现代科学技术 植物激素的科学使用
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篇首语:千金一刻莫空度,老大无成空自伤。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了现代科学技术 植物激素的科学使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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
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