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5.2 植物生长调节剂的应用
1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。
2.评述植物生长调节剂的应用。
3.能阐述正确使用植物生长调节剂的方法。
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。
一颗葡萄的自述
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。
思考：
任务一 ：阅读教材100页，思考并回答以下问题。
（1）“植物激素”在生产应用中存在哪些困难？
（2）什么是植物生长调节剂？有什么优点？
（3）植物生长调节剂有哪两类？
（4）比较植物生长调节剂与植物激素。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.概念
由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
原料广泛、容易合成、效果稳定等。
2.优点
疏花疏果
保花保果
抑制生长
增强抗性
促长壮苗
插条生根
促块茎发育
促发新根
储藏保鲜
增加分蘖
防止裂果
促果成熟
与植物激素相比，为什么植物生长调节剂效果稳定？
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。
（一）植物生长调节剂
分子结构和生理效应与植物激素类似
如吲哚丁酸
3、类型:
吲哚乙酸（IAA）
分子结构相似
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
如α-萘乙酸（NAA）、矮壮素等
α-萘乙酸（NAA）
矮壮素
分子结构不同
3、类型:
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源 植物一定部位产生 人工化学合成
生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后是否被酶解
作用效果 短暂，只发挥一次作用 持久稳定
实 例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
被相应的酶分解失活
植物体内不存在相应的分解酶，不被酶解，残留在植物体内继续发挥作用
比较植物生长调节剂与植物激素
事例1：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。
糊粉层
胚乳
胚
任务二 思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
酒精
酵母菌
（二）评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
有研究发现膨大剂可能对人体有危害，主要是神经系统，造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
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。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明，残留期为1～2个月。
在我国，植物生长调剂属于农药管理范围。
青鲜素，又名抑芽丹、马来酰肼，通过阻止核酸的合成，最终使细胞生长受阻，主要用于抑制芽的生长和茎的伸长，延长储藏期。
青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解，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。因此对于用作生食的作物不宜使用，在收获后不需储藏的块茎作物上，也不可喷洒青鲜素。
【知识拓展】
事例4
用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实
注意：
以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉，则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救
以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救
(生长素不能提高种子的量，种子是受精卵，必须要受粉才能形成)
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
植物生长调节剂施用不当的实例
应用的优点及负面影响
①提高作物产量,改善产品品质等
②能减轻人工劳动：减少园林植物的修剪次数
a.能延长或终止种子、芽及块茎的休眠；
b.调节花的雌雄比例；促进或阻止开花；
c.诱导或控制果实脱落；控制植株高度、形状等
（2）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；
（1）优点：
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
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？
植物生长调节剂种类繁多，在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
二、植物生长调节剂的施用
1.探索植物生长调节剂的应用
科学方法—预实验
（1）进行时间：
正式实验前
（2）目的：
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。
以免造成人力、物力、财力的浪费
如：通过预实验确定有效浓度的大致范围，可为确定最适浓度打下基础
1.实验原理：
植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系，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。
所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？
2.提出问题
实验一：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。
3.实验材料：
(1)生长旺盛的一年生枝条
（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）
(2)枝条上保留少量幼叶和芽
（幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根）
(3)去掉成熟叶片
（降低蒸腾作用）
4.变量分析：
自变量:
因变量:
无关变量:
不同浓度的生长素类似物
平均枝条生根数或平均生根的长度
①实验对象自身因素（枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量）
②环境因素（温度、培养液的浓度和量、培养时间）
无关变量保持相同且适宜
浓度较低:
浓度较高:
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
5
4
3
2
1
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
5.处理插条的方法：
思考：处理插条的形态学上端还是下端？
插条的基部（形态学下端）
（要削成斜面，扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活）
一系列浓度
生长状况
相同
枝
条生根
状况
6.实验思路
(1)取材、分组编号：
(2)变量处理：
(3)进行培养：
(4)观察并记录实验结果：
把形态、大小一致的某种植物的插条分成若干组，每组若干枝
把每组处理过的枝条形态学下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在相同且适宜的条件下培养
取生长素调节剂按照不同的比例稀释成相应份数，用蒸馏水作为空白对照。采用浸泡法或沾蘸法处理插条
每天观察一次，记录生根情况（长度、数目）
每组处理不止一根枝条，平行重复原则: 避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
预实验:
设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索
不能倒插
6.实验思路
正式实验
7.分析结果，得出实验结论：
(进一步探究最适浓度)：
在 浓度之间进一步缩小浓度梯度
思考：正式实验需不需要进行空白对照？
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2，4-D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
结论：
0.8-1.2mg/mL
对于××植物来说，促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.8-1.2mg/mL
预实验需进行空白对照实验，正式实验可以不进行空白对照
1. 实验原理
乙烯利
pH=3.5
加水，pH升高
乙烯
催熟水果
果实产生乙烯
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。乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
实验二：尝试利用乙烯利催熟水果
2. 实验过程
（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。
（1）设置不用乙烯处理的对照组，并保持所有组的实验温度一致。
（2）果实成熟度的观察指标包括：颜色、硬度、口感等。
3. 注意事项
思考：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？
实例 原因和方法 变异类型
无子 番茄 用一定浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄雌蕊，需去雄套袋 不遗传的变异
无子 葡萄 用赤霉素处理植株，可诱导单性结实,形成无籽果实。赤霉素处理可能导致花粉不育，因此不需要去雄 不遗传的变异
无子 西瓜 由染色体变异而培育的三倍体西瓜 可遗传的变异
无子 香蕉 香蕉属于三倍体植物，细胞进行减数分裂时，不能形成正常的精子和卵细胞，因而不能受精形成种子 可遗传的变异
知识拓展

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