内容正文:
第3节植物生长调节剂的应用
第五章 植物生命活动的调节
赤霉素使芦苇增高
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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似物呢?
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
原因:植物体内缺少分解植物生长调节剂的酶
生长、发育
调节
1.概念:
由人工合成的,对植物的 有 作用的化学物质。
2.优点:
原料广泛
容易合成
效果稳定
思考:植物生长调节剂属于植物激素吗?
不属于
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
4.应用事例
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。
事例1
(1)赤霉素
对应激素:
赤霉素
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
4.应用事例
(2)膨大剂
对应激素:
细胞分裂素和赤霉素
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
青鲜素残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
4.应用事例
(3)青鲜素
对应激素:
细胞分裂素
一、植物生长调节剂的类型和作用
4.应用事例
(4)生长素类调节剂(如NAA)
在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物,刺激子房直接发育成果实。
例:无子番茄的培育
①方法:
②过程:
普通番茄
去掉雄蕊
涂生长素,套袋
同时在
雌蕊柱头
子房发育
果实
不能受精
无种子
花蕾期
无籽番茄
对应激素:
生长素
一、植物生长调节剂的类型和作用
讨论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?
辩一辩: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?
不能,人体细胞中无相应受体。
【资料】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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
辩一辩: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?
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。……
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
讨论2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
一、植物生长调节剂的类型和作用
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
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。
讨论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?
国家管理:我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确规定。
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。
先试验,再推广
一、植物生长调节剂的类型和作用
(1)应用领域广,能提高作物产量、改善产品品质等。
如: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。
如:减少园林植物的修剪次数
(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。
5.应用的好处
6.应用的负面影响
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素 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 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
细胞分裂素 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 乙烯利 用于催熟果实
脱落酸 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
小结
常见植物生长调节剂及应用
二、植物生长调节剂的施用
(1)促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂。
(2)果实催熟——乙烯利。
1.根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂
2.综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
对于某种植物生长调节剂具体施用时,还要注意?
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
二、植物生长调节剂的施用
探索植物生长调节剂的应用
实验一:探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
所选定的生长素类调节剂促进植物插条生根的最适浓度是多少呢?
1.实验原理:
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。
2.提出问题
二、植物生长调节剂的施用
3.变量分析
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
探索植物生长调节剂的应用
二、植物生长调节剂的施用
探索植物生长调节剂的应用
4.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。
插条的形态学下端要削成斜面,可增大吸水面积。
浓度较低:
_______法处理
______________(时间)
浓度较高:
几小时至一天
注意:最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
浸泡
沾蘸约5秒
约3cm
约1.5cm
二、植物生长调节剂的施用
5.处理插条的方法
探索植物生长调节剂的应用
注意:
选材:
a.进行扦插时,选择留有几个芽和幼叶的枝条
b.每组至少3个枝条
制备插条 原因
①选用生长旺盛的一年生枝条
②去掉成熟叶片
③保留芽和幼叶
④插条的形态学下端要削成斜面
分裂旺盛,发育快、易成活,易生根。
降低蒸腾作用,保留水分。
以增加对水的吸收
芽和幼叶能产生生长素,有利于生根。
避免实验的偶然性,减少实验误差
二、植物生长调节剂的施用
探索植物生长调节剂的应用
6.实验思路:
你知道设置多大的浓度梯度吗?
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。
设计一组浓度梯度较大的NAA溶液
观察插条的生根情况
确定正式实验的浓度范围,缩小浓度梯度,重复实验操作
预实验
正式实验
进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。
二、植物生长调节剂的施用
7.实验步骤
探索植物生长调节剂的应用
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mg/mL)其他试剂也可
将新剪下的植物枝条分成10组,将插条的基部分别浸泡在蒸馏水和上述不同浓度的2,4-D溶液中,均置于适宜的环境中
一段时间后观察插条的生根情况
列表比较各实验材料在不同浓度的2,4-D溶液中的生根情况,得出结论
探索植物生长调节剂的应用
二、植物生长调节剂的施用
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NAA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
实验结论:促进该插条生根的NAA溶液的最适浓度介于0.8-1.2mg/mL。
8. 实验结果及结论
NAA溶液
二、植物生长调节剂的施用
实验二:尝试利用乙烯利催熟水果
1.实验原理:
探索植物生长调节剂的应用
乙烯利
pH=3.5
pH升高
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
诱 导
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,它比较稳定;但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯。
正反馈
二、植物生长调节剂的施用
2.实验过程:
探索植物生长调节剂的应用
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中
( 或者用喷壶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。
课堂小结
植物生长
调节剂
概 念
优 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提高产量,改善品质
②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。
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