化出芽;延缓衰老(保鲜)。)
合成部位:
根冠、萎蔫的叶片等。
分布:将要脱落的器官
和组织中含量多。
主要作用:抑制细胞分裂,
促进叶和果实的衰老和脱落。
调节气孔开放(浇水可消除其对光合作用影响。)
3.脱落酸
4.乙稀
合成部位:
植物体各个部位。
主要作用:
促进果实成熟。
促进器官脱落。
w
一
张
图
学
透
其他植物激素的种类和作用
根尖
细胞伸长
和脱落
衰老
种
类
合成部位
主要作用
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙
烯
幼芽、幼根和未成熟的种子
促细胞伸长,植株增高,促进种子萌发和果实发育
主要是根尖
促进细胞分裂
根冠、萎蔫的叶片等。将要脱落的器官和组织中含量多
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
植物体各个部位
促进果实成熟,还有促进器官脱落等作用
生长素
幼芽、幼叶和发育中的种子
低浓度时促细胞伸长生长,高浓度时抑制生长
极性运输
无极性运输特点
情景探究
情景:科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现,低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。
植物激素间的相互作用
生长素浓度低
细胞伸长生长
乙烯增多
生长素浓度高
促进
抑制
促进
植物体内各种激素是相互联系,共同调节植物的各项生理活动。
由上面的例子,请大家看看能得出什么结论呢?
植物激素间的相互作用
一
张
图
学
透
植物激素间的相互作用
植物激素调节机理:
激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
植物生长发育过程,根本上是基因组在一定时间和空间上程序表达的结果。
光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
植物激素间的相互作用
细胞分裂
细胞伸长
果实成熟
器官脱落
生长素
赤霉素
乙烯
促进
促进
协同作用
细胞分裂素
促进
抑制
脱落酸
促进
抑制
拮抗作用
促进
课堂练习
抑制
植物激素间的相互作用(连一连)
反馈练习1:在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这些做法与下列哪种激素变化的相关性最大(
)
A.乙烯
B.赤霉素
C.脱落酸
D.生长素
C
二、植物生长调节剂的应用:
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。(例如生长素类似物)
植物激素(plant
hormone)
是指在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育产生显著作用的微量有机物。
植物生长调节剂(plant
growth
regulator)
是指具有植物激素活性的人工合成的物质。
1概念
2与植物激素区别
第一,内生性,是植物生命活动中的正常代谢产物;
第二,可运性,由某些器官或组织产生后运至其它部位而发挥调控作用,在特殊情况下植物激素在合成部位也有调控作用;
第三,调节性,植物激素不是营养物质,通常在极低浓度下产生生理效应。
植物激素具有以下特点:
植物激素有五大类,即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。此外,油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等对植物的生长发育具有多方面的调节作用。
植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,环境变化也会影响基因的表达,激素调节只是其中的一种调节方式。
课后练习2:
以下两种关于植物激素的叙述,哪种更准确?
A、植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。
B、在植物的生长发育过程中,几乎所有生命活动都受
到植物激素的调节。
植物生长调节剂优点
?1.容易合成
天然植物激素含量低,提取困难。
?2.原料广泛
?3.效果稳定
植物体内没有没有相应分解酶
一
张
图
学
透
人工合成
调节
植物生长调节剂
(1)你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂?
合作探究p55
事例l
: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2:芦苇是我国主要造纸原料,但多数芦苇纤维短,品质较次,如果芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理,就可时芦苇纤维长度增加50%左右。
事例3:用传统方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质是利用其中的淀粉酶。
赤霉素能促进芦苇的伸长;
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
植物生长调节剂其他应用:
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。
用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
w
(2)哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利?
番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。
合作探究p55
(3)生产过程中施用植物生长调节剂,会不会影响农产品的品质?
植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。
例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。
合作探究p55
使用植物生长调节剂的注意事项
(1)要确定使用浓度,再了解药剂纯含量多少,然后进行相应的稀释配制。对每种药剂的有效和安全浓度,必须预先进行小面积试验,取得经验后才应用。
(2)掌握喷药最佳时期,要求一无药害,二有增产,能提高果质的效果。
(3)选择良好的外界条件,一般生长调节剂要在较高的温度下才起作用,所以要避开冬季低温,最好在气温200C以上,选晴天下午3时后进行。
(4)要使作物获得高产优质高效益,主要的还是依靠品种,生长调节剂仅是一项辅助性技术措施。使用要得当。
使用植物生长调节剂的注意事项
[连一连]
反馈练习2:为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用,科学家用某种植物进行了一系列实验,结果如下图所示,由此可初步推测
( )
A.浓度高于10-6
mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B.该植物茎中生长素含量达到M值时,植物开始合成乙烯
C.该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D.该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是同步的
B
反馈练习3:
下列关于植物激素的叙述中,不正确的是( )
A.刚收获的种子不易萌发,可用适宜浓度的赤霉素处理打破种子的休眠
B.顶端优势说明植物生长素的作用具有两重性
C.成熟的植物细胞对生长素的敏感程度比幼嫩的植物细胞强
D.乙烯利是人工合成的,具有与乙烯促进果实成熟相似的作用
C
P56拓展题:
1.许多实验表明,脱落酸在高温条件下容易讲解,在自然界中存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨天气,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释。
答:这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠了。然后,大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时地萌发。
课后练习:
P56基础题:
4.各种植物激素再对植物生命活动进行调节时,是孤立地发挥作用吗?试举例说明。
答:植物激素在对植物生命活动进行调节时,并不是完全孤立地发挥作用,而是相互作用,形成复杂的调节网络共同调节。例如,在生长素浓度升高时,会促进乙烯的合成。
P58自我检测的答案和提示
一、概念检测
1.D。
2.B,C,D。
3.D。
二、知识迁移
B,因为果肉细胞由子房壁、胎座等细胞发育而来,染色体数与体细胞一样。
三、技能应用
提示:除了浓度以外,还需要考虑的因素有:适用于哪些庄稼的除草,能除哪些杂草,使用时间,药物毒性及残留,生产日期,有效期,生产者及其他注意事项等。
P58四、思维拓展
提示(方框一)赤霉菌产生的物质使水稻患恶苗病,这种物质能促进植株增高;
(方框二)不能够证明赤霉素就是植物激素,因为植物激素应该是植物自身产生的调节物质,这时,还没有证明植物自身能合成这种物质。
其他相关资料:
1935年,从赤霉菌中分离出赤霉素;
1954年,从真菌培养液中提取出赤霉素;
1957年,首次报道在高等植物中存在赤霉素;
1958年,从连荚豆未成熟的种子中分离得到赤霉素结晶,说明赤霉素是高等植物自身能合成的天然物质。