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1、项目三 植物的生长物质1任务一 植物激素及其应用2任务二 植物生长调节剂及其应用3任务三 植物生长的营养物质4任务四 综合技能应用2任务一 植物激素及其应用植物激素概述 植物除需要大量的水分、无机盐和有机物质作为细胞结 构物质和生理活动的营养物质外，植物的基因表达、生长、 发育以及植物对环境刺激的反应均受其体内或体外多种微量 有机物的调控，这类物质统称为植物生长物质。包括 七大类被公认的植物激素 其他内源植物生长调节物质 一些具有生理活性的人工合成有机物3植物激素是指在植物体内合成的、通常从合成部位运 往作用部位、对植物的生长发育起着调节作用的微量生理 活性物质。目前已发现的有：生长素、赤霉素
2、、细胞分裂 素、乙烯、脱落酸、油菜素内固醇、茉莉酸类物质、水杨 酸盐等。45种类性质分布合成与运输 生长素 最早发现的植物激素。 即吲哚乙酸，简称IAA。 其分子式为C10H9O2N，相 对分子质量175.19。后 来还发现有其他生长素 类物质，如萘乙酸（NAA ）、吲哚丁酸（IBA）主要集中在 根、茎、胚芽 鞘尖端，正在 展开的叶尖， 生长的果实和 种子内（1）IAA主要花粉和生长 活跃的组织中从色氨酸生 物合成的 （2）生长素在体内存在 极性运输，即只能从植物 的形态学上端向下端运输 ，不受放置位置影响。极 性运输是主动运输的过程 赤霉素 植物激素中种类最多的 一类，有136种，按顺序 命
3、名为GA1-GA136.其中常 用有GA3和GA47（30% GA4和70% GA7的混合物 ）含量最多的部 位以及可能合 成的部位是果 实、种子、 芽、幼叶及根 部（1）在幼嫩的生长活跃 的茎枝和正在发育的种子 中的甲羟戊酸合成 （2）在植物体内为非极 性运输，即可以双向运输表3-1 常见植物激素6种类性质分布合成与运输 细胞分 裂素是腺嘌呤的衍生 物，有诱导细胞 分裂的活性。最 常见的是玉米 素、6-苄基腺嘌 呤（6-BA）、四 氢吡喃苄基腺嘌 呤（PBA）存在茎尖、根 尖、未成熟的 种子和生长着 的果实（1）可能在根、果实种子 中合成 （2）细胞分裂素经木质部 导管从根向地上部器官运 输
4、乙烯植物激素中结构 最简单的一类， 分子式C2H4。相对 分子质量28.05。 生产常用乙烯发 生剂广泛存在于植 物的各组织和 器官中，正在 成熟的果实中 含量最高（1）植物体各个部分都可 以从蛋氨酸转变为乙烯 （2）乙烯在植物体内含量 很少，并且极易移动。一 般情况下乙烯就在合成部 位起作用78种类性质分布合成与运输 脱落酸 1963年先后从未 成熟而即将脱落 的棉桃中和槭树 即将脱落的叶中 提取出来。简称 ABA植物体内广泛分 布，如叶、芽、 果实、种子、块 茎中等于休眠的 器官和部位中（1）在叶绿体和其他质 体中通过甲羟戊酸途径 合成，干旱逆境下合成 更多 （2）从根输出是通过木 质部，
5、从叶片输出通过 韧皮部 油菜素 内固醇属甾醇类化合物 ，主要是油菜素 内酯。目前有60 多种。简称BR， BRs高等植物体中的 各个部位普遍存 在在植物体中合成场所不 清楚910水稻C-22羟化酶DWARF4是BR合成的关键 酶之一。BR对细胞伸长有重要作用。11种类性质分布合成与运输 茉莉酸 类物质最早从真菌中分 离出来。有30 种。简称JAs广泛存在于植物 体中，生长部位 和生殖器官中含 量高以不饱和脂肪酸亚麻酸 为起点进行合成，茎 尖、嫩叶、未成熟果实 和根尖中多 水杨酸 盐是一类与水杨酸 （SA）同样活性 的酚类化合物目前鉴定出有34 种以上含有水杨 酸，主要存在叶 片和生殖器官中水杨
6、酸自苯丙氨酸合成121.活动目标 了解常见植物激素的主要生理作用，能够观察 不同浓度的植物激素对植物的生理效应 2.活动准备 准备吲哚乙酸、萘乙酸等植物激素，植物枝条 ，细沙等 3.相关知识活动一 植物激素的生理作用观察13种类主要生理作用生长 素（1）促进伸长生长。较低浓度下可促进生长，而高浓度 时则抑制生长；根对生长素最敏感；对离体器官有明显 促进作用 （2）促进器官和组织分化。促进插条形成不定根和侧根 的发生，组织培养条件下促进根的分化 （3）促进坐果及果实生长。如刺激菠萝开花；促进黄瓜 雌花分化；促进单性结实，有利于番茄、西瓜、茄子等 果实发育 （4）调运养分和防止器官脱落。生长素具有
7、很强的吸引 与调运养分的效应；促进光合产物的运输、叶片扩大和 气孔开放，抑制花朵脱落、叶片老化和块根形成 （5）引起顶端优势表3-2 常见植物激素的主要生理作用14种类主要生理作用赤霉素（1）促进植物生长，主要是促进茎、叶伸长，增加株高。在芹 菜、莴苣、韭菜、牧草、茶、麻类作物上效果明显 （2）促进抽薹开花。许多长日照植物经赤霉素处理，可在短日照 条件下开花 （3）打破休眠，促进发芽。生产上可促进马铃薯萌发 （4）促进雄花分化。对于雌雄同株异花植物，可增加雄花比例 （5）促进单性结实。可使未受精子房膨大，发育成无籽果实 （6）促进某些植物座果，延缓叶片衰老。提高苹果、梨等坐果率 细胞分 裂素（
8、1）促进细胞分裂和扩大。只有在生长素存在的前提下才能表现 出细胞分裂作用。可使萝卜茎变粗 （2）促进芽的分化，诱导愈伤组织形成完整的植株。是组织培养 时培养基主要成分 （3）促进侧芽发育，消除顶端优势 （4）延缓叶片衰老 （5）促进气孔开放；打破需光种子休眠15种类主要生理作用 乙烯（1）改变植物生长习性。即抑制茎的伸长生长，促进茎或根的横 向增粗及茎的横向生长；使叶柄产生偏上性生长 （2）促进果实成熟。对果实成熟、棉铃开裂、水稻的灌浆与成熟 都有显著效果 （3）促进衰老和脱落。是控制叶片脱落的主要激素 （4）促进开花和雌花分化。促进菠萝开花。促进黄瓜雌花分化 （5）其他作用。可诱导插枝不定根
9、的形成，促进根的生长和分化 ，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等 脱落酸 （1）促进离层形成和器官脱落。处理棉花叶柄可促使其脱落 （2）促进休眠。外用ABA时，可使旺盛生长的枝条停止生长而进 入休眠 （3）可引起气孔关闭，降低蒸腾，促进根系吸水，增加其向地上 部的供水量 （4）抑制整株植物或离体器官的生长，也能抑制种子的萌发 （5）增强植物抗逆性。可提高植物的抗冷性、抗涝性和抗盐性等16种类主要生理作用 油菜素 内固醇（1）促进细胞伸长和分裂 （2）促进光合作用，提高植物抗逆性。增强植物对干旱、 病害、盐害、除草剂药害的抵抗力 茉莉酸 类物质（1）抑制生长和种子萌发等多种植物生理过程 （
10、2）促进衰老、脱落、块茎形成、果实成熟、色素形成和 卷须盘绕 （3）可诱导阻止害虫取食的蛋白质抑制剂的合成，在植物 防卫反应中起作用 （4）抑制花芽分化、促进不定根形成 （5）提高植物抗性 水杨酸盐 （1）抑制乙烯生成，延缓植物衰老。如在切花中加入乙酰 水杨酸能延长切花寿命 （2）影响产热植物开花、发热，加强抗病性174.操作规程和质量要求工作环节操作规程质量要求 配制不同浓 度植物激素将吲哚乙酸、萘乙酸等，每一种激 素分别配成0、1、10、50、100、 200、500g/g等七种浓度的溶液配制浓度要准确无误枝条处理将剪好的植物枝条下端浸在上述配 制好的7种不同浓度的溶液中，处理 4-24h
11、。每个处理放入5个枝条（1）植物枝条切口 要光滑，下端为斜口 （2）为了便于观察 发根情况，也可以将 枝条插在盛水的器皿 中，枝条入水 枝条扦插取出枝条，扦插在湿润的细沙中。 放置在20-25的条件下使之发根。 到移植时再作一次观察记载也可以等到各个处理 全部发根后，移栽到 土壤中 定期观察 记载定期观察，记录枝条发根日期、发 根部位、发根数量、根的长度以及 地上部分的生长情况将结果记载于表3- 4表3-3 植物激素对枝条根和芽生长影响观察18编号 浓度(g /g ) 根数 根长 （cm）芽长（cm） 1 0 2 1 3 10 4 50 5 100 6 200 7 500 表3-4 不同浓度激
12、素下植物枝条生长的情况195.问题处理 （1）如何配制不同浓度的植物生长调节剂？ （2）枝条处理和扦插应注意什么问题？ （3）从实验结果能得到什么结论？201.活动目标 了解植物激素的使用方法，并通过应用进一步 加深对植物激素性质的认识。 2.活动准备 喷雾器，50mg/L赤霉素，50mg/LNAA，150、 200、300mg/L乙烯利，脱脂棉；生长着的白菜、西瓜、黄 瓜等植株，番茄、柿子的果实；葡萄或加拿大杨枝条。 3.相关知识 活动二 植物激素的生产应用21图3-1 植物激素的合成与运输22 结合性植物激素也会被水解酶分解为游离型 植物激素而具有活性。 植物激素也会与其他物质（如糖类、氨
13、基酸等）结合 起来，形成结合性植物激素，失去活性称为贮藏状态 植物激素是在植物体内某器官某组织内生物合成的，经 过复杂的过程，生成有活性的有机物，存在于细胞内。23（1）植物激素的合成、运输和作用 激素受体是指那些特异地识别激素并能与激素高度结合 ，进一步引起一系列生理、生化的物质。 激素在植物体内的作用必须先与受体结合 植物激素运输到作用部位的细胞后，此处细胞对激素有 敏感性才能起作用。这种敏感性强弱决定于该激素受体 的数目和亲和性。24（2）植物激素的相互作用 增效作用:一种激素加强另一种激素的效应 拮抗作用:一种激素消弱或抵消另一种激素的生理效应 生长素(促进伸长生长)与细胞分裂素（抑制
14、侧芽生长） 赤霉素（打破休眠）与脱落酸（促进休眠）、 细胞分裂素（延缓衰老）与脱落酸（促进衰老与脱落） 生长素（促进伸长生长）与脱落酸（抑制生长）。 共同支配控制植物的生长发育: 一种植物激素具有多种生理作用 一种生理作用是由多种植物激素引起的25激素生长素赤霉素 细胞分裂素 脱落酸乙烯 休眠 幼年期 伸长生长 根生长 开花 果实发育 衰老表3-5 各种植物激素对植物不同生育期的综合影响264.操作规程和质量要求工作 环节操作规程质量要求促进 生长（1）盆栽小白菜50盆，在收获前15d，分 成2组 （2）一组用50mg/L赤霉素溶液喷洒，另 一组用等量清水喷洒 （3）收获时，调查叶长、叶宽，比
15、较产 量差异。调查结果可纪录于表3-7中（1）从50盆中挑选生长 一致的小白菜40盆。每组 20盆 （2）喷洒赤霉素溶液和 清水的量要一致促进 插条 生根（1）选取加拿大杨、葡萄枝条各10根， 分成两组，每组加拿大杨、葡萄枝条各5 根 （2）一组浸入50mg/LNAA溶液中24h，另 一组浸入清水中做对照 （3）将处理过的枝条分别插入两盆沙中 （4）观察以后发根情况，并记录根数和 根长。调查结果可纪录于表3-8中（1）枝条条长控制在10- 15cm，基部剪成斜面 （2）NAA溶液和清水的量 要一致 （3）插入枝条的沙盆要 保持湿润、温暖、通气 （4）最好在春季树木发 芽前进行或用冬季的贮条 效果较好表3-6 植物激素的生产应用27工作 环节操作规程质量要求人工 催熟 果实（1）当柿子果实已经长成，果实顶部 开始变黄时，从树上摘下，每10个一组 ，分为2组，将其中一组浸蘸以200mg/L 的乙烯利水溶液；另一组浸蘸有同量展 布剂的清水做对照。将两组柿子分别用 塑料袋包装，置于20-25室温下，每 天观察颜色和硬度的变化。一周后纪录 结果，取出品尝是否有涩味 （2）西瓜外形基本长足时，按要求选 择种植西瓜地块，分成两组，一组用小 喷雾器喷
