大学考研笔记教案化控讲稿

《大学考研笔记教案化控讲稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学考研笔记教案化控讲稿（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、讲 稿课程名称：化学调控授课学时：30学 时(24+6)适用专业：植物科技学院 本科(2003年 度)任课教师：黑龙江八一农垦大学序言多年来，农业生产在不 断发展，作物产量有了 一定的提高，品质也有所改 善。但是，随着我国人口 的增长和人们生活水平的提高，尤其是我国加入WTO组 织 以 后，对作物的产量和品质的要求越来越高，因此，如何使作物优质高产已成为 急待解决的问 题。实践证明，单靠传统的作 物栽培手段已 不能满足当前 形势的需要，只有与化控技 术有机结 合 起 来，才能实现作物 的高产、超高产。所以说，化控技术应用 前景十分广阔。第一章作物化学控制概述1 作物化学控制的概念、性质及任务一

2、、有关化学控制的概念1、化学控制应用植物生长调节剂，通过影响植物 内源激素 系 统，调节作物的生长发育，使其朝着人们预期的方向和程度发生变化的技术。上述概念中阐 述了化学控制 的手段、机理、结果三个方面。2、植物激素是指植物体内天然存在的一类化合物，它的微量存在便可影响和有 效调控植物的生长和发育，包括从生根、发芽到开花、结实和成熟等一切生命过程。（简言之，植物激素是指植物体内产生的，可以在植物体内运输的，用很低浓度能 起很大作用的 化学物质。）3、植物生长调节剂是人工合成的一些与天然植物激素有类似生理和生物学效应的有机物质。4、植物生长物质 一植物生长调节剂和植物激素的总称。（二者在化学结构

3、上可以相同，也可能有很大不同，不过其生理和生物学效应基本相同。）二、作物化学控制的性质1、作物化学控制 是应用学科，它广泛应用于 农业生产中。2、作物化学控制是交叉学科，它是植物生理学、作物栽培学和农药合成的 交 叉 学 科。三、作物化学控制的任务认识植物激素的作用机理，研究植物激素的作用与功能,同时，主要针对大田作物体内植物激素和植物生长调节剂进行合成、筛选和评价。四、作物化学控制基本原理它不同于植物 生理，是从植物生理 基础出发，最终形成一 个 完善成熟的技术，其发展方向是借助于作物化控栽培工程（是9 0年代初李丕明和何钟佩两位先生提出的），把农业生产过程变成可控的，并可以以人的意志为转移

4、的,趋向于工业生产的可控过程。五、作物化学控制实例2 作物化学控制技术的发展历史及应用的重大进展在讲述作物化学控制技术的发展历史及应用进展之前，首先看一下植物激素在植物体中的发现及其作用特点一、植物激素的发现及其作用特点1植物激素按发现的先后顺序依次是：生长素（1928年）、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸。2作用特点：根据作物的生长发育过程，证明了没有植物激素就没有植物的生长发育，植物激素贯穿于植物生长的一生。可用下图表示：促进萌发（GA）种子-植 株（根、茎、叶、花、果实）打破休眠（GA、CTK、CH2=CH2三者协 同作用）均受不 同 激 素 控 制a 根：b 茎：c 叶片：物应用后可以

5、 使叶角减小、改善株型、增加透光。d 花：e 果实：二、化控技术的发展历史及应用进展第 一 例 生 长 调 节 剂（PGRs）是用乙烯、乙 烘 促 进 菠 萝 开花；较 大 的 进 展 是 在 1945年 以 后，当时最有代表性的应用是促 进果树插枝生 根，这 是 20世 纪 40年代最有 代表性的技 术；在此以后，世界范围内发 展状况如下：50年代用M H（青鲜素）防 止 马 铃 薯 洋 葱 的 块 茎 鳞 茎 等发芽；60年代用矮壮素最早防止上防止徒长（需严格用量）；70年代用乙 埼利促进棉花80年代用缩节安控制棉花植 物），但是在小麦玉有前者好；的 是 小 麦 倒 伏，接着是在棉花催 熟

6、 及 防 止 玉 米 倒 伏；的生长发育（这 是 对 于 双 子 叶米等禾本科作物上其效果没9 0 年 代 研 制 的 调 节 剂 较 多，用多效喔、壮丰安、烯效喔（效 果 好 于 多 效 嗖，厂 家 不 同 效 果 不 同）。多效唾主要 用 于 水 果、油菜、水道育秧上，而 后 两 者主要用于禾 本 科 植 物 的 倒 伏 上。实践证明，广 谱 性 的 调 节 剂 不 存 在，要 根 据 不同作物不同 生 理 需 要 来 生 产 使 用。有些调节剂如杭州水稻所推出 来 的 多 效 嗖 药 物 残 留 量 大，只是在水田中表现还不明显，后来又研制出 烯效嘎由于其 应用剂量小，所以说残留 量 不

7、 大，现 在 正 逐 步 取 代 多 效 嘎。3作物化控技术在开发农作物遗传和生理潜力上的功能一、化控技术中控制的内涵：二化控技术与传 统技术的关系、区别1、传统的栽培措施是针对作物生长的外部环境来调控（如水肥管理、中耕松土、清楚有害生物等）；而化控技术则是通过控制内部生理变化来调控（如通过施用植物生长调节剂来控制发育，其目的是通过改变作物的生 长使其适应环 境）。2、传统的栽培措施是采用强迫手段，对植株个体作人工或机 械 修 整（如烟草种子的厚种皮在栽前去掉、棉花的整枝、小麦的镇压、果树的修整等）；而化控技术则是通过施用外源激素来改变作物内源激素 系 统 从 而 来 调 控 作 物 的 生

8、长 发 育（其主要是开发作物自身的如对干旱高温低温等逆境的免疫能力减轻不良条件对其的伤害）。3、在应对乏策方 面，传统技术都留 有余地（如水肥等），作物的生产潜力不一定完全发挥出来；而化控技术则能够最大限度发挥作物的生产潜力，从而发挥最大的经济效益。、联系二者的目的是相同的，不是相互对立 的，而是取长补短互相融合的，这样就形成了 新的体系即化 控栽培工程。、化控技术与常 规技术的关系1化学控制与改变基因型的育种工作起互补作用；2 化控技术使改善环境的措施，趋于完善或发挥更大效益，促进常规技术革新；3化控技术可减少或免除机械修整植株，并提高劳动生产率。三、作物化控技术 在开发农作物 遗传和生理潜

9、 力上的功能.（-）化控技术与改 变基因型的育 种工作起互补 作用育种工作改变 作物的基因；化控技术与其 工作互补。1、化控技术可以 诱导出与基因 作用产生相同 的效应。如：2、化控技术可以使品种适应多 变的气候，扩大种植范围,提高稳产的保险系数。（在抗逆育种中，应用化控技术意 义 重 大。）3、化控技术可以修饰品种，促进品种优良性状的表达。4、化控技术可提高作物的抗生 物逆境（包括病、虫等）能力。5、解决育种或制 种程序上的某 些疑难问题（包括杀雄，花期，水稻的不育系、恢复系、保持系的三系制种。）。如：a化学杀雄：b杂交水稻制种：c无籽果实的产生：6、控制性别分化（二）化控技术使改善环境的措

10、施趋于完善或发挥更大效益，并促使某些传统措施革新（三）化控技术可以 解决耕作制度 改革中的一些 难题，有利于多熟种植的施行由于我国土地资源有限，人口众多，要想满足人们的需要，必须充分利用 现有资源，使耕地满负荷 运转，从而使产 量 提 高，但高产也有高风险相伴。如一年两熟种植区，由于后期低温，使二次耕作物产量明显下降。但是，应用化控技术可以使产量提高，使高产高风险转化为高产低风险。（四）化控技术可以 增加产量，提高产品的质 量和经济效益1增加产量：2提高产品质量和经济效益：3提高商品价值：（五）化控技术能够诱导开花和调整花期（六）化控技术可以 提高劳动生产 率，免除或减少机 械修整植株我国在农

11、业生 产中，手工操作多，如整枝、打杈、除草、收获等。而国外多是机械化，如在美国均是化学整枝、化学除草。据统计，每亩棉田在中 国、前苏联、美国所需劳动 力分别是4 0个、5个、0.5个。在生产中发现 以下几个问题：1在我国用D P C代替整枝 打杈等没有推 广开，与我国农业机械化程度落后有关。2除草剂是在 调节剂的应用 过程中才发现 的，如2,4 D在小剂量时是调节剂，但大剂量时是除草剂（用于多阔叶林 的 除 草）。3从脱叶到收获，在美国使用脱叶剂较多，因为它有不同的收获机械。从以上可以看 出，在我国，如果调节剂推广后，可大大提高劳动生产率。4未来展望：作物化控技术最具开发潜力的研究领域植物生长

12、调节剂的应用已对我国农业生产做出巨大贡献。但就其研究深 度、应用范围和规 模与其具备的 潜力相比较，这些成就只能 说是初步的。随着农业生产 的发展，对农业技术的 要求越来越高。实现“三高”农业面临严峻 挑战。必须调动一切可行因素，来解决这些问题。由于植物生长 调节剂具备以 上介绍的那些 特点，能够对作物施 行基因诱导表 达调控、生理调控和农 业性状调控。所以说，从长远来看，植物生长调节 剂是最具潜力、最具开发前景 的研究领域。今后在农业生 产上必将发挥 越来越重要的 作用。本领域近期研 究的主要目标是：1加速推广现 已研制成功并 确实在农业生 产上有实际效益的生长调节 剂，使科研成果迅 速转变

13、为生产 力。2开发研制新型高效生长调节剂。在科学实验基础上进行合 理 混 配，找出具有相同或相加效果的剂型。同时开展多方位试验，以确定它的作用、效果、使用时期和方法，实用作物 及 其 毒 性 和 残 留 等。3在有条件的单位深入开展激素作用机理研究，如基因表达 和 信 号 转 导 机 制 等，为新型植物生长调节剂的研制和开发 奠 定 基 础。第二章 植物激素系统与植物生长发育的化学控制 1植物激素的概念、种类及主要生理作用一、植物激素的概念植物激素是指植物体内产生的，可以在植物体内运输的，用很低浓度能 起很大作用的 化学物质。二、植物激素的种类及其生理作用1、生长素（IAA）最初在188 0年

14、，C.D arw in首先提出了植 物中存在某种物质，从顶端向下运转到伸长区，刺激并引起生长的现象。在1928年 W ent通过 琼脂上胚芽鞘 的变化实验证 明了这种物质 能 够 从 胚 芽 鞘 尖 端 向 茎 部 运 输，促进生长，从此确定了生长素的存在。生理作用如下：促进细胞伸长促进细胞的分促进发根和不促进开花促进果实形成促进顶端优势促进脱落促进着果和肥裂与分化定根的形成,诱 导 形 成（无籽果实）单性结实。（抑 制 侧 芽 生 长）大生长此外，IAA还有以 下作用：促进酶活性提 高（纤维素酶、葡聚糖酶、果胶甲酯酶、ATP酶）；促进核酸、蛋白质合成；形成生 长 素 结 合 蛋 白，参 与

15、信 号 转 导；促 进 基 因 表 达。2、赤 霉 素（GA）生 理 作 用 如 下：促进茎和叶鞘的伸长生长促进丛形植物抽要如：花仙子等，但 未 必 能 开 花。促进细胞伸长 与分裂诱导花芽形成打破种子、块茎、休 眠 芽 的 休 眠，促进发芽。诱 导 单 性 结 实，形 成 无 籽 果 实。如：葡萄、黄瓜、番茄等已在生 产上应用。延缓衰老，与 生 长 素 有 类 似 效 果。促进顶端优势3、细 胞 分 裂 素（CTK）它 的 种 类 很 多，至少30多 种。生 理 作 用 如 下：促 进 细 胞 的 分 裂 和 扩 大，促 进 细 胞 质 的 分 裂，单核细胞可以 使 组 织 扩 大。可 诱

16、导 芽 的 分 化IAA高浓度 利于生根，C T高浓度利 于生芽。解除顶端优势，在侧芽处用它可抑制侧芽的生长。可以打破休眠，促进芽的萌发。延缓叶片衰老这是它特有的作用，衰老时叶片黄化，是由于根系在 生育后期上面开花结果形成细胞分裂素较少，致使叶黄化脱落。诱导同化物定 向运输（促进物质从老 组织向幼组织 运输）在已黄化叶片部位用C T诱导可使其过几天后变绿。可促进结实（促进果实肥大、增加雌花，增加坐荚）可诱导产生无 籽果实（以上IAA、GA、C T均可产生 无籽果实）。促进气孔开放以上可以看出，抑制植物生长的物质和促进植物生长的物 质是同时存在 的。应该注意，酚类物质虽然 可以抑制植物 生长，但由于其在植 物体内含量较 高，故不能称为植物激素。4、脱落酸（ABA）从1940年以后便知道，在马铃薯块茎等一些植物的休眠芽中存在引起休眠和阻止生长的物质，称为阻碍物质po 1963年，E.F.Addico tt、大熊和彦单离 出与棉花脱落 有关的物质，命 名 为 脱 落 素I和口。同年确定了该 物质的结构，并成功地进行 了合成。另一方面，英国人P.E.Warein g发现在鸡爪械叶片中存在能引起