[文字二] 细胞分裂素

1955年F.Skoog等培养烟草髓部组织时，偶然在培养基中加入放置很久的鲱鱼精子DNA，髓部细胞分裂加快，如加入新鲜的DNA，则全然无效，可是当新鲜的DNA与培养基一起高压灭菌后，又能促进细胞分裂。后来从从高压灭菌过的DNA降解物中分离出一种物质，化学成分是6—呋喃氨基嘌呤，它能促进细胞分裂，被命名为激动素。在激动素被发现后，又发现多种天然的和人工合成的具有激动素生理活性的化合物。当前，把具有和激动素相同生理活性的天然的和人工合成的化合物，都称为细胞分裂素。

合成部位：主要是根尖。

主要作用：促进细胞分裂。

[文字三] 脱落酸

植物在它的生活周期中，如果生活条件不适宜，部分器官(如果实、叶片等)就会脱落;或者到了生长季节终了，叶子就会脱落，生长就会停止，进入休眠。在这些过程中，植物体内就会产生一种抑制生长发育的植物激素，即脱落酸。

1964年，美国F.T.Addicott等从未成熟将要脱落的棉桃中，提取出一种促进棉桃脱落的激素，命名为脱落素Ⅱ(abscisinⅡ)。另外，英国P•F•Wareing等从槭树的将要脱落的叶子中，提取出一种促进芽休眠的激素，命名为休眠素(dormin)。后来证明，脱落素Ⅱ和休眠素是同一物质。1965年确定其化学结构。1967年在第六届国际生长物质会议上就统一称为脱落酸(abscisic acid,简称 ABA)。

合成部位：根冠、萎蔫的叶片。

分布：将要脱落的器官和组织中含量多。

主要作用：抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。

[文字四] 乙烯

早在1901年，俄国植物生理学家Neljubow报道，照明气中的乙烯会引起黑暗中生长的豌豆幼苗，产生“三重反应”，他认为乙烯是生长调节剂。以后许多工作也说明煤气、煤油炉气体和各种烟雾，都有调节植物生长的效果，它们都含有乙烯。英国Gane(1934)首先证明乙烯是植物的天然产物。美国Crocker等认为乙烯是一种果实催熟激素，同时也有调节营养器官的作用。后来，由于气相色谱技术的发展，大大推动了乙烯的研究。许多试验证实，乙烯具有植物激素应有的一切特性。Burg(1965)提出，乙烯是一种植物激素，以后得到公认。

合成部位：植物体各个部位。

主要作用：促进果实成熟。

师：这是植物体内的5种激素，但是植物体内是不是仅有这样5种激素呢?近20年来，科学家还发现植物体内还有一些天然物质也在调节着生长发育过程，如油菜素等。

师：植物体内有多种激素，在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素发挥作用是孤立的还是共同作用的呢?请大家看大屏幕上的一个例子。

[多媒体课件一段文字]

材料：科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。

师：由上面这个例子，请大家看看能得出什么样结论呢?

生：不难看出植物体内各种激素是相互联系，共同调节植物的各项生理活动。

【教师精讲】

师：在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素的控制,而是各种激素相互作用的结果。也就是说,植物的生长发育过程,是受多种激素的相互作用所控制的。例如,细胞分裂素促进细胞增殖,而生长素则促进增殖的子细胞继续增大。又如,脱落酸强烈地抑制着生长,并使衰老的过程加速,但是这些作用又会被细胞分裂素所解除。再如,生长素的浓度适宜时,促进植物的生长,同时开始诱导乙烯的形成。当生长素的浓度超过最适浓度时,乙烯的含量增加,而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时,就会出现抑制生长的现象。研究激素之间的相互关系,对于生产实践有着重要的意义。

师：但是植物生命活动的调节也不光光是植物体内激素的调节这么简单，植物激素在植物生命活动的调节中起一定作用，但植物的生长发育过程的本质是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，当然光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。

师：经过科学家多年的研究，合成了大量的植物生长调节剂。那么什么是植物生长调节剂呢?在现在的农业上，它又有什么样的应用呢?课下我们请同学上网查了资料，下面我们就请每一组的同学派一个代表来谈谈他们所查到的结果。

【合作探究】

【知识拓展】

生1：我们小组在网上查到这样一段资料，和大家一起来共同探讨。

二十世纪三十年代发现生长素以后，陆续发现赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等，人们通称它们为植物激素。植物激素在植物体内含量极微，难以提取，价格高昂，所以只能用于科学研究。随着研究的深入，科学家们合成和筛选出许多化学结构和生理特性与植物激素功能相似或相对抗的活性物质，就称之为植物生长调节剂。自从植物生长调节剂人工合成问世以后，价格便宜，种类齐全，就被迅速地应用于农业生产中去。例如，打破种子休眠、促进插条生根、防止徒长倒伏、增强抗性、提高产量、改良品质，等等，获得惊人的成就。目前，植物生长调节剂已被全世界，特别是发达国家在农业生产上推广应用。

近40年来，我国植物生长调节剂的应用也有很大的发展。例如，培育水稻和油菜矮壮秧、防止稻麦倒伏、调控棉花株型、调节杂交水稻花期、增加橡胶产胶量等。在全球来说，使用面积最大，应用范围最广，效果最好，已被国外同行所肯定。我国人口众多，可耕地面积少，必须提高单位面积产量。与传统农业技术相比，植物生长调节剂的应用具有成本低、收效快、效益高、节省劳动力的优点，所以，它已成为现代农业化的措施之一，在农林生产上的前景是不可估量的。

然而，植物生长调节剂的应用又是极为复杂。它的使用效果与药剂种类、浓度、使用方法、时期、作物生势、气候、水肥等有密切关系。它既可促进种子萌发，又可延长种子休眠;它能刺激植物生长，又能延缓植物生长，甚至杀死植物;既能保花保果，又能疏花疏果，等等。

一、常见生长调节剂的特性

(一)生长素类

生长素类调节剂包括天然的生长素和人工合成的具有生长素活性的化学物质，主要包括IBA(吲哚丁酸)、NAA(萘乙酸)和IAA(吲哚乙酸)。生长素类化合物在葡萄上主要作用是： 1、促进插条生根。在育苗中应用生长素处理促进生根，可显著提高成苗率和苗木质量。2、促进座果和增大果粒。

(二)赤霉素类

赤霉素普遍存在于植物界中，到今已发现的赤霉素(GA)达70多种，按发现的先后次序分别命名为GA1，GA2，GA3，……。在葡萄上应用最多的是GA3(赤霉素)，作用如下： 1、促进增大果粒。 降低应用浓度、增加处理次数，有可能减轻GA的不利影响  2、促进雌能花品种果粒增大。3、葡萄无核化。用小于l00ppm的GA在花前(约盛花期前10日)浸渍花穗，以抑制授粉受精和促进早熟，用同样浓度在盛花后7～14天进行第二次处理，以促进果粒增大。可获得无核果，并提前成熟。特别注意，品种不同、树势不同、地区不同，处理的浓度不一样，效果也不一样。大面积使用，最好先试验。 4、疏松果穗。

(三)细胞分裂素类

目前，已发现十几种天然的细胞分裂素，广泛存在于高等植物中，包括玉米素、玉米素核苷等。人工合成的细胞分裂素有激动素、苄基嘌呤(BA)、四氢化吡喃基苄基腺嘌呤(PBA)等。细胞分裂素在葡萄上的作用如下：l、促进萌芽和营养生长。玉米素100ppm可加速经过低温贮藏的葡萄萌芽。2、促进葡萄花芽分化。  3、促进座果，减少落果。  4、对无核白葡萄贮藏品质的影响。

(四)乙烯

乙烯在常温下是气体。作为生长调节剂用的是乙烯利。乙烯利在代谢过程中可释放出乙烯。它在葡萄上的作用是：1、促进果实着色和成熟。在浆果开始着色时，用不同浓度(300～1000ppm)的乙烯利处理，可增加许多红色品种的花色苷积累。乙烯利促进着色，但不一定增加糖分。 2、促进器官的脱落。应用不当可引起落叶、早衰和梢尖脱落，前期应用有疏果作用。 3、抑制营养生长。乙烯利可抑制许多品种的过旺生长，有利于植株通风透光和枝条成熟，但必须注意对叶和果的负作用。

(五)脱落酸和生长抑制物质

脱落酸(ABA)广泛存在于植物界中，也可人工合成，如矮壮素(CCC)、比久(B9)、青鲜素(MH)、整形素等。在葡萄上应用较多的是生长延缓剂B9和CCC,对葡萄的主要作用如下:1、抑制新梢生长。对欧亚种葡萄比较明显，喷CCC后，叶片增厚，叶色变深，叶变小，但单位叶面积干重增加。2、促进座果。

二、应用生长调节剂的注意事项

1、效果不稳定。同一种生长调节剂的作用与品种、气候、树势等因素有关，也受产品质量、使用方法等因素的影响。因此，使用前必须总结本地的经验，根据实际情况调整使用方法。

2、使用时期。由于在不同的时期，葡萄生长发育的重点不同，应用生长调节剂，就可能产生不同的、甚至相反的效果。如赤霉素花前处理玫瑰香葡萄，可引起严重落花落果和穗轴扭曲，而花后处理则有促进座果、使果实无核化和提前成熟等良好效应。因此必须结合当地实际状况，先在本地试验后再应用。严格掌握各种生长调节剂的使用时期。

3、使用浓度和方法。一种生长调节剂的使用效果往往与浓度过低或过高有关。因此须先在当地试验，再寻求适宜的浓度，以尽量减轻副作用影响。

4、使用生长调节剂仅是葡萄栽培管理的辅助手段，不能盲目孤立地依赖生长调节剂。修剪不善、缺乏肥水，很难单靠生长调节剂就达到高产优质的目的。只有在加强综合栽培管理技术的基础上，生长调节剂才可收到较好的效果。

生2：我们小组查的资料是关于小麦使用生长调节剂。小麦应用植物生长调节剂，可以调节植株的生长发育，具有控旺促壮、增强抗逆性、增加粒重、提高产量并有利于优质、早熟等多重效果。

1、矮壮素：对群体大、长势旺的麦田，在拔节初期亩喷0.15～0.3%矮壮素溶液50～75千克，可有效地抑制节间伸长，使植株矮化，茎基部粗硬，从而防止倒伏;若与2，4-D丁酯混用，还可以兼治麦田阔叶杂草。

2、助壮素：在小麦拔节期，每亩用助壮素15～20毫升，对水50～60千克叶面喷施，可抑制节间伸长，防止后期倒伏，并增产10～20%。

3、石油助长剂：石油助长剂是一种植物生长刺激素，主要成分为环烷酸钠。据试验，在小麦扬花至灌浆期，亩喷1000倍石油助长剂溶液50千克，能防御干热风，增加干粒重，平均增产7.8%。

4、萘乙酸：在小麦灌浆前，亩喷40ppm萘乙酸溶液50千克，能增加干粒重。

5、黄腐酸：黄腐酸又叫抗旱剂1号，是一种能增强作物抗旱性的新型植物生长调节剂。在小麦孕穗期，每亩用抗旱剂一号50克，对水2.5～10千克，充分溶解后作超低量喷雾，可以缩小叶片上气孔的开张角度，提高植株水势，降低蒸腾强度，增强根系活力，延缓叶片衰老，平均增产16.6%。