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5.3 植物生长调节剂的应用
贺老师
第5章 植物生命活动的调节
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。
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？
植物激素：植物体内合成的，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
缺点：植物体内含量非常少，提取困难。
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。
问题探讨
植物生长调节剂的类型和作用
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。
问题1: 植物生长调节剂属于植物激素吗？
1
概念
由 合成的，对植物的生长、发育有 作用的化学物质，称为植物生长调节剂。
2
优点
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
植物体内缺少催化其分解的酶
问题2: 效果稳定（不容易被分解）的原因？
人工
调节
2、分子结构和生理效应与植物激素类似。
1、分子结构与植物激素完全不同，但是具有与植物激素类似的生理效应。
人工合成的吲哚丁酸（IBA）
人工合成的赤霉素（GA）
3
类型
吲哚乙酸（IAA）
植物激素
细胞分裂素
植物激素
α-萘乙酸（NAA）
植物生长调节剂
矮壮素
植物生长调节剂
分类依据 种类 举例
分子 结构 吲哚丁酸(IBA)
萘乙酸(NAA)、矮壮素
分类依据 种类 举例
作用效果
3
类型
结构和生理效应类似
结构不同，生理效应类似
施用植物生长调节剂必然能够达到增产、增收的效果吗？
植物生长调节剂的施用要注意什么？
植物生长促进剂
植物生长延缓剂
植物生长抑制剂
赤霉素、萘乙酸、2,4-D
矮壮素
青鲜素、脱落酸、乙烯利
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
赤霉素类
事例1：
发芽的大麦
酒精
酵母菌
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。
应用：
赤霉素解除（打破）种子休眠，促进种子萌发
应用：
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
赤霉素类
事例1：
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。
促进细胞伸长，从而引起植株增高
事例2：
细胞分裂素类
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂（也叫膨大素）
缺点：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，且不宜长时间储存。 p102相关信息
优点：使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟，提前上市。
事例3：
生长素类似物
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
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。
子房
有子番茄（果实）
受粉前 雌蕊柱头
涂抹
生长素
促进
发育
发育
发育的种子（受精后）
生长素
提供
促进
无子番茄（果实）
用一定浓度的生长素类似物培育无子果实的原理：
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)
1、这些作物未授粉成功能通过喷施生长素类似物补救吗？
事例3：
生长素类似物
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
2、无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异？
不可遗传变异，遗传物质未改变
乙烯类
天然状态下凤梨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。
注：（P104）乙烯利是植物生长调节剂，工业品为液体。pH<3.5时，较稳定；随着pH升高，会分解释放出乙烯，而一般植物细胞液的pH皆在4以上。
乙烯对有催熟作用，还可诱导水果自身产生乙烯，加速成熟。
事例4：
思考：儿童食用了乙烯利催熟的水果会导致“性早熟”吗？
不会，导致儿童“性早熟”的是性激素（雌性激素、雄性激素），与乙烯利无关；人体细胞中无乙烯利的受体。
用乙烯利催熟，就可以做到有计划地上市。
矮壮素
矮壮素是 的拮抗剂，其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。
事例5：
（生长延缓剂）：防止徒长、促进结实
清水组 施加矮壮素组
赤霉素
讨论1.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。
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2.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？
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
植物生长调节剂 增产、增收
举例说明植物生长调节剂施用不当的实例。
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
4
评估植物生长调节剂在生产中的运用
≠
5
生长调节剂应用的好处及负面影响
植物生长调节剂应用领域广，对提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。
01
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
作用
施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。
02
①使用不当，会影响作物产量和产品品质
②过量使用，对人体健康和环境带来不利影响
负面影响
某农场购买了一批生根粉（2，4-D等）准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施（ ）
A．用高浓度，以保证生根 B．用低浓度，以降低成本
C．任选一种浓度进行扦插 D．用不同浓度进行预实验
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
科学方法 — — 预实验
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。
例如：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。
D
大致范围
1.原理：
适宜浓度的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。
2.变量：
自变量:
因变量:
无关变量
生长素类似物的浓度
观测指标：枝条生根数或根的长度
实验对象自身因素：
环境因素：
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量
温度、培养液的浓度和量、培养时间
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。
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：
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
降低作用蒸腾
4.步骤：
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
浓度较低：
浓度较高：
浸泡法
沾蘸法
约3cm
时间：几小时至一天
时间：约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
约1.5cm
为了防止因蒸发而改变溶液浓度。
思考：处理插条的形态学上端还是下端？
生长素主要作用于形态学下端，刺激细胞分裂和伸长，从而促进生根。
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
需要空白对照
不需要空白对照
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
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
科学方法——预实验
4.步骤：
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
制备插条→分组处理插条→进行实验→记录实验结果
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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
2，4-D溶液
4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8
促进该植物插条生根的2，4-D溶液的最适浓度是 。
实验结论：
4.8-5.2μg/mL
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
4.步骤：
是不是说明最适浓度是5.0μg/mL？
思考讨论
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似物浓度
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。
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，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
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似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插；
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
6
实验：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
③配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
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；
②枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多；
比较植物生长调节剂与植物激素
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用 作用后是否被酶解
作用效果
实 例
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
植物一定部位产生
人工化学合成
对植物生长发育进行调节
短暂，只发挥一次作用
持久稳定
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等
乙烯利、NAA、矮壮素、青鲜素、人工合成的赤霉素等
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
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，培育无籽果实
③用作农业除草剂
④疏花疏果又防止落花落果；
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，可提早播种
青鲜素
蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间
乙烯利
用于催熟果实
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
：延长贮藏期
青鲜素能抑制发芽，残留期为1～2个月，但可能有副作用。
事例6：
青鲜素

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