植物激素的科学使用
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植物激素在农业生产中的应用植物激素是一类能够调节植物生长和发育的化合物,被广泛应用于农业生产中。
它们能够影响植物的生长速度、根系发育、果实成熟等多个方面,帮助农民提高作物的产量和品质。
本文将介绍植物激素的种类以及其在农业生产中的应用。
一、赤霉素(GA)赤霉素是一种重要的植物激素,在植物的生长过程中起到促进细胞伸长和开花的作用。
因此,在农业生产中,赤霉素常被用于延长植物的茎长和提高作物的产量。
例如,将赤霉素溶液喷洒在高粱、玉米等作物上,可以增加茎部长出的節间数量,增长茎长,使植株更高大,提高收获量。
此外,赤霉素还对作物的开花起到重要的调控作用。
通过在果树上喷洒赤霉素,可以促进花芽分化和开花,提前果树的结果期,增加果实的产量。
二、生长素(IAA)生长素是一种控制植物细胞伸长的激素,在农业生产中也有广泛的应用。
通过施用生长素,可以促进作物的根系生长,提高土壤的利用率。
例如,在果树苗期,适量的生长素用于浸泡果树的根部,可以刺激根系发育,加速生长。
此外,生长素还可以促进作物的扦插生根。
将扦插枝条浸泡在含有生长素的水溶液中,能够增加扦插成功率,对繁殖红掌、菊花等植物具有重要意义。
三、脱落酸(ABA)脱落酸是一种与植物逆境响应相关的激素,它在农业生产中被广泛应用于调控作物的抗逆性能。
例如,在干旱或盐碱地种植作物时,脱落酸可以促进作物根系的生长,增加根系对水分和营养物质的吸收能力。
此外,脱落酸还可以延缓作物的衰老和水分流失,提高作物的抗旱和抗盐碱能力。
因此,在干旱区域的农业生产中,喷洒脱落酸溶液是提高作物产量和品质的重要手段之一。
四、乙烯(Ethylene)乙烯是一种通常被称为“成熟素”的植物激素。
它在作物的生长和果实的成熟中起到重要的调控作用。
乙烯能够促进水果的成熟和脱落,提高水果的甜度和口感。
因此,在某些作物的栽培中,可以使用乙烯相关的化合物,如乙烯释放剂,提前促进水果的成熟,以便在市场销售上获得更好的效益。
植物激素在园艺花卉中的应用生命科学学院1301 班李桐1330170031一、植物激素在园艺中的应用园林树木的生长、发育,不仅受遗传因子、栽培环境及管理技术的影响,而且还受植物生长激素的调节与控制,如促进与抑制林木生长,加快木质化进程,以及化学整形等,从而提高林木的经济效益和社会效益,应用前景十分广阔。
1、促进林木生长在林木迅速生长期间,对植物生长激素的反应十分敏感,处理后能显著促进林木的生长。
在园林生产上促进林木生长常用的植物生长激素有赤霉素、细胞分裂素、芸苔素内酯及多效唑等,可促进茎杆伸长、植株增高、促进腋芽和匍匐茎的生长。
对一二年生的槭树、橡树、桦树及樟树等,用200〜400毫克/升赤霉素药液喷洒植株,可促进幼树生长,高度显著增加。
在印度杜鹃茎伸长生长期间,用100〜200毫克/升赤霉素药液喷洒叶面数次,可明显促进生长;在杜鹃花蕾形成期间,用 2.7%赤霉素羊毛酯涂布花蕾,能大大地提前开花,或用1000毫克/升赤霉素药液每周喷洒植株1次,约喷洒5次,可有效延长花期达一个月以上,增大花形,花色艳丽;在冬季用100毫克/升赤霉素药液喷洒3次,可提前开花,延长开花期。
在月季栽植前用100〜300毫克/升赤霉素药液沾根5秒钟,可降低萌芽率,可促进植株生长;当蔷薇、月季萌芽后,用10〜100毫克/升赤霉素药液,喷洒幼芽一次,可明显促进枝芽的生长。
在樟子松幼苗生长旺盛时期,用1000毫克/升多效唑药液喷洒植株,可促进茎杆增粗生长、加快枝条木质化。
2、调控林木矮化在园林树木栽培过程中,由于植株营养生长过旺,植株高大,枝叶过分繁茂,影响开花、结果,降低观赏价值,或影响花坛、景观的布局。
因此,在园林生产上或园林工程建设上,合理应用比久、青鲜素、多效唑、矮壮素及整形素等植物生长延缓和抑制剂,可抑制茎枝生长,矮化株形,促进分枝和花芽分化,提高观赏价值。
当日本女贞春季萌芽生长10〜15天,或者修剪后,用2500〜5000毫克/升比久药液喷洒植株叶面,可抑制植株长高,控制侧枝生长,改善株形;当大叶黄杨冬季修剪成形后,于翌年新梢萌发前,用2000〜4000毫克/升多效唑药液喷洒叶面,促进节间短缩,茎增粗,叶片簇生,保持较好株形,提高观赏效果;当盆栽桂花达到矮化整形效果时,可在春季萌发新梢前,用800毫克/升多效唑药液喷洒植株促进节间缩短,新叶增厚,株形紧凑,提咼观赏性;在盆栽扶桑移出室外前,用500〜1000毫升多效唑药液浇施盆土中,可使枝条粗短,缩小冠幅,多开花,达到矮化效果。
植物激素在农业中的应用植物激素是一类天然产生于植物体内,并且极微量存在的生物活性物质。
它们能够调节植物的生长和发育过程,在农业生产中起着重要的作用。
通过合理利用植物激素,可以促进作物的生长、增加产量、提高品质。
本文将就植物激素在农业中的应用进行探讨。
一、植物生长激素——赋能生长植物生长激素包括赤霉素、生长素、细胞分裂素等,它们在促进植物生长和组织发育方面发挥着重要作用。
1. 赤霉素赤霉素是一种能够促进细胞伸长和分裂的激素,通过调控植物的节间伸长以及根系的发育,可以增加作物的产量。
在农业中,使用赤霉素可以延长作物的生长期,增加植株高度和叶片数量,从而提高农作物的产量。
2. 生长素生长素是一种控制植物生长和发育的主要激素,通过调节细胞分裂和伸长、促进种子萌发和根系发育等方式,对植物的生长起着重要作用。
在农业生产中,适量使用生长素可以加快农作物的生长速度,提前收获,提高产量。
3. 细胞分裂素细胞分裂素在植物的组织和器官的形成过程中起到调节细胞分裂和增殖的作用。
通过使用细胞分裂素,可以促进幼苗的生长,增加植株的数量和根系的发育,从而提高作物的产量。
二、植物发育激素——塑造品质植物发育激素主要包括细胞分化素、脱落酸等,它们在植物的发育和品质形成中发挥着重要作用。
1. 细胞分化素细胞分化素能够调节细胞的分化和组织的发育,对植物的品质形成有着重要作用。
在农业中,适量使用细胞分化素可以促进果实着色、改善果实的品质,提高商品价值。
2. 脱落酸脱落酸是一种调节果实落果的激素,通过控制果实的生长和发育过程,可以延缓果实的脱落,延长果实的保鲜期。
在农业生产中,使用脱落酸可以减少果实的掉落,提高果实的产量和质量。
三、植物抗逆激素——保障生产植物抗逆激素主要包括脯氨酸、乙烯等,它们在增强作物的抗逆性和保障农业生产方面具有重要作用。
1. 脯氨酸脯氨酸是一种重要的氨基酸,在植物的抗逆过程中起着关键作用。
通过施用脯氨酸,可以增强作物的抗病能力和抗旱能力,提高作物的适应性和生存率。
植物激素植物生长与发育的调节因子植物激素:植物生长与发育的调节因子植物生长和发育是一个复杂而精密的过程,受到多种调节因子的控制。
其中,重要的一种是植物激素。
植物激素是一类由植物自身合成的化合物,能够在极低浓度下调控植物的生长和发育过程。
本文将就植物激素的作用和调节机制展开讨论。
一、植物激素的种类和作用机制1. 赤霉素(Gibberellins,GAs)赤霉素是一类具有飞机航班居的植物激素,能促进幼苗的伸长生长和花芽的分化,抑制芽的分枝生长。
赤霉素能够通过活化多种生物化学过程,例如合成和降解蛋白质,影响植物的生长和发育。
2. 生长素(Auxins)生长素是一类经常被提及的植物激素,它在调控植物的细胞分裂、伸长和分化中起重要作用。
生长素主要通过促进细胞壁松弛和生长旺盛,影响植物器官的形成和向阳性生长。
3. 细胞分裂素(Cytokinins)细胞分裂素是促进细胞分裂和活化的植物激素。
它能促进芽的分裂和侧芽的形成,遏制细胞老化。
细胞分裂素与生长素共同调节植物的生长和发育,保持器官的相对平衡。
4. 赤露酸(Abscisic Acid,ABA)赤露酸是一类负向调节植物生长和发育的激素。
它在逆境条件下如干旱、盐胁迫和低温等情况下起到重要作用。
赤露酸能够抑制植物生长、开花和种子萌发,从而帮助植物在胁迫环境下适应和生存。
5. 焦磷酸(Ethylene)焦磷酸是一类气体植物激素,其生物活性非常高。
焦磷酸能够促进花朵开放,促使果实成熟和坚硬,还对植物的胁迫反应和根发育起到重要调控作用。
二、植物激素的相互作用和调控机制植物激素之间存在着复杂的相互作用关系,这种相互作用是植物生长和发育调控的基础。
例如,赤霉素和生长素可以相互作用,赤霉素促进伸长生长,而生长素通过控制细胞壁松弛来促进细胞伸长。
细胞分裂素和生长素也有着协同作用,维持植物器官的相对平衡。
此外,植物激素的合成、运输和降解过程也受到多种调控因素的影响。
例如,赤霉素的生物合成过程中受到光周期和温度的调节,而生长素的合成、运输和降解过程则受到光信号和胁迫因子的影响。
生物化学在植物激素研究中的应用植物激素,也被称为植物生长调节物质,是一类能够影响植物生长、发育和代谢的化合物。
通过植物激素的合理应用,我们可以调控植物的生长过程,提高植物的产量和品质。
在植物激素研究中,生物化学起着重要的作用。
本文将介绍生物化学在植物激素研究中的应用。
一、生物化学方法在植物激素的分离纯化中的应用植物激素多存在于植物组织内的极低浓度中,因此在激素的提取、分离和纯化过程中,需要使用高效的生物化学方法。
其中,常用的方法包括液相层析、气相色谱、高效液相层析等。
通过这些方法,研究人员可以迅速、准确地分离和纯化出目标植物激素,为后续的生物学功能研究奠定基础。
二、生物化学方法在植物激素的合成研究中的应用为了更好地了解和应用植物激素,研究人员通过生物化学方法合成了各类植物激素,如生长素、赤霉素等。
通过这些合成的植物激素,研究人员可以控制其浓度和纯度,从而揭示植物激素的作用机制,并进一步研究植物激素在植物生长和发育中的调节作用。
三、生物化学方法在植物激素信号转导研究中的应用植物激素通过激活信号转导途径来发挥调节植物生长和发育的作用。
通过生物化学方法,研究人员可以研究植物激素信号转导途径中的关键蛋白质和代谢产物。
例如,通过克隆和表达植物激素信号转导途径中的关键基因,研究人员可以揭示这些基因在植物激素信号转导过程中的作用机制。
四、生物化学方法在植物激素受体研究中的应用植物激素受体是植物激素与细胞内信号转导途径的重要连接点。
通过生物化学方法,研究人员可以研究植物激素受体和植物激素的结合方式、亲和力以及激活机制。
这些研究对于了解植物激素的识别和传递机制,以及开发新的植物激素类似物具有重要的意义。
综上所述,生物化学在植物激素研究中发挥着重要的作用。
通过生物化学方法在植物激素的分离纯化、合成研究、信号转导研究以及受体研究中的应用,我们可以更好地了解植物激素的作用机制,为植物的育种和生产提供科学依据。
未来,相信随着生物化学技术的不断发展,我们能更深入地挖掘植物激素的潜力,为农业和生态环境做出更大的贡献。
植物生长调节剂(植物激素)在组培中的作用植物生长调节剂(下称:植物激素)是植物新陈代谢中产生的天然化合物,不同的植物激素对植物外植体生长和分化作用不同,如生长素类物质2,4-D或NAA常用来诱导外植体产生愈伤组织,IAA和IBA能促进不定根的发生,细胞分裂素类物质主要作用是诱导不定芽发生等。
同种植物激素使用的浓度不同,起的作用也有变化,如玉米素在低浓度时,能诱导胚状体发生,若浓度较高,则促进芽的发生。
在组织培养中,使什么样的植物激素以及使用浓度要根据培养目的来确定,也要考虑培养的对象。
例如当要诱导愈伤组织生根时,以生长素IBA为好;促进其不定芽的发生,则使用细胞分裂素类物质。
在培养基的各成分中,植物激素是培养基的关键物质,对植物组织培养起着决定性的作用。
1 生长素类在组织培养中,生长素主要被用于诱导愈伤组织形成,诱导根的分化和促进细胞分裂、伸长生长。
在促进生长方面,根对生长素最敏感,在极低的浓度下,(0.1-10mg/L)就可促进生长,其次是茎和芽。
1.1 吲哚乙酸(IAA)IAA(吲哚乙酸)是天然存在的生长素,亦可人工合成,其活力较低,是生长素中活力最弱的激素,对器官形成的副作用小高温高压易被破坏,也易被细胞中的IAA分解酶降解,受光也易分解。
1.2 萘乙酸(NAA)NAA(萘乙酸)在组织培养中的启动能力要比IAA高出3-4倍,且由于可大批量人工合成,耐高温高压,不易被分解破坏,所以应用较普遍。
NAA和IBA广泛用于生根,并与细胞分裂素相互作用促进芽的增殖和生长。
1.3 吲哚丁酸(IBA)IBA(吲哚丁酸)是促进发根能力较强的生长调节物质。
1.4 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)启动能力比IAA高10倍,特别在促进愈伤组织形成上活力最高,但它强烈抑制芽的形成,影响器官的发育,适宜的用量范围较窄,过量常有毒效应。
组培中常用于诱导愈伤组织的初代培养阶段。
生长素类的作用强弱为IAA < IBA < NAA < 2,4-D。
专题3.1-2植物生命活动的调节-植物激素目录 (1) (2) (4) (5) (7)1.植物激素(1)定义:是指一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
(2)常见的植物激素(3)作用植物激素对种子的萌发,叶、花、茎的形成,叶片的脱落及果实的发育与成熟等都起着重要的调节作用。
2.生长素(1)产生位置:产生于胚芽尖端,具有分生能力的组织。
如茎的尖端;幼嫩的芽、叶和发育的种子等。
(2)生长素的生理作用具有两重性:低浓度的生长素,可促进植物生长,且在一定范围内,浓度越高,生长越快;高浓度时,可抑制植物生长,甚至使植物死亡(如除杂草)。
(3)向光性的实质:当光照射在植物尖端的某一侧时,引起生长素分布不均,即:生长素移向背光一侧,使背光一侧的茎比受光一侧的生长得快,结果茎会向生长慢的一侧弯曲,即向光源一侧弯曲。
1.向光性探究向光性弯曲是生长素分布不均匀引起的。
生长素能加快植物细胞生长的速率。
当光照射到植物茎尖端的某一侧时,生长素就移向背光的一侧,使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得快。
结果,茎就会向生长慢的一侧弯曲,即向光源的一侧弯曲。
当光垂直照射时,使植物茎尖端的生长素分布均匀,植物竖直生长(如左图)。
2. 胚芽鞘尖端实验人们很早就发现植物具有向光性,而生长素的发现不到百年。
许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究。
如图是三位科学家所做的部分实验。
(1)达尔文两次实验变量是是否保留胚芽鞘尖端,当保留胚芽鞘尖端时,胚芽鞘向光弯曲,党切除胚芽鞘尖端时,胚芽鞘既不生长也不弯曲。
通过实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与__胚芽鞘尖端(或尖端)__有关。
(2)拜尔的实验,是将胚芽鞘尖端切下,移到胚芽鞘一侧,结果发现,胚芽鞘向另一侧移动,则在实验D中,推出几天后胚芽鞘将__向左弯曲__(填“向左弯曲”“向右弯曲”或“直立”)生长。
(3)在拜尔实验的基础上,温特实验的猜想是:胚芽鞘的尖端可能产生了某种物质能促进胚芽鞘的生长(或胚芽鞘尖端产生的某种物质与胚芽的生长有关)__。
植物激素的科学使用
植物激素是植物生长发育过程中的代谢产物,它对植物的细胞生长、分裂、分化和器官的发生和脱落,开花、结果、衰老和成熟等生理过程起着调控作用。
它具有三大特征:
①内生性,它们是植物细胞接受特定环境信息后诱导产生的;
②低浓度效应,它们在植物体内含量极微,起作用所需的浓度也很低,稍高就会起反作用;
③可移动性,它们在植物体内是可移动的,即可从产生的部位移动到作用的部位。
已知的植物激素有生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯五大类。
随着科学技术的发展和植物激素研究的深入,已发现越来越多的人工合成的化合物,也具有类似于植物激素的生理活性,有的甚至超过植物激素的作用,这些人工合成的具有类似于植物激素生理活性的化合物,称为植物生长调节剂。
它们的发现与研制,降低了生产成本,为植物激素在农业生产中的应用展示了美好的前景。
生长素类:常见的药品有吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(IBA)、(NAA)、2,4—D等,它们的主要生理作用是促进植物细胞的纵向伸长。
它们在农业生产中的应用主要有:
①促进插枝生根。
生长素处理可使一些不易生根的植物插枝顺利生根,不同的植物对生长素的敏感性不同,所使用的浓度差异也
很大。
可以把插枝基部浸泡在生长素溶液中或蘸些粉剂(水溶液浓度一般在10~100ppm,粉剂在300~500ppm),然后插在沙床中。
生长素促进生根,在菌木的繁殖中应用很广,现在广泛使用的“生根粉”的主要有效成WV就是生长素。
②促进疏花疏果。
用500ppm茶乙酸处理柑桔,可达到疏花疏果的目的,对于提高果实的产量和品质有明显的作用。
③防止器官脱落。
器官的脱离是由于叶柄或果柄基部产生离层,生长素能防止离层的产生。
用10ppm萘乙酸或1ppm2,4—D喷施棉株,就有保蕾保铃的效果。
从②、③两点也可看到,生长素(包括其他植物激素)的浓度不同可产生完全相反的效果。
④促进菠萝开花。
菠萝一般在定植二年植株中仅有约25%开花,其余的都处于营养生长状态。
为使其尽早到达丰产期,可在14个月营养生长期的植株上,用5~10ppm的萘乙酸处理,2个月后就能100%开花。
⑤控制性别。
雌雄异花的瓜果类,可用生长素处理黄瓜等花,提高雌花形成的频率。
生长素还有延长种子休眠、控制腋芽生长、诱导子房膨大产生无籽果实等多种应用。
赤霉素类:最早是从水稻恶苗病的病原菌赤霉菌中提取的,已知的有51种,最常见的是赤霉酸(GA),农业生产中应用最广的是“九二○”和GA纯品,它们能促使植物细胞快速伸长。
在农业生产中的应用有:
①促进植物茎的伸长。
克服遗传上的矮生性状,在园艺的盆景制作和切花生产上有较多的应用。
②促进果实膨大和无籽果实的产生。
用10ppm的GA在葡萄坐果后7~10天处理幼果,可使幼果快速增大;处理草莓,也可使果实明显增大,产量大幅度提高,商品价值也相应提高。
③破除休眠。
用0.5~1ppm的赤霉素处理马铃薯块茎,能打破其休眠,使块茎在2~3天内萌发。
此法对其他种子(梨、苹果、蕃茄、茄子、柑桔、甜瓜等)也有同样的效应。
④诱导2—淀粉酶的产生。
在啤酒生产中和制糖工业中都已被广泛应用。
细胞分裂素类:其主要作用是促进细胞分裂。
主要药品有激动素,6—苄基腺嘌呤(6—BA),玉米素(ZT)等,其主要应用有:
①促进细胞分裂和细胞扩大。
在葡萄等果树的开花期至坐果期,用细胞分裂素处理可提高坐果率,使幼果增大,它主要是增加了幼果中的细胞数目,因此它的作用还表现在果实膨大期,有了前期准备下的细胞数目,到膨大期通过吸收水分和养分果实才会有明显增大。
②诱导芽的分化。
细胞分裂素有利于芽的分化,形成众多的分枝。
③抑制衰老。
用细胞分裂素处理叶片,可防止叶片的早衰,保持较长的光合作用功能。
④防止落果。
用400ppm的6—BA水溶液处理柑桔幼果,可明显地防止其落果。
未处理的坐果率为21%,处理的可达91%,处理的果实果梗加粗,果色浓绿,果实明显增大。
脱落酸(ABA):它是一种天然的植物生长发育的抑制剂,主要抑制细胞的蛋白质合成。
其主要应用有:
①促进叶片脱落。
在加拿大等国的棉花采收期,用脱落酸喷施后使棉花叶子脱落,然后再用机器收采棉桃,省工省时。
②促进休眠。
用脱落酸处理贮藏种子,可促进种子休眠,防止在贮藏中萌发,影响种子质量。
③促进气孔关闭。
用脱落酸水溶液喷施植株叶片,可使叶片的气孔关闭,蒸腾速率降低,植株的抗旱能力提高。
在冬季来临前,用20ppm的脱落酸喷施苹果,使果树进入休眠状态,提高其抗寒能力。
乙烯:它是唯一一种气体形式的植物激素。
其商品是乙烯利(水溶液),用水稀释后就可放出乙烯。
其主要应用有:
①果实的催熟。
在柑桔、柿子、香蕉、棉花等果实中,应用乙稀利水溶液处理,可引起果实的果肉内有机物强烈转化,果实加速成熟,水果达到可食用程度。
为防止水果在运输过程中成熟后腐烂(特别在夏天),可在产地采摘八成熟的果实,运到目的地后用乙稀利催熟后投放市场。
②促进脱落和衰老。
乙烯在低浓度时可促进植物叶片和果实的脱落。
有人用100ppm乙烯利处理葡萄植株,使其叶片脱落而果实不脱落,有利于采摘。
③促进次生物质的排出。
在橡胶树上用乙烯利水剂或油剂处理,第二天乳胶的产量可提高20%~40%。
在漆
树、松树、吐鲁香、印度紫檀等木本植物上处理,都可使它们的产漆、产脂量提高,用它处理安息香后,产脂量提高7~9倍。
生长抑制剂:它们共同的作用是抑制植物茎的伸长、抑制种子萌发。
主要有三碘苯甲酸、马来酰肼、矮壮素、福斯方—D、B9和多效唑等。
整形素主要抑制顶芽生长和茎的伸长,促进腋芽滋生,使植物形成小灌木形,在园艺上应用很广。
马来酰肼,商品名为青鲜素,主要用于马铃薯、洋葱、大蒜等贮藏时防止发芽。
在烟草盛花期去顶后立即喷施30%的马来酰肼,可抑制腋芽生长,提高烟草质量。
矮壮素使植株节间缩短、植株变矮、茎变粗、叶色加深,它在小麦和棉花生产中已取得积极的效果。
在拔节期用3000ppm溶液喷施小麦苗,使植株显著变矮,叶片长度变短而直立、加厚加宽、叶色浓绿,有利于改善透光条件,抗倒伏。
在棉花蕾期使用,防止徒长,通风透光好,蕾铃脱落减少,增产效果显著。
B的作用与矮壮素类似。
多效唑是一。