内容正文:
在玫瑰葡萄种植过程中,合理使用人工合成的赤霉素、细胞分裂素等类物质,可以提高葡萄结果率和单质单果质量,提高果实无核化程度。但如果是不合理,可能会造成果实空心等问题。
葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要使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。
课堂导入
第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
1. 概念
由 合成的,对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
人工
调节
植物生长调节剂属于植物激素吗?
植物生长调节剂由人工合成,不是植物体产生的,不属于植物激素。
2. 优点
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
植物生长调节剂效果稳定的原因是什么?
可能是植物体内没有分解它的酶
3. 类型
一、植物生长调节剂的类型和作用
从分子结构来看
分子结构和生理效应与植物激素类似
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
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
α-萘乙酸(NAA)
矮壮素
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例1:赤霉素类
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。
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例2:细胞分裂素类
对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(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. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例3:生长素的拮抗剂
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、洋葱储藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例4:乙烯类
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。
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例5:赤霉素的拮抗剂
矮壮素(生长延缓剂)的作用是抑制细胞伸长,但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化,茎杆粗壮,防止作物徒长,增强抗倒伏能力,促进结实,提高座果率和植物的抗逆性。
清水组 施加矮壮素组
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例6:生长素类
用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
发育的种子
生长素
提供
子房
促进
促进
生长素
涂抹
受粉前,雌蕊柱头
有子番茄
无子番茄
发育
发育
向日葵、油菜等作物未授粉成功能通过喷施生长素类似物补救吗?
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
事例7:赤霉素类
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。
4. 评述植物生长调节剂在生产中的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
使用不当的事例:
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。
植物生长调节剂 增产、增收
≠
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。
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
5. 生长调节剂应用的好处及负面影响
好处
(1) 提高作物产量、改善产品品质:如它能延长或终止种子、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。
负面影响
(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。
课堂小测
1、植物生长调节剂是人工合成的(或从微生物中提取),具有和天然植物激素相似的化学性质,可对植物的生长、发育起调节作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 植物生长调节剂的优点是容易合成、原料广泛、效果稳定
B. 青鲜素主要通过抑制马铃薯发芽,从而达到延长储藏期的效果
C. 膨大剂可以加快水果长势和成熟,可以在果树种植上广泛施用
D. 适宜浓度的赤霉素可诱导大麦种子无须发芽即可产生𝛼− 淀粉酶
C
课堂小测
2、植物生长调节剂在现代农业种植、生产和加工等环节有着广泛的重要应用。下列相关叙述正确的是( )
A. 所有的植物生长调节剂对植物的生长和发育过程都起到促进作用
B. 植物生长调节剂的施用效果与浓度有关,与施用时期和方法无关
C. 用一定量的适宜浓度赤霉素溶液处理水稻幼苗可以显著提高水稻的产量
D. 𝛼−萘乙酸的作用效果比生长素更稳定,原因可能是植物缺少分解𝛼− 萘乙酸的酶
D
二、植物生长调节剂的施用
施用植物生长调节剂的注意事项
施用目的
药物效果
药物毒性
药物残留
价格和施用是否便利
施用时间
处理部位
施用方式
适宜浓度
施用次数
……
……
……
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
1. 实验原理
适当浓度的2,4-D溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。
(除草剂)
2. 实验变量
自变量
不同浓度的生长素类调节剂
因变量
无关变量
观测指标:枝条生根数或生根的长度
①实验对象自身因素:
枝条的发育程度、
②环境因素:
温度、培养时间、
培养液的浓度和量
枝条长度、枝条上保留的芽的数量
插条的生根情况
科学方法——预实验
①进行时间
正式实验前
②目的
a.为进一步的实验摸索条件
b.检验实验设计的科学性和可行性
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 ,可为确定最适浓度打下基础。
③实例
大致范围
需要空白对照
预实验必须像正式实验一样认真进行才有意义!
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
3. 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。
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
⑤形态学上端削成平面
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
降低作用蒸腾
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
4. 实验步骤
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
浓度较高
浓度较低
浸泡法
沾蘸法
约3cm
约1.5cm
为了防止因蒸发
而改变溶液浓度
时间:几小时至一天
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
时间:约5秒
2,4-D溶液是处理插条的形态学上端还是形态学下端?
形态学下端,刺激细胞分裂和伸长,从而促进生根
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
4. 实验步骤
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
设计一组
浓度梯度较大的
2,4-D溶液
观察插条的生根情况
预实验
正式实验
确定正式实验的浓度
范围,缩小浓度梯度,
重复实验操作
需要空白对照
不需要空白对照
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
4. 实验步骤
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
2,4-D溶液的浓度(μg/mL) 0(清水) 2.0 4.0 6.0 8.0
平均生根数 1 2.4 3.3 3.1 2.0
在4.0-6.0μg/mL间继续正式实验
预实验
2,4-D溶液的浓度(μg/mL) 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0
平均生根数
空白对照
正式实验
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
4. 实验步骤
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
2,4-D溶液的浓度(μg/mL) 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0
平均生根数 3.3 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 3.0
是不是说明最适浓度是5.0μg/mL?
5. 实验结论
促进该植物插条生根的2,4-D溶液的最适浓度是 。
4.8-5.2μg/mL
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
1. 本实验有几种对照方式?目的分别是什么?
①清水空白对照,目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类调节剂浓度
②设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,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。
2. 在实验中,若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同,如何进一步确定最适浓度?
由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度,最适浓度应在两种溶液浓度之间。
即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
3. 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?
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;
④枝条幼芽、幼叶保留过多,本身合成了一定浓度的生长素,使形态学下端处于高浓度抑制状态
③配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧;
三、探究•实践 探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
四、尝试利用乙烯利催熟水果
1. 实验原理
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。
乙烯利
pH升高
乙烯
pH<3.5
诱导
水果产生乙烯
催熟水果
四、尝试利用乙烯利催熟水果
2. 实验步骤
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24h后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
果实成熟度的观察指标:颜色、硬度、口感等。
课堂小测
3、下图是IAA 对月季插条生根影响的实验结果图,下列说法错误的是( )
A. 本实验的无关变量有插条处理时间、
插条上芽的数量、插条的生理状况等
B. 应在10−9~10−7)mol/L 设置更小的
浓度梯度进行实验探究最适的IAA 浓度
C. 实验用的月季枝条应该选择叶片和芽稍多些的
D. 可以用较低浓度的IAA 溶液浸泡插条的下端
C
课堂小测
4、(多选)科研人员用不同浓度的ABT 生根粉(主要成分是吲哚丁酸钾和萘乙酸钠)浸泡福鼎大白茶树插穗30 min 后进行扦插,63天后测定相关指标,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 应取生长健壮的插穗,所有插穗应保留相同数量的幼叶和腋芽
B. ABT 对插穗生根率的影响具有低浓度促进,高浓度抑制的特点
C. 不同插穗基部生根的多少和长短
是多种外源激素共同作用的结果
D. 100 mg/L的ABT 生根粉对插
穗的生根效果最好
BCD
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