幼兒園植物教案
發(fā)表時間:2020-11-16植物體內(nèi)的其他激素。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《植物體內(nèi)的其他激素》,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
中圖版生物必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第一單元第一章
第二節(jié)植物體內(nèi)的其他激素
關(guān)鍵詞:植物激素;概念圖;探究;頂端優(yōu)勢
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.區(qū)分植物激素、植物生長調(diào)節(jié)劑的概念
2.了解其他植物激素的產(chǎn)生、分布、作用、應(yīng)用
3.闡述激素間的相關(guān)作用
技能目標(biāo)
1.通過探究資料,學(xué)會處理信息的能力
2.學(xué)會探究實驗的實驗設(shè)計
情感目標(biāo)
1.感悟植物激素的多樣性、生活實用性
2.形成辯證分析相關(guān)激素相互作用的思維
教學(xué)重點、難點
重點:探究6-BA的調(diào)節(jié)作用
難點:細胞分裂素CTK的作用
教學(xué)方法
探究式教學(xué)
概念圖教學(xué)
課時安排
1節(jié)課
教學(xué)思路
通過教材提供的資料,讓學(xué)生學(xué)會自學(xué),在解決實際問題的情境中掌握知識、培養(yǎng)技能、形成世界觀。
1.通過概念的教學(xué),使學(xué)生養(yǎng)成辨析概念的習(xí)慣;通過事例分析,提升概念的理解和掌握的程度
2.通過探究實驗的資料,切實可行的實驗課題,培養(yǎng)學(xué)生提煉信息,處理信息,應(yīng)對高考的能力。
3.通過激素概念圖/表的形式,使學(xué)生自己構(gòu)建屬于自己的知識表格(網(wǎng)絡(luò)),并在對比中學(xué)會分析和鑒別。
4.通過相關(guān)激素的相互作用,使學(xué)生領(lǐng)悟辯證的思維在解釋頂端優(yōu)勢形成中的指導(dǎo)作用。
5.板書設(shè)計
教學(xué)反思
在集體教研中,同事們都說這是一節(jié)內(nèi)容干癟無力,屬于知識記憶較多的一節(jié)課,但是通過構(gòu)建教學(xué)的概念圖,把握探究實驗在新課標(biāo)教學(xué)中的主體思想,借助概念圖思想設(shè)計的表格板書方式,很順利地完成了教學(xué)任務(wù),收到了預(yù)期設(shè)計的效果。在德州市教學(xué)督導(dǎo)中獲得了好評。
擴展閱讀
其他植物激素
老師會對課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,是認(rèn)真規(guī)劃好自己教案課件的時候了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計劃,我們的工作會變得更加順利!那么到底適合教案課件的范文有哪些?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的其他植物激素,僅供參考,希望能為您提供參考!
第3節(jié)其他植物激素
一、教學(xué)目標(biāo)
1.列舉其他植物激素。
2.評述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
3.嘗試?yán)枚喾N媒體,搜集并分析植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的資料。
二、教學(xué)重點和難點
1.教學(xué)重點
其他植物激素的種類和作用。
2.教學(xué)難點
植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
三、課時安排
1
四、教學(xué)過程
〖引入〗以“問題探討”引入,引起學(xué)生的思考并回答,師提示。
〖提示〗1.提示:說明乙烯至少能起促進果實成熟的作用。
〖板書〗一、其它植物激素的種類和作用
〖講述〗現(xiàn)在將這幾類植物激素簡要介紹如下。
赤霉素赤霉素是在研究水稻惡苗病的過程中發(fā)現(xiàn)的。水稻惡苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常見的癥狀是稻苗徒長,病苗比健苗可以高出1/3。經(jīng)過研究得知,促進稻苗徒長的物質(zhì)是赤霉菌分泌的赤霉素。
赤霉素突出的生理作用是促進莖的伸長,引起植株快速生長。水稻惡苗病病株的莖稈徒長,就是赤霉素對莖稈伸長起了促進作用的結(jié)果。赤霉素對于促進矮生性植物莖稈的伸長有特別明顯的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它們的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素處理這些植物,它們的株高可以與一般的株高相同。用赤霉素處理芹菜,可以使食用的葉柄增加長度。
赤霉素還有解除休眠和促進萌發(fā)的作用。例如,剛收獲的馬鈴薯塊莖,種到土里不能萌發(fā),原因是剛收獲的馬鈴薯塊莖要有一定的休眠期,在度過休眠期以后,才能夠萌發(fā)。如果用赤霉素處理馬鈴薯塊莖,則能解除它的休眠,提早用來播種。赤霉素對于種子,也有解除休眠、促進萌發(fā)的作用。
細胞分裂素細胞分裂素的主要作用是促進細胞分裂和組織分化。它在植物的形態(tài)建成中起著重要的作用。正常葉片在衰老的過程中,常常發(fā)生葉綠素、蛋白質(zhì)、RNA等的含量降低,葉片變黃,趨于衰老。如果用細胞分裂素進行處理,就能使上述三種物質(zhì)含量降低的速度變慢。可見,細胞分裂素還有延緩衰老的作用。在蔬菜儲藏中,常用它來保持蔬菜鮮綠,延長儲藏時間。
乙烯乙烯是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種氣體激素。它廣泛地存在于植物的多種組織中,特別在成熟的果實中更多。
乙烯能促進果實成熟。一箱水果中,只要有一個成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。這是因為一個成熟水果放出的乙烯,能夠促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯處理瓜類植物(如黃瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜類的增產(chǎn)。此外,乙烯還有刺激葉子脫落、抑制莖的伸長等作用。
脫落酸脫落酸存在于植物的許多器官中,如葉、芽、果實、種子和塊莖中都含有一定數(shù)量的脫落酸。
脫落酸是一種生長抑制劑。它能抑制植物的細胞分裂,也能抑制種子的萌發(fā),特別是對于大麥、小麥種子萌發(fā)的抑制作用更為明顯。此外,據(jù)報刊報道,植物之所以有向光性,不但因為它的背光一側(cè)生長素含量增加,而且還因為它的向光一側(cè)所含的抑制激素——脫落酸含量增加。脫落酸還能促進葉片等的衰老和脫落。在溫帶地區(qū)的秋末冬初,落葉樹紛紛落葉,棉鈴在未成熟以前常常大量脫落,這些都與脫落酸的作用密切相關(guān)。
〖板書〗幾種植物激素的合成、分布和生理作用
植物激素主要合成部位分布生理作用
赤霉素生長中的種子和果實、幼葉、根和莖尖較多存在于植株生長旺盛的部位,如莖端、嫩葉、根尖、果實和種子調(diào)節(jié)細胞的伸長、促進蛋白質(zhì)和RNA的合成,從而促進莖的伸長、抽薹、葉片擴大、種子發(fā)芽、果實生長,抑制成熟和衰老等
細胞分裂素根、生長中的種子和果實主要分布于進行細胞分裂的部位,如莖尖、根尖、未成熟的種子、萌發(fā)的種子、生長著的果實促進細胞分裂,誘導(dǎo)芽的分化,促進側(cè)芽生長,抑制不定根和側(cè)根形成,延緩葉片的衰老等
乙烯成熟中的果實、衰老中的組織、莖節(jié)各器官都存在促進細胞擴大,促進果實成熟,促進器官脫落等
脫落酸根冠、老葉、莖各器官、組織中都有,將要脫落或休眠的器官和組織中較多,逆境條件下會增多抑制核酸和蛋白質(zhì)的合成,表現(xiàn)為促進葉、花、果的脫落,促進果實成熟,抑制種子發(fā)芽、抑制植株生長等
〖旁欄思考題〗生思考師提示
〖提示〗是的,植物激素自身的合成也是受基因組控制的
〖講述〗植物的生長發(fā)育過程,表現(xiàn)為按部就班地進行著種子的休眠、萌發(fā),根、莖、葉的生長與伸展,生殖器官的發(fā)生與發(fā)育,種子和果實的形成與成熟等過程。這些生長發(fā)育過程,是植物的遺傳程序隨著季節(jié)的變化而啟動、按順序進行的。
植物的生長發(fā)育過程可以通過激素加以調(diào)控。然而,植物的形態(tài)建成等過程,并不是某個激素獨立進行調(diào)節(jié)的,而是多種營養(yǎng)代謝生理變化的綜合產(chǎn)物。激素自身也是特定條件下的代謝產(chǎn)物,也在陸續(xù)地合成、分解。
事實上,植物的生長發(fā)育既受內(nèi)部因子的調(diào)節(jié),也受外部因子的影響。內(nèi)部因子主要是化學(xué)信使──激素,外部因子包括光、溫度、日照長度、重力、化學(xué)物質(zhì)等。這些化學(xué)和物理因子通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)相關(guān)基因表達,調(diào)控生長發(fā)育。
除植物激素以外,高等植物體內(nèi)的信使還有水信使、電信使。
近些年的研究表明,電信使在植物界并不僅僅局限于含羞草等植物。植物體內(nèi)電信使時常以電化學(xué)波的形式傳遞,以快速、通用、效用短暫為特點。在植物體內(nèi),它可以和化學(xué)信使協(xié)作發(fā)揮效應(yīng)。
植物體內(nèi)水勢的變化也可作為一種信息,并迅速傳遞,以調(diào)節(jié)相關(guān)生命活動,適應(yīng)環(huán)境變化。
〖板書〗二、植物激素調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
植物調(diào)節(jié)劑:人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物調(diào)節(jié)劑。
〖資料分析及討論〗學(xué)生閱讀,思考回答,師提示。
1.提示:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,使用植物生長調(diào)節(jié)劑的例子較多,以下是部分例子。
用GA(赤霉素類)打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠;促進莧、芹菜等的營養(yǎng)生長,增加產(chǎn)量。
用NAA促進甘薯、黃楊、葡萄的生根;對蘋果、鴨梨進行疏花疏果,促進脫落;對棉花進行?;ū9乐姑撀?。
用乙烯利促進黃瓜、南瓜的雌花分化;促進香蕉、柿、番茄的果實成熟。
施用矮壯素(生長延緩劑)防止棉花徒長、促進結(jié)實。
2.提示:可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況靈活回答。番茄、香蕉、蘋果、葡萄、柑橘等在生產(chǎn)實際中可以應(yīng)用乙烯利催熟。
3.提示:植物生長調(diào)節(jié)劑使用得當(dāng),不會影響產(chǎn)品品質(zhì),甚至可以改善品質(zhì)。例如,適當(dāng)施用GA可以提高葡萄品質(zhì)。如果使用不當(dāng),或片面追求短期經(jīng)濟效益,則有可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。例如,用2,4-D處理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,會出現(xiàn)果實多而小的情況;為提早上市而采摘遠未成熟的柿子再催熟,其果實品質(zhì)就不一定好。
〖小結(jié)〗略
〖作業(yè)〗練習(xí)一、二
〖提示〗
基礎(chǔ)題
1.D,因為它是人工合成的物質(zhì),屬于植物生長調(diào)節(jié)劑。
2.B更準(zhǔn)確。A過于絕對,植物生命活動的調(diào)節(jié)是非常復(fù)雜的過程,從根本上說是由基因控制的,環(huán)境變化也會影響基因的表達,激素調(diào)節(jié)只是其中的一種調(diào)節(jié)方式。
3.根據(jù)課文內(nèi)容總結(jié)即可,略。
4.植物激素在對植物生命活動進行調(diào)節(jié)時,并不是完全孤立地發(fā)揮作用,而是相互作用,形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)節(jié)。例如,在生長素濃度升高時,會促進乙烯的合成。
拓展題
1.這是因為脫落酸能促進種子休眠,抑制發(fā)芽。持續(xù)一段時間的高溫,能使種子中的脫落酸降解。沒有了脫落酸,這些種子就不會像其他種子那樣休眠了。然后,大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分,于是種子就會不適時地萌發(fā)。
本章小結(jié)
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
1.D。2.B,C,D。3.D。
二、知識遷移
B,因為果肉細胞由子房壁、胎座等細胞發(fā)育而來,染色體數(shù)與體細胞一樣。
三、技能應(yīng)用
提示:除了濃度以外,還需要考慮的因素有:適用于哪些莊稼的除草,能除哪些雜草,使用時間,藥物毒性及殘留,生產(chǎn)日期,有效期,生產(chǎn)者及其他注意事項等。
四、思維拓展
提示:(方框一)赤霉菌產(chǎn)生的物質(zhì)使水稻患惡苗病,這種物質(zhì)能促進植株增高;(方框二)不能夠證明赤霉素就是植物激素,因為植物激素應(yīng)該是植物自身產(chǎn)生的調(diào)節(jié)物質(zhì),這時,還沒有證明植物自身能合成這種物質(zhì)。
其他相關(guān)資料:1935年,從赤霉菌中分離出赤霉素;1954年,從真菌培養(yǎng)液中提取出赤霉素;1957年,首次報道在高等植物中存在赤霉素;1958年,從連莢豆未成熟的種子中分離得到赤霉素結(jié)晶,說明赤霉素是高等植物自身能合成的天然物質(zhì)。
其他植物激素教案
第3節(jié)其他植物激素
植物體內(nèi)并非只有生長素這樣一種植物激素,經(jīng)研究表明,還有赤霉素,細胞分裂素,脫落酸,乙烯等植物激素,這些植物激素在植物體內(nèi)也具有一定的作用。植物體的生長發(fā)育是受到植物體內(nèi)多種激素協(xié)調(diào)控制的,各類激素除了有它獨特的作用,它們之間還具有相互促進和相互調(diào)節(jié)的關(guān)系,使生命成為一個極其復(fù)雜的自我調(diào)控系統(tǒng)。植物激素在植物體內(nèi)含量極微,難以提取,價格高昂,所以只能用于科學(xué)研究。隨著研究的深入,科學(xué)家們合成和篩選出許多化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理特性與植物激素功能相似或相對抗的活性物質(zhì),就稱之為植物生長調(diào)節(jié)劑。自從植物生長調(diào)節(jié)劑人工合成問世以后,價格便宜,種類齊全,就被迅速地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。
知識與技能:
1、知道植物體內(nèi)除生長素以外的其他激素,了解它們的的合成部位及主要作用。
2、理解植物的生長發(fā)育是受植物體內(nèi)多種激素協(xié)調(diào)控制的。
3、了解植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。
過程與方法:
1、分析問題,和學(xué)生共同探討植物體內(nèi)的其它激素。
2、通過實例,讓學(xué)生了解植物體是一個由多種激素共同控制的復(fù)雜的系統(tǒng)。
3、由興趣小組的同學(xué)來闡述他們對植物生長調(diào)節(jié)劑的看法。
情感態(tài)度與價值觀:
通過各種激素的發(fā)現(xiàn)過程的簡介,教育學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗作風(fēng)、不斷探索新知識的精神,實事求是的科學(xué)態(tài)度。
1、植物體內(nèi)的五種激素。
2、植物體內(nèi)所有激素相互協(xié)調(diào),共同發(fā)揮作用。
3、植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)上的應(yīng)用。
1、植物體內(nèi)的激素產(chǎn)生部位以及它們的生理功能。
2、植物體內(nèi)所有激素相互協(xié)調(diào),共同發(fā)揮作用。
多媒體課件。
1學(xué)時。
準(zhǔn)備好多媒體課件。
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了植物體內(nèi)的激素——生長素,植物體內(nèi)是不是僅有這樣一種激素呢?請大家看大屏幕
[多媒體課件一段文字及圖片]
“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發(fā)、并無澀味”(宋蘇軾《格物粗談果品》)。這種“氣”究竟是什么呢?人們一直不明白。到20世紀(jì)60年代,氣相層析技術(shù)的應(yīng)用使人們終于弄清楚,是成熟果實釋放出的乙烯促進了其他果實的成熟。
師:大家邊看邊思考兩個問題。1、乙烯在植物體內(nèi)能發(fā)揮什么作用?2、你聽說過用乙烯利催熟香蕉等水果的做法嗎?你同意這種做法嗎?
生1:從那段文字可以看出乙烯能促進柿子成熟。
生2:我聽說過,乙烯利是液體化合物,化學(xué)名稱為2-氯乙基膦酸。乙烯利在pH小于3的酸性水溶液中較為穩(wěn)定,在pH大于4.1時分解。由于植物細胞的pH一般都大于4.1,乙烯利在被植物細胞吸收后,會水解釋放出乙烯。乙烯能促進果實成熟,所以我同意這種做法。
師:大家分析的很正確,其實乙烯也是一種植物激素。多位科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),在植物體內(nèi)不光只有生長素這樣一種植物激素,還有赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯等植物激素。
[多媒體課件播放課題]植物的其它激素。
師:那么幾種植物激素到底是如何發(fā)現(xiàn)的呢?它們的生理功能是什么?分別在植物的哪個部位合成呢?請大家看屏幕
[多媒體課件播放文字資料]
[文字一]赤霉素
1926年,科學(xué)家觀察到,當(dāng)水稻感染了赤霉菌后,會出現(xiàn)植株瘋長的現(xiàn)象,病株往往比正常植株高50%以上,并且結(jié)實率大大降低,因而稱為惡苗病??茖W(xué)家將赤霉菌培養(yǎng)基的濾液噴施到健康水稻幼苗上,發(fā)現(xiàn)這些幼苗雖然沒有感染赤霉菌,卻出現(xiàn)了惡苗病的癥狀。1935年,科學(xué)家從培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì),稱之為赤霉素(簡稱GA)
合成部位:主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。
主要作用:促進細胞伸長、從而引起植物增高;促進種子萌發(fā)和果實成熟
[文字二]細胞分裂素
1955年F.Skoog等培養(yǎng)煙草髓部組織時,偶然在培養(yǎng)基中加入放置很久的鯡魚精子DNA,髓部細胞分裂加快,如加入新鮮的DNA,則全然無效,可是當(dāng)新鮮的DNA與培養(yǎng)基一起高壓滅菌后,又能促進細胞分裂。后來從從高壓滅菌過的DNA降解物中分離出一種物質(zhì),化學(xué)成分是6—呋喃氨基嘌呤,它能促進細胞分裂,被命名為激動素。在激動素被發(fā)現(xiàn)后,又發(fā)現(xiàn)多種天然的和人工合成的具有激動素生理活性的化合物。當(dāng)前,把具有和激動素相同生理活性的天然的和人工合成的化合物,都稱為細胞分裂素。
合成部位:主要是根尖。
主要作用:促進細胞分裂。
[文字三]脫落酸
植物在它的生活周期中,如果生活條件不適宜,部分器官(如果實、葉片等)就會脫落;或者到了生長季節(jié)終了,葉子就會脫落,生長就會停止,進入休眠。在這些過程中,植物體內(nèi)就會產(chǎn)生一種抑制生長發(fā)育的植物激素,即脫落酸。
1964年,美國F.T.Addicott等從未成熟將要脫落的棉桃中,提取出一種促進棉桃脫落的激素,命名為脫落素Ⅱ(abscisinⅡ)。另外,英國PFWareing等從槭樹的將要脫落的葉子中,提取出一種促進芽休眠的激素,命名為休眠素(dormin)。后來證明,脫落素Ⅱ和休眠素是同一物質(zhì)。1965年確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。1967年在第六屆國際生長物質(zhì)會議上就統(tǒng)一稱為脫落酸(abscisicacid,簡稱ABA)。
合成部位:根冠、萎蔫的葉片。
分布:將要脫落的器官和組織中含量多。
主要作用:抑制細胞分裂,促進葉和果實的衰老和脫落。
[文字四]乙烯
早在1901年,俄國植物生理學(xué)家Neljubow報道,照明氣中的乙烯會引起黑暗中生長的豌豆幼苗,產(chǎn)生“三重反應(yīng)”,他認(rèn)為乙烯是生長調(diào)節(jié)劑。以后許多工作也說明煤氣、煤油爐氣體和各種煙霧,都有調(diào)節(jié)植物生長的效果,它們都含有乙烯。英國Gane(1934)首先證明乙烯是植物的天然產(chǎn)物。美國Crocker等認(rèn)為乙烯是一種果實催熟激素,同時也有調(diào)節(jié)營養(yǎng)器官的作用。后來,由于氣相色譜技術(shù)的發(fā)展,大大推動了乙烯的研究。許多試驗證實,乙烯具有植物激素應(yīng)有的一切特性。Burg(1965)提出,乙烯是一種植物激素,以后得到公認(rèn)。
合成部位:植物體各個部位。
主要作用:促進果實成熟。
師:這是植物體內(nèi)的5種激素,但是植物體內(nèi)是不是僅有這樣5種激素呢?近20年來,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)還有一些天然物質(zhì)也在調(diào)節(jié)著生長發(fā)育過程,如油菜素等。
師:植物體內(nèi)有多種激素,在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中,各種植物激素發(fā)揮作用是孤立的還是共同作用的呢?請大家看大屏幕上的一個例子。
[多媒體課件一段文字]
材料:科學(xué)家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發(fā)現(xiàn),低濃度的生長素促進細胞的伸長,但生長素濃度增高到一定值時,就會促進切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反過來又抑制了生長素促進切段細胞伸長的作用。
師:由上面這個例子,請大家看看能得出什么樣結(jié)論呢?
生:不難看出植物體內(nèi)各種激素是相互聯(lián)系,共同調(diào)節(jié)植物的各項生理活動。
師:在植物生長發(fā)育的過程中,任何一種生理活動都不是受單一激素的控制,而是各種激素相互作用的結(jié)果。也就是說,植物的生長發(fā)育過程,是受多種激素的相互作用所控制的。例如,細胞分裂素促進細胞增殖,而生長素則促進增殖的子細胞繼續(xù)增大。又如,脫落酸強烈地抑制著生長,并使衰老的過程加速,但是這些作用又會被細胞分裂素所解除。再如,生長素的濃度適宜時,促進植物的生長,同時開始誘導(dǎo)乙烯的形成。當(dāng)生長素的濃度超過最適濃度時,乙烯的含量增加,而當(dāng)乙烯對細胞生長的抑制作用超過了生長素促進細胞生長的作用時,就會出現(xiàn)抑制生長的現(xiàn)象。研究激素之間的相互關(guān)系,對于生產(chǎn)實踐有著重要的意義。
師:但是植物生命活動的調(diào)節(jié)也不光光是植物體內(nèi)激素的調(diào)節(jié)這么簡單,植物激素在植物生命活動的調(diào)節(jié)中起一定作用,但植物的生長發(fā)育過程的本質(zhì)是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結(jié)果,當(dāng)然光照、溫度等環(huán)境因子的變化,會引起植物體內(nèi)包括植物激素合成在內(nèi)的多種變化,進而對基因組的表達進行調(diào)節(jié)。
師:經(jīng)過科學(xué)家多年的研究,合成了大量的植物生長調(diào)節(jié)劑。那么什么是植物生長調(diào)節(jié)劑呢?在現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)上,它又有什么樣的應(yīng)用呢?課下我們請同學(xué)上網(wǎng)查了資料,下面我們就請每一組的同學(xué)派一個代表來談?wù)勊麄兯榈降慕Y(jié)果。
生1:我們小組在網(wǎng)上查到這樣一段資料,和大家一起來共同探討。
二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)生長素以后,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等,人們通稱它們?yōu)橹参锛に?。植物激素在植物體內(nèi)含量極微,難以提取,價格高昂,所以只能用于科學(xué)研究。隨著研究的深入,科學(xué)家們合成和篩選出許多化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理特性與植物激素功能相似或相對抗的活性物質(zhì),就稱之為植物生長調(diào)節(jié)劑。自從植物生長調(diào)節(jié)劑人工合成問世以后,價格便宜,種類齊全,就被迅速地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。例如,打破種子休眠、促進插條生根、防止徒長倒伏、增強抗性、提高產(chǎn)量、改良品質(zhì),等等,獲得驚人的成就。目前,植物生長調(diào)節(jié)劑已被全世界,特別是發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
近40年來,我國植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用也有很大的發(fā)展。例如,培育水稻和油菜矮壯秧、防止稻麥倒伏、調(diào)控棉花株型、調(diào)節(jié)雜交水稻花期、增加橡膠產(chǎn)膠量等。在全球來說,使用面積最大,應(yīng)用范圍最廣,效果最好,已被國外同行所肯定。我國人口眾多,可耕地面積少,必須提高單位面積產(chǎn)量。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相比,植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用具有成本低、收效快、效益高、節(jié)省勞動力的優(yōu)點,所以,它已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化的措施之一,在農(nóng)林生產(chǎn)上的前景是不可估量的。
然而,植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用又是極為復(fù)雜。它的使用效果與藥劑種類、濃度、使用方法、時期、作物生勢、氣候、水肥等有密切關(guān)系。它既可促進種子萌發(fā),又可延長種子休眠;它能刺激植物生長,又能延緩植物生長,甚至殺死植物;既能保花保果,又能疏花疏果,等等。
一、常見生長調(diào)節(jié)劑的特性
(一)生長素類
生長素類調(diào)節(jié)劑包括天然的生長素和人工合成的具有生長素活性的化學(xué)物質(zhì),主要包括IBA(吲哚丁酸)、NAA(萘乙酸)和IAA(吲哚乙酸)。生長素類化合物在葡萄上主要作用是:1、促進插條生根。在育苗中應(yīng)用生長素處理促進生根,可顯著提高成苗率和苗木質(zhì)量。2、促進座果和增大果粒。
(二)赤霉素類
赤霉素普遍存在于植物界中,到今已發(fā)現(xiàn)的赤霉素(GA)達70多種,按發(fā)現(xiàn)的先后次序分別命名為GA1,GA2,GA3,……。在葡萄上應(yīng)用最多的是GA3(赤霉素),作用如下:1、促進增大果粒。降低應(yīng)用濃度、增加處理次數(shù),有可能減輕GA的不利影響2、促進雌能花品種果粒增大。3、葡萄無核化。用小于l00ppm的GA在花前(約盛花期前10日)浸漬花穗,以抑制授粉受精和促進早熟,用同樣濃度在盛花后7~14天進行第二次處理,以促進果粒增大??色@得無核果,并提前成熟。特別注意,品種不同、樹勢不同、地區(qū)不同,處理的濃度不一樣,效果也不一樣。大面積使用,最好先試驗。4、疏松果穗。
(三)細胞分裂素類
目前,已發(fā)現(xiàn)十幾種天然的細胞分裂素,廣泛存在于高等植物中,包括玉米素、玉米素核苷等。人工合成的細胞分裂素有激動素、芐基嘌呤(BA)、四氫化吡喃基芐基腺嘌呤(PBA)等。細胞分裂素在葡萄上的作用如下:l、促進萌芽和營養(yǎng)生長。玉米素100ppm可加速經(jīng)過低溫貯藏的葡萄萌芽。2、促進葡萄花芽分化。3、促進座果,減少落果。4、對無核白葡萄貯藏品質(zhì)的影響。
(四)乙烯
乙烯在常溫下是氣體。作為生長調(diào)節(jié)劑用的是乙烯利。乙烯利在代謝過程中可釋放出乙烯。它在葡萄上的作用是:1、促進果實著色和成熟。在漿果開始著色時,用不同濃度(300~1000ppm)的乙烯利處理,可增加許多紅色品種的花色苷積累。乙烯利促進著色,但不一定增加糖分。2、促進器官的脫落。應(yīng)用不當(dāng)可引起落葉、早衰和梢尖脫落,前期應(yīng)用有疏果作用。3、抑制營養(yǎng)生長。乙烯利可抑制許多品種的過旺生長,有利于植株通風(fēng)透光和枝條成熟,但必須注意對葉和果的負(fù)作用。
(五)脫落酸和生長抑制物質(zhì)
脫落酸(ABA)廣泛存在于植物界中,也可人工合成,如矮壯素(CCC)、比久(B9)、青鮮素(MH)、整形素等。在葡萄上應(yīng)用較多的是生長延緩劑B9和CCC,對葡萄的主要作用如下:1、抑制新梢生長。對歐亞種葡萄比較明顯,噴CCC后,葉片增厚,葉色變深,葉變小,但單位葉面積干重增加。2、促進座果。
二、應(yīng)用生長調(diào)節(jié)劑的注意事項
1、效果不穩(wěn)定。同一種生長調(diào)節(jié)劑的作用與品種、氣候、樹勢等因素有關(guān),也受產(chǎn)品質(zhì)量、使用方法等因素的影響。因此,使用前必須總結(jié)本地的經(jīng)驗,根據(jù)實際情況調(diào)整使用方法。
2、使用時期。由于在不同的時期,葡萄生長發(fā)育的重點不同,應(yīng)用生長調(diào)節(jié)劑,就可能產(chǎn)生不同的、甚至相反的效果。如赤霉素花前處理玫瑰香葡萄,可引起嚴(yán)重落花落果和穗軸扭曲,而花后處理則有促進座果、使果實無核化和提前成熟等良好效應(yīng)。因此必須結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H狀況,先在本地試驗后再應(yīng)用。嚴(yán)格掌握各種生長調(diào)節(jié)劑的使用時期。
3、使用濃度和方法。一種生長調(diào)節(jié)劑的使用效果往往與濃度過低或過高有關(guān)。因此須先在當(dāng)?shù)卦囼?,再尋求適宜的濃度,以盡量減輕副作用影響。
4、使用生長調(diào)節(jié)劑僅是葡萄栽培管理的輔助手段,不能盲目孤立地依賴生長調(diào)節(jié)劑。修剪不善、缺乏肥水,很難單靠生長調(diào)節(jié)劑就達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。只有在加強綜合栽培管理技術(shù)的基礎(chǔ)上,生長調(diào)節(jié)劑才可收到較好的效果。
生2:我們小組查的資料是關(guān)于小麥?zhǔn)褂蒙L調(diào)節(jié)劑。小麥應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑,可以調(diào)節(jié)植株的生長發(fā)育,具有控旺促壯、增強抗逆性、增加粒重、提高產(chǎn)量并有利于優(yōu)質(zhì)、早熟等多重效果?!?br>
1、矮壯素:對群體大、長勢旺的麥田,在拔節(jié)初期畝噴0.15~0.3%矮壯素溶液50~75千克,可有效地抑制節(jié)間伸長,使植株矮化,莖基部粗硬,從而防止倒伏;若與2,4-D丁酯混用,還可以兼治麥田闊葉雜草?!?br>
2、助壯素:在小麥拔節(jié)期,每畝用助壯素15~20毫升,對水50~60千克葉面噴施,可抑制節(jié)間伸長,防止后期倒伏,并增產(chǎn)10~20%?!?br>
3、石油助長劑:石油助長劑是一種植物生長刺激素,主要成分為環(huán)烷酸鈉。據(jù)試驗,在小麥揚花至灌漿期,畝噴1000倍石油助長劑溶液50千克,能防御干熱風(fēng),增加干粒重,平均增產(chǎn)7.8%。
4、萘乙酸:在小麥灌漿前,畝噴40ppm萘乙酸溶液50千克,能增加干粒重?!?br>
5、黃腐酸:黃腐酸又叫抗旱劑1號,是一種能增強作物抗旱性的新型植物生長調(diào)節(jié)劑。在小麥孕穗期,每畝用抗旱劑一號50克,對水2.5~10千克,充分溶解后作超低量噴霧,可以縮小葉片上氣孔的開張角度,提高植株水勢,降低蒸騰強度,增強根系活力,延緩葉片衰老,平均增產(chǎn)16.6%。
6、赤霉素:在小麥拔節(jié)期,畝噴40ppm赤霉素溶液40~50千克,能增加穗粒數(shù),提高干粒重?!?br>
7、烯效唑:烯效唑(代號S-3307,商品為5%可濕性粉劑)是一種新型高效植物生長調(diào)節(jié)劑,其生物活性比多效唑高6~10倍。在小麥上施用,可以防止高密度、高肥水條件下的植株倒伏,并具減少不孕小穗和提高千粒重的作用;據(jù)試驗,在未遇風(fēng)、不倒伏的情況下,施用烯效唑的小麥比對照平均增產(chǎn)15.4%。施用方法:在小麥拔節(jié)前一周內(nèi),畝噴30~40ppm烯效唑溶液50千克。
8、植物細胞分裂素:在小麥拔節(jié)期或齊穗期,用植物細胞分裂素50克,對水200~300千克,攪勻后按常規(guī)方法噴霧,可以促進葉綠素的形成和蛋白質(zhì)的合成,增強光合作用和抗逆能力,有利于早熟、高產(chǎn)。
9、苯氧乙酸:在小麥灌漿期,畝噴60ppm苯氧乙酸溶液25千克,能防御干熱風(fēng),增加干粒重。 正確合理的使用生長調(diào)節(jié)劑種植小麥可以獲得良好的收益。
生3:我找了一篇生長調(diào)節(jié)劑對矮牽牛大型穴盤生產(chǎn)。
對不用補光而用植物生長調(diào)節(jié)劑來促進其成苗的栽培者來說,使用大型穴盤栽培是最好的選擇。
大型穴盤規(guī)格:72孔或更大。“紫色波浪”和“淡紫色波浪”在50孔的大型穴盤中播種開花整齊。
播種:直接在大型穴盤中播種或先在512孔或406孔穴盤中播種再移栽到大型穴盤。注意:如果直接播種,要遵守發(fā)芽需要的條件。
光周期:在植株具有5片真葉或更早時,開始給予長日照(日照長度延長到14小時或夜間補充4小時光照)。在植株葉片數(shù)達到12片以前一直給予長日照。(大概播種后6-7周即可長出12片真葉。但根據(jù)土壤溫度的條件,如果是從小穴盤移栽到大型穴盤的苗,可能需要9周時間生出12片真葉。)
生長調(diào)節(jié)劑:大型穴盤栽培的“五一”用矮牽牛施用生長調(diào)節(jié)劑的具體栽培安排如下:
第3周:施用5000ppm的B-9。
第4周:施用5000ppm的B-9。
第5周:噴施50—60ppmBonzi或30PPmBonzi和2500ppmB-9的混合液。
第6周:噴施50—60ppmBonzi或30ppmBonzi和2500ppmB-9的混合液。
在低冷涼的弱光條件下,運用大型穴盤,從播種到開花需7周。其它環(huán)境條件與普通矮牽牛盆栽生產(chǎn)要求相同。
注意:如果盆栽苗卷根,植株生長滯緩。若卷根后再移植大約得恢復(fù)1-2周,確保植株的根系有足夠生長空間。
繼續(xù)生長到成苗:
容器規(guī)格:容器的直徑大約在10厘米或更大。10—15厘米盆每盆種植一株:25厘米盆栽培時,“紫色矮牽?!被颉叭岷偷牡仙ɡ恕泵颗璺N植3株;“粉色波浪”或“玫瑰紅色”每盆種植4株。
基質(zhì):使用排水良好、無病害、PH值為5.5-6.3的土壤為基質(zhì)和使用中等肥量的基肥。
溫度:夜間:13-16℃,白天:16-18℃。如果適應(yīng)性良好,“波浪”系列矮牽牛能耐零下幾攝氏度的低溫。
光周期/光照,花芽形成:“波浪”系列矮牽牛是長日照植物。“紫色波浪”、“粉紅色波浪”、“玫瑰紅色波浪”和“淡紫色波浪”花芽形成需要每日多于13小時的日照時數(shù):短日照條件下,植株不開花或開花延遲?!叭岷偷仙牟ɡ恕睂﹂L日照沒有那樣敏感,要求多天12小時的日照時數(shù)。植株有5片真葉或更早時,開始給予長日照條件。植株移栽后繼續(xù)給予長日照,直到植株至少具有12片為止。短日照和條件下,可通過持續(xù)補光來縮短開花時間,如延長白天日照長度或進行夜間補光(從晚10:00到次日凌晨2:00)。白熾燈補光可有效的促進花芽形成,但是在白熾燈照射下生長的植株容易出現(xiàn)徒長現(xiàn)象,需要使用更多的植物生長調(diào)節(jié)劑以控制株高。用白熾燈補光植株受白熾燈光的影響,芽比短日照條件下的芽更具直立生長性,因為會影響整個植株的分枝性,特別是“粉紅色波浪”、“玫瑰紅色波浪”和“柔和的淡紫色波浪”。園林中,在自然光照下生長,植株恢復(fù)其匍匐特性。保持適宜溫度的同時給予植株盡可能充足的的光照。強光照或植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用會使“柔和淡紫色波浪”的花朵上出現(xiàn)“白斑”或星狀圖案。
施肥:“波浪”系列矮牽牛比普通矮牽牛需要肥量大。在每次灌溉時施用營養(yǎng)元素均衡的肥料以達到最佳的效果?!胺奂t色波浪”和“柔和淡紫色波浪”需施300-400ppm。為客戶達到滿意,可在運輸前10天適量施用緩效肥料。
植物生長調(diào)節(jié)劑:為增加“波浪”系列矮牽牛15厘米盆栽的分枝性,泛美公司使用生長調(diào)節(jié)劑對其進行調(diào)節(jié)。盆栽開花時,冠幅達到25-30厘米米。處于最佳觀賞效果時,盆栽“淡紫色波浪”、“粉紅色波浪”、“玫瑰紅色波浪”花團緊簇。
15厘米盆栽:
移栽后7-10天噴施一次3000-5000ppm的B-9溶液。7天后再用一次。移植后3-4周或冠幅與盆直徑齊寬時,噴施5ppmBonzi。在出現(xiàn)可見芽后再用30ppmBonzi噴施以資助。成苗階段稍微干燥的條件會使“波浪”系列株型更緊湊,可以在植株稍有萎蔫時澆水。如果植株盆栽時過于緊密,通常會更多使用植物生長調(diào)節(jié)劑。高溫或潮濕的栽培環(huán)境使更多的應(yīng)用生長調(diào)節(jié)劑來促進植株生長成為必要。
師:上面三位同學(xué)利用課下的時間,在網(wǎng)上查的三段文字都相當(dāng)?shù)牟诲e,大家可以從中學(xué)到一些書本上沒有的知識,請大家結(jié)合剛剛?cè)煌瑢W(xué)的三段文字以及自己平時所積累的知識,討論以下幾個問題。
師:你知道哪些農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用了植物生長調(diào)節(jié)劑?
生:我曾經(jīng)在書看上過,用GA(赤霉素類)打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠;促進莧、芹菜等的營養(yǎng)生長,增加產(chǎn)量。用NAA促進甘薯、黃楊、葡萄的生根;對蘋果、鴨梨進行疏花疏果,促進脫落;對棉花進行?;ū9?,防止脫落。用乙烯利促進黃瓜、南瓜的雌花分化;促進香蕉、柿、番茄的果實成熟。施用矮壯素(生長延緩劑)防止棉花徒長、促進結(jié)實。
師:哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利?
生:番茄、香蕉、蘋果、葡萄、柑橘等在生產(chǎn)實際中可以應(yīng)用乙烯利催熟。
師:生產(chǎn)過程中施用植物生長調(diào)節(jié)劑,會不會影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)?
生:植物生長調(diào)節(jié)劑使用得當(dāng),不會影響產(chǎn)品品質(zhì),甚至可以改善品質(zhì)。例如,適當(dāng)施用GA可以提高葡萄品質(zhì)。如果使用不當(dāng),或片面追求短期經(jīng)濟效益,則有可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。例如,用2,4-D處理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,會出現(xiàn)果實多而小的情況;為提早上市而采摘遠未成熟的柿子再催熟,其果實品質(zhì)就不一定好。
師:如果你是水果銷售員,面對半青不熟的水果,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)使用乙烯利催熟嗎?作為一個消費者,你又怎么看?
生1:我如果是個銷售員的話,看到自己的水果還沒熟,我肯定會利用催熟劑,這樣可以早點把成本收回來,而且一些反季節(jié)的水果還可以賣個好價錢。
生2:我不會自己催熟,因為如果弄不好乙烯利的濃度,還有可能會把我的水果催得熟過頭,那就我不就虧本了嘛。
師:大家說的都非常好,我們學(xué)習(xí)生物就是為了要在以后的日常生活中能應(yīng)用它。課下希望大家能多找一些關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑的資料,把今天學(xué)習(xí)的知識更加鞏固。
1、植物的其他激素:赤霉素細胞分裂素乙烯脫落酸
2、植物體內(nèi)所有激素相互協(xié)調(diào),共同發(fā)揮作用
3、植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
請學(xué)生課下,在圖書館或者網(wǎng)絡(luò)上查閱資料,植物生長調(diào)節(jié)劑的名稱,以及它們的生理作用,填入以下表格。
生長調(diào)節(jié)劑的名稱生理作用
基礎(chǔ)題
第一題:D。因為它是人工合成的物質(zhì),屬于植物生長調(diào)節(jié)劑。P51,P53
第二題:B更準(zhǔn)確。A過于絕對,植物生命活動的調(diào)節(jié)是非常復(fù)雜的過程,從根本上說是由基因控制的,環(huán)境變化也會影響基因的表達,激素調(diào)節(jié)只是其中的一種調(diào)節(jié)方式。P54
第三題:P54
植物激素種類主要作用
生長素促進生長
赤霉素促進細胞伸長、從而引起植物增高;促進種子萌發(fā)和果實成熟
細胞分裂素促進細胞分裂
脫落酸抑制細胞分裂,促進葉和果實的衰老和脫落
乙烯促進果實成熟
第四題:植物激素在對植物生命活動進行調(diào)節(jié)時,并不是完全孤立地發(fā)揮作用,而是相互作用,形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)節(jié)。例如,在生長素濃度升高時,會促進乙烯的合成。P54
拓展題
第一題:這是因為脫落酸能促進種子休眠,抑制發(fā)芽。持續(xù)一段時間的高溫,能使種子中的脫落酸降解。沒有了脫落酸,這些種子就不會像其他種子那樣休眠了。然后,大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分,于是種子就會不適時地萌發(fā)。P54
第二題:略
其他植物激素新課2
第三章植物的激素調(diào)節(jié)
第3節(jié)其他植物激素
教學(xué)過程
板書設(shè)計教師引導(dǎo)和組織學(xué)生活動教學(xué)意圖
一、其它植物激素的種類和作用〖講述〗現(xiàn)在將這幾類植物激素簡要介紹如下。
赤霉素赤霉素是在研究水稻惡苗病的過程中發(fā)現(xiàn)的。水稻惡苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常見的癥狀是稻苗徒長,病苗比健苗可以高出1/3。經(jīng)過研究得知,促進稻苗徒長的物質(zhì)是赤霉菌分泌的赤霉素。
赤霉素突出的生理作用是促進莖的伸長,引起植株快速生長。水稻惡苗病病株的莖稈徒長,就是赤霉素對莖稈伸長起了促進作用的結(jié)果。赤霉素對于促進矮生性植物莖稈的伸長有特別明顯的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它們的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素處理這些植物,它們的株高可以與一般的株高相同。用赤霉素處理芹菜,可以使食用的葉柄增加長度。
赤霉素還有解除休眠和促進萌發(fā)的作用。例如,剛收獲的馬鈴薯塊莖,種到土里不能萌發(fā),原因是剛收獲的馬鈴薯塊莖要有一定的休眠期,在度過休眠期以后,才能夠萌發(fā)。如果用赤霉素處理馬鈴薯塊莖,則能解除它的休眠,提早用來播種。赤霉素對于種子,也有解除休眠、促進萌發(fā)的作用。
細胞分裂素細胞分裂素的主要作用是促進細胞分裂和組織分化。它在植物的形態(tài)建成中起著重要的作用。正常葉片在衰老的過程中,常常發(fā)生葉綠素、蛋白質(zhì)、RNA等的含量降低,葉片變黃,趨于衰老。如果用細胞分裂素進行處理,就能使上述三種物質(zhì)含量降低的速度變慢。可見,細胞分裂素還有延緩衰老的作用。在蔬菜儲藏中,常用它來保持蔬菜鮮綠,延長儲藏時間。
乙烯乙烯是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種氣體激素。它廣泛地存在于植物的多種組織中,特別在成熟的果實中更多。
乙烯能促進果實成熟。一箱水果中,只要有一個成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。這是因為一個成熟水果放出的乙烯,能夠促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯處理瓜類植物(如黃瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜類的增產(chǎn)。此外,乙烯還有刺激葉子脫落、抑制莖的伸長等作用。
脫落酸脫落酸存在于植物的許多器官中,如葉、芽、果實、種子和塊莖中都含有一定數(shù)量的脫落酸。
脫落酸是一種生長抑制劑。它能抑制植物的細胞分裂,也能抑制種子的萌發(fā),特別是對于大麥、小麥種子萌發(fā)的抑制作用更為明顯。此外,據(jù)報刊報道,植物之所以有向光性,不但因為它的背光一側(cè)生長素含量增加,而且還因為它的向光一側(cè)所含的抑制激素——脫落酸含量增加。脫落酸還能促進葉片等的衰老和脫落。在溫帶地區(qū)的秋末冬初,落葉樹紛紛落葉,棉鈴在未成熟以前常常大量脫落,這些都與脫落酸的作用密切相關(guān)。
聽講思考其異同激發(fā)學(xué)生興趣
〖板書〗幾種植物激素的合成、分布和生理作用
植物激素主要合成部位分布生理作用
赤霉素生長中的種子和果實、幼葉、根和莖尖較多存在于植株生長旺盛的部位,如莖端、嫩葉、根尖、果實和種子調(diào)節(jié)細胞的伸長、促進蛋白質(zhì)和RNA的合成,從而促進莖的伸長、抽薹、葉片擴大、種子發(fā)芽、果實生長,抑制成熟和衰老等
細胞分裂素根、生長中的種子和果實主要分布于進行細胞分裂的部位,如莖尖、根尖、未成熟的種子、萌發(fā)的種子、生長著的果實促進細胞分裂,誘導(dǎo)芽的分化,促進側(cè)芽生長,抑制不定根和側(cè)根形成,延緩葉片的衰老等
乙烯成熟中的果實、衰老中的組織、莖節(jié)各器官都存在促進細胞擴大,促進果實成熟,促進器官脫落等
脫落酸根冠、老葉、莖各器官、組織中都有,將要脫落或休眠的器官和組織中較多,逆境條件下會增多抑制核酸和蛋白質(zhì)的合成,表現(xiàn)為促進葉、花、果的脫落,促進果實成熟,抑制種子發(fā)芽、抑制植株生長等
〖旁欄思考題〗生思考師提示
〖提示〗是的,植物激素自身的合成也是受基因組控制的
〖講述〗植物的生長發(fā)育過程,表現(xiàn)為按部就班地進行著種子的休眠、萌發(fā),根、莖、葉的生長與伸展,生殖器官的發(fā)生與發(fā)育,種子和果實的形成與成熟等過程。這些生長發(fā)育過程,是植物的遺傳程序隨著季節(jié)的變化而啟動、按順序進行的。
植物的生長發(fā)育過程可以通過激素加以調(diào)控。然而,植物的形態(tài)建成等過程,并不是某個激素獨立進行調(diào)節(jié)的,而是多種營養(yǎng)代謝生理變化的綜合產(chǎn)物。激素自身也是特定條件下的代謝產(chǎn)物,也在陸續(xù)地合成、分解。
事實上,植物的生長發(fā)育既受內(nèi)部因子的調(diào)節(jié),也受外部因子的影響。內(nèi)部因子主要是化學(xué)信使──激素,外部因子包括光、溫度、日照長度、重力、化學(xué)物質(zhì)等。這些化學(xué)和物理因子通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)相關(guān)基因表達,調(diào)控生長發(fā)育。除植物激素以外,高等植物體內(nèi)的信使還有水信使、電信使。
近些年的研究表明,電信使在植物界并不僅僅局限于含羞草等植物。植物體內(nèi)電信使時常以電化學(xué)波的形式傳遞,以快速、通用、效用短暫為特點。在植物體內(nèi),它可以和化學(xué)信使協(xié)作發(fā)揮效應(yīng)。
植物體內(nèi)水勢的變化也可作為一種信息,并迅速傳遞,以調(diào)節(jié)相關(guān)生命活動,適應(yīng)環(huán)境變化。
二、植物激素調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
植物調(diào)節(jié)劑:人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物調(diào)節(jié)劑。
〖資料分析及討論〗學(xué)生閱讀,思考回答,師提示。
1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,使用植物生長調(diào)節(jié)劑的例子較多,以下是部分例子。
用GA(赤霉素類)打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠;促進莧、芹菜等的營養(yǎng)生長,增加產(chǎn)量。
用NAA促進甘薯、黃楊、葡萄的生根;對蘋果、鴨梨進行疏花疏果,促進脫落;對棉花進行?;ū9?,防止脫落。
用乙烯利促進黃瓜、南瓜的雌花分化;促進香蕉、柿、番茄的果實成熟。
施用矮壯素(生長延緩劑)防止棉花徒長、促進結(jié)實。
2.可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況靈活回答。番茄、香蕉、蘋果、葡萄、柑橘等在生產(chǎn)實際中可以應(yīng)用乙烯利催熟。
3.植物生長調(diào)節(jié)劑使用得當(dāng),不會影響產(chǎn)品品質(zhì),甚至可以改善品質(zhì)。例如,適當(dāng)施用GA可以提高葡萄品質(zhì)。如果使用不當(dāng),或片面追求短期經(jīng)濟效益,則有可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。例如,用2,4-D處理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,會出現(xiàn)果實多而小的情況;為提早上市而采摘遠未成熟的柿子再催熟,其果實品質(zhì)就不一定好。閱讀思考補充總結(jié)
〖小結(jié)〗略
八、板書設(shè)計
第三章植物的激素調(diào)節(jié)
第3節(jié)其他植物激素
一、其它植物激素的種類和作用
植物激素主要合成部位分布生理作用
赤霉素生長中的種子和果實、幼葉、根和莖尖較多存在于植株生長旺盛的部位,如莖端、嫩葉、根尖、果實和種子調(diào)節(jié)細胞的伸長、促進蛋白質(zhì)和RNA的合成,從而促進莖的伸長、抽薹、葉片擴大、種子發(fā)芽、果實生長,抑制成熟和衰老等
細胞分裂素根、生長中的種子和果實主要分布于進行細胞分裂的部位,如莖尖、根尖、未成熟的種子、萌發(fā)的種子、生長著的果實促進細胞分裂,誘導(dǎo)芽的分化,促進側(cè)芽生長,抑制不定根和側(cè)根形成,延緩葉片的衰老等
乙烯成熟中的果實、衰老中的組織、莖節(jié)各器官都存在促進細胞擴大,促進果實成熟,促進器官脫落等
脫落酸根冠、老葉、莖各器官、組織中都有,將要脫落或休眠的器官和組織中較多,逆境條件下會增多抑制核酸和蛋白質(zhì)的合成,表現(xiàn)為促進葉、花、果的脫落,促進果實成熟,抑制種子發(fā)芽、抑制植株生長等
二、植物激素調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
植物調(diào)節(jié)劑:人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物調(diào)節(jié)劑。
自我診斷
●基礎(chǔ)題
1、下列對植物激素的敘述中,不正確的是()
A、它在植物體內(nèi)含量極少B、它對植物生命活動具有調(diào)節(jié)作用
C、它是植物體一定部位產(chǎn)生的D、它的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸
2、把成熟的蘋果與未成熟的香蕉密封在一起,可促使香蕉成熟,是由于蘋果放出了()
A、乙烯B、赤霉素C、脫落酸D、細胞分裂素
3、植物激素是指()
A、活細胞合成的微量高效調(diào)節(jié)物質(zhì)B、一定部位合成的微量高效調(diào)節(jié)物質(zhì)
C、人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑D、細胞合成的具有調(diào)控代謝功能的物質(zhì)
4、下列關(guān)于植物激素的敘述,錯誤的是()
A、赤霉素能促進細胞伸長B、細胞分裂素存在于植物體任何部位
C、乙烯是一種氣體激素D、脫落酸能抑制細胞分裂和種子萌發(fā)
5、細胞分裂素不存在于()
A、莖尖B、根尖C、成熟的果實D、萌發(fā)的種子
6、能夠延緩葉片衰老的植物激素是()
A、生長素B、赤霉素C、細胞分裂素D、脫落酸
7、下列除哪種激素外,都能促進植物生長()
A、生長素類B、赤霉素C、細胞分裂素D、乙烯
8、在植物的生長發(fā)育過程中起調(diào)節(jié)作用的激素是()
A、生長素B、赤霉素C、多種激素D、乙烯
9、植物激素的種類很多,其中發(fā)現(xiàn)和研究最早的是。最早用實驗證實該物質(zhì)確實存在的科學(xué)家是。此外,目前公認(rèn)的其他4種植物激素是、、
、。
●拓展題
植物開花受開花激素的影響。如下圖所示光周期(日照長短)誘導(dǎo)植物開花激素的產(chǎn)生以及影響開花的實驗,圖中植物去掉了頂端的全部葉子,A、D植株分別接受長日照、短日照;B、C植株方框內(nèi)為受短日照處理的部分。
(1)對照實驗,A、D可說明該植物屬于(長日照、短日)照植物。
根據(jù)B、C實驗,填寫實驗報告中的有關(guān)內(nèi)容:測試項目、結(jié)果分析、感受光周期的部位(葉、頂端)、接受誘導(dǎo)產(chǎn)生開花激素的部分、(葉、頂端)開花激素作用的部分(葉、頂端)
測試項目結(jié)果分析
感受光周期的部位(葉、頂端)
接受誘導(dǎo)產(chǎn)生開花激素的部分(葉、頂端)
開花激素作用的部位(葉、頂端)
(3)依據(jù)以上所有實驗得出的結(jié)論是。
(4)借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)實驗方法。設(shè)計一簡單的模擬實驗,證明B株產(chǎn)生的開花激素可使A株條件下的同種植物開花。
第一步:切取一小段B株帶葉枝條放置在瓊脂塊上一段時間。
第二步:。
預(yù)期結(jié)果:。
對照試驗:。
預(yù)期結(jié)果:。
●基礎(chǔ)題1、D2、A3、B4、B5、C6、C7、D8、C
9、生長素荷蘭的溫特赤霉素細胞分裂素脫落酸乙烯
●拓展題(1)短日(2)葉葉頂端(3)短日照可誘導(dǎo)菊花的葉產(chǎn)生開花激素,進而影響開花(4)將長日照植物條件下的菊花枝條切口,再將含開花激素的瓊脂塊放在切口上開花將長日照條件下的另一株菊花枝條切口,再將不含激素的瓊脂塊放在切口上不開花
高二生物植物體內(nèi)有機物的運輸32
第六章植物體內(nèi)有機物的運輸
一、教學(xué)時數(shù)
計劃教學(xué)時數(shù)4學(xué)時。
二、教學(xué)大綱基本要求
1.了解植物體內(nèi)有機物質(zhì)的兩種運輸系統(tǒng),即短距離運輸系統(tǒng)和長距離運輸系統(tǒng);
了解韌皮部運輸?shù)臋C理、韌皮部同化物運輸?shù)姆绞?、運輸?shù)奈镔|(zhì)種類、運輸?shù)姆较蚝退俣龋?br>
2.了解韌皮部裝載和卸出途徑;
3.了解光合細胞和庫細胞中同化物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系;
4.了解植物體內(nèi)代謝源和代謝庫之間的關(guān)系;
5.了解同化物的分配規(guī)律和影響因素;
三、教學(xué)重點和難點
(一)重點
1.源和庫、P蛋白、胼胝質(zhì)、轉(zhuǎn)移細胞、比集轉(zhuǎn)運速率、韌皮部裝載和卸出、壓力流學(xué)說、源庫單位、源強、庫強等概念。
2.韌皮部運輸?shù)臋C理。
3.光合細胞中蔗糖的合成,庫細胞中淀粉的合成。
4.同化物的分配規(guī)律和特點。
5.影響同化物分配的因素。
(二)難點
1.韌皮部的裝載和卸出。
2.光合同化物的相互轉(zhuǎn)化和調(diào)節(jié)。
本章主要內(nèi)容:
1.同化物的運輸與分配
高等植物器官既有明確的分工又相互協(xié)作,組成一個統(tǒng)一的整體。葉片是進行光合作用合成光合產(chǎn)物的主要器官。光合產(chǎn)物(photosyntheticyield)是最主要的同化物(assimilate)。同化物的運輸與分配過程,直接關(guān)系到作物產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的好壞。作物的經(jīng)濟產(chǎn)量不僅取決于同化物的多少,而且還取決于同化物向經(jīng)濟器官運輸與分配的量。
1.1同化物運輸?shù)耐緩?br>
1.1.1短距離運輸
胞間運輸有共質(zhì)體運輸、質(zhì)外體運輸及共質(zhì)體與質(zhì)外體之間的交替運輸。
(1)共質(zhì)體運輸
主要通過胞間連絲,胞間連絲是細胞間物質(zhì)與信息的通道。
無機離子、糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、內(nèi)源激素、核酸等均可通過胞間連絲進行轉(zhuǎn)移。
(2)質(zhì)外體運輸
質(zhì)外體是一個連續(xù)的自由空間,它是一個開放系統(tǒng)。
自由擴散的被動過程,速度很快。
(3)交替運輸
物質(zhì)在共質(zhì)體與質(zhì)外體間交替進行的運輸稱共質(zhì)體-質(zhì)外體交替運輸。
在共質(zhì)體與質(zhì)外體的交替運輸過程中,常需要經(jīng)過一種特化的細胞,這種細胞稱轉(zhuǎn)移細胞。轉(zhuǎn)移細胞在植物界廣泛存在,其特征是:細胞壁與質(zhì)膜向內(nèi)伸入細胞質(zhì)中,形成許多皺折,或呈片層或類似囊泡,擴大了質(zhì)膜的表面,增加了溶質(zhì)向外轉(zhuǎn)運的面積。
囊泡的運動還可以擠壓胞內(nèi)物質(zhì)向外分泌到輸導(dǎo)系統(tǒng),即所謂的出胞現(xiàn)象。
1.1.2長距離運輸
實驗證明,有機物質(zhì)的長距離運輸通過韌皮部的篩管。
環(huán)割樹枝后,由于有機物質(zhì)下運受阻,在切口上端積累許多有機物質(zhì),所以形成膨大的愈傷組織或瘤狀物。如果環(huán)割較寬,時間久了,根系長期得不到有機營養(yǎng),就會饑餓而死。“樹怕剝皮”就是這個道理。
如果環(huán)割不寬,過一段時間,愈傷組織可以使上下樹皮連接起來,恢復(fù)物質(zhì)運輸能力。
環(huán)割的利用:(1)增加花芽分化和座果率:開花期的果樹適當(dāng)環(huán)割,以阻止同化物的向下運輸。
(2)促進生根:高空壓條時進行環(huán)割可以使養(yǎng)分集中在切口處,有利于發(fā)根。
1.2同化物運輸?shù)男问?br>
利用蚜蟲吻刺法和同位素示蹤法測知,蔗糖占篩管汁液干重的73%以上,是有機物質(zhì)的主要運輸形式,優(yōu)點:①穩(wěn)定性高,蔗糖是非還原性糖,糖苷鍵水解需要很高的能量;②溶解度很高,在0℃時,100ml水中可溶解蔗糖179g,100℃時溶解487g。③運輸速率快。
篩管汁液中還含有微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有機酸、多種礦質(zhì)元素(K+最多)等。
少數(shù)植物除蔗糖以外,韌皮部汁液還含有棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖等,它們都是蔗糖的衍生物。有些植物含有山梨醇、甘露醇。
1.3同化物運輸?shù)姆较蚺c速度
運輸?shù)姆较颍河稍吹綆?。雙向運輸,以縱向運輸為主,可橫向運輸。
當(dāng)縱向運輸受阻時,橫向運輸會加強。
運輸速度:一般約為100cm/h。
不同植物運輸速度各異,如大豆為84~100cm/h,南瓜為40~60cm/h。生育期不同,運輸速度也不同,如南瓜幼苗時為72cm/h,較老時30~50cm/h。運輸速度還受環(huán)境條件的影響,如白天溫度高,運輸速度快,夜間溫度低,運輸速度慢。成分不同,運輸速度也有差異,如丙氨酸、絲氨酸、天冬氨酸較快;而甘氨酸、谷酰胺、天冬酰胺較慢。
有機物質(zhì)在單位時間內(nèi)通過單位韌皮部橫截面積運輸?shù)臄?shù)量,即比集運量(specificmasstransfer,SMT)或比集運量轉(zhuǎn)運率(specificmasstransferrate,SMTR),單位:g/cm2/h。
大多數(shù)植物的SMTR為1~13g/cm2/h,最高的可達200g/cm2/h。
1.3.1同化物在源端的裝載
裝載是指同化物從合成部位通過共質(zhì)體和質(zhì)外體進行胞間運輸,最終進入篩管的過程。
1.3.1.1裝載途徑
一般認(rèn)為,同化物從韌皮部周圍的葉肉細胞裝載到韌皮部SE-CC復(fù)合體(篩管分子-伴胞(sieveelement-companion,SE-CC)復(fù)合體)的過程中有兩條途徑:一是共質(zhì)體途徑,同化物通過胞間連絲進入伴胞,最后進入篩管;二是交替途徑,同化物由葉肉細胞,先進入質(zhì)外體,然后逆濃度梯度進入伴胞,最后進入篩管分子,即“共質(zhì)體-質(zhì)外體-共質(zhì)體”途徑。
1.3.1.2裝載機理
裝載是一個主動的分泌過程,受載體調(diào)節(jié),需要能量(ATP)供應(yīng),對物質(zhì)有選擇性。
裝載過程:
蔗糖通過胞間連絲通道,進入鄰近SE-CC復(fù)合體,在被釋放到質(zhì)外體。
葉片韌皮部SE-CC復(fù)合體中的糖分濃度高達800~1000mmol/L,總是顯著高于周圍的葉肉薄壁細胞(只有約50mmol/L),這是一個逆濃度梯度進行的過程,蔗糖是如何進入SE-CC復(fù)合體呢?
研究發(fā)現(xiàn),糖分子逆濃度梯度的跨膜遷移總是和質(zhì)子運輸相伴隨。因此,提出了糖-質(zhì)子協(xié)同運輸模型。
該模型認(rèn)為,在篩管分子或伴胞的質(zhì)膜中,K+-ATP酶不斷將K+泵到細胞壁(質(zhì)外體),質(zhì)外體中K+濃度較共質(zhì)體高,于是形成了跨膜的電化學(xué)勢差。當(dāng)K+趨于平衡而回流到共質(zhì)體時,通過質(zhì)膜上的蔗糖/H+共向運輸器,H+和蔗糖一同進入篩管分子。
1.3.2同化物的卸出
同化物的卸出是指同化物從SE-CC復(fù)合體進入庫細胞的過程。
1.3.2.1卸出途徑
一條是質(zhì)外體途徑,如卸出到貯藏器官或生殖器官,大多是這種情況。玉米中蔗糖在進入胚乳之前,先從篩管卸出到自由空間,并被束縛在細胞壁的蔗糖酶水解為葡萄糖或果糖,而后擴散到胚乳細胞再合成蔗糖。因為這些植物組織的SE-CC復(fù)合體與庫細胞間通常不存在胞間連絲。
在甜菜根和大豆種子中,蔗糖通過質(zhì)外體時并不水解,而是直接進入貯藏空間。
另一條是共質(zhì)體途徑,通過胞間連絲到達接受細胞,在細胞溶質(zhì)或液泡中進行代謝,如卸到營養(yǎng)庫(根和嫩葉),就是通過這一途徑。
1.3.2.2卸出機理
目前大致有兩種觀點:一是通過質(zhì)外體途徑的蔗糖,同質(zhì)子協(xié)同運轉(zhuǎn),機理與裝載一樣,是一個主動過程。二是通過共質(zhì)體途徑的蔗糖,借助篩管分子與庫細胞的糖濃度差將同化物卸出,是一個被動過程。
1.3.3同化物在韌皮部運輸?shù)臋C制
關(guān)于同化物運輸?shù)臋C理有多種學(xué)說,現(xiàn)僅介紹較受重視的三種:
1.3.3.1壓力流動學(xué)說
這一學(xué)說是德國植物學(xué)家明希(E.Münch)于1930年提出的,后經(jīng)補充修改,其要點是:同化物在SE-CC復(fù)合體內(nèi)隨著液流的流動而移動,而液流的流動是由于源庫兩端之間SE-CC復(fù)合體內(nèi)滲透作用所產(chǎn)生的壓力勢差而引起的。在源端(葉片),光合產(chǎn)物被不斷地裝載到SE-CC復(fù)合體中,濃度增加,水勢降低,從鄰近的木質(zhì)部吸水膨脹,壓力勢升高,推動物質(zhì)向庫端流動;在庫端,同化物不斷地從SE-CC復(fù)合體卸出到庫中去,濃度降低,水勢升高,水分則流向鄰近的木質(zhì)部,從而引起庫端壓力勢下降。于是在源庫兩端便產(chǎn)生了壓力勢差,推動物質(zhì)由源到庫源源不斷地流動。
這一學(xué)說可用一個壓力流動模型來解釋。A、B兩水槽中各有一個裝有半透膜的滲透壓計,水可以自由出入,溶質(zhì)則不能透過。將溶質(zhì)不斷地加到滲透計A中,濃度升高,水分進入,壓力勢升高,靜水壓力將水和溶質(zhì)一同通過C轉(zhuǎn)移到滲透計B。B中溶質(zhì)不斷地卸出,壓力勢降低,水分再通過D回流到A槽。
壓力流動學(xué)說的有關(guān)證據(jù):(1)韌皮部汁液中各種糖的濃度隨樹干距地面高度的增加而增加(與有機物向下運輸相一致);(2)秋天落葉后,濃度差消失,有機物運輸停止;(3)蚜蟲吻刺法證明篩管汁液存在正壓力。
壓力流動學(xué)說存在的問題:
(1)篩管細胞內(nèi)壓力差同化物快速流動所需的壓力勢差;篩管細胞內(nèi)充滿了韌皮蛋白和胼胝質(zhì),阻力很大,要保持糖溶液如此快的流速,所需的壓力勢差要比篩管實際的壓力差大得多;
(2)與雙向運輸?shù)氖聦嵪嗝埽?br>
(3)與有機物質(zhì)運輸?shù)闹鲃舆^程相矛盾。例如,用呼吸抑制劑處理葉柄,同化物運輸過程明顯受阻。
1.3.3.2細胞質(zhì)泵動學(xué)說
該學(xué)說的基本要點是:篩管分子內(nèi)腔的細胞質(zhì)形成胞縱連束并有節(jié)奏地收縮和張馳,產(chǎn)生蠕動,把細胞質(zhì)長距離泵走,糖分隨之流動。
可以解釋同化物的雙向運輸問題。因為同一篩管中不同的胞縱連束可以同時進行相反方向的運動,使糖分向相反方向運輸。但也有不同觀點,認(rèn)為在篩管中不存在胞縱連束。
1.3.3.3收縮蛋白學(xué)說
該學(xué)說的基本要點是:(1)篩管內(nèi)的空心、束狀韌皮蛋白(P-蛋白)貫穿于篩孔,靠收縮以推動集流運動。(2)空心管壁上具有P-蛋白組成的微纖絲(毛),一端固定,一端游離,靠代謝能以顫動方式驅(qū)動物質(zhì)脈沖流動。
細胞質(zhì)泵動學(xué)說和收縮蛋白學(xué)說是對壓力流動學(xué)說的補充與完善,主要解決了兩個方面的問題,一是解釋了雙向運輸;二是解釋了運輸過程所需要的能量供應(yīng)。從同化物運輸?shù)膭恿碚f主要有兩種:滲透動力和代謝動力。
1.3.4同化物的分配
1.3.4.1同化物源和庫
1.代謝源(metabolicsource)是指能夠制造并輸出同化物的組織、器官或部位。如綠色植物的功能葉,種子萌發(fā)期間的胚乳或子葉,春季萌發(fā)時二年生或多年生植物的塊根、塊莖、種子等。
2.代謝庫(metabolicsink)是指消耗或貯藏同化物的組織、器官或部位,例如,植物的幼葉、根、莖、花、果實、發(fā)育的種子等。
3.源-庫單位
在同一株植物,源與庫是相對的。在某一生育期,某些器官以制造輸出有機物為主,另一些則以接納為主。前者為代謝源,后者為代謝庫。隨著生育期的改變,源庫的地位有時會發(fā)生變化。如一片葉片,當(dāng)幼葉不到全展葉的30%時,只有同化物的輸入,為代謝庫;長到全展葉的30%~50%時,同化物既有輸出又有輸入;隨著葉片繼續(xù)長大,而只有輸出,轉(zhuǎn)變?yōu)榇x源。
根據(jù)源與庫之間的關(guān)系,有人提出了源-庫單位的概念。源制造的光合產(chǎn)物主要供應(yīng)相應(yīng)的庫,它們之間在營養(yǎng)上相互依賴,也相互制約。
相應(yīng)的源與相應(yīng)的庫,以及二者之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成一個源-庫單位(source-sinkunit)。如小麥等禾谷類作物下部葉片的光合產(chǎn)物主要供應(yīng)根系,抽穗后頂部三片葉的光合產(chǎn)物優(yōu)先供應(yīng)籽粒。
源-庫單位的形成首先符合器官的同伸規(guī)律(根、葉、蘗同時伸長),其次還與維管束走向、距離遠近有關(guān)。并且決定了有機物分配的特點。
1.3.4.2同化物分配的特點
1.優(yōu)先供應(yīng)生長中心所謂生長中心是指生長快、代謝旺盛的部位或器官。不同的生育期有不同的生長中心。如水稻、小麥分蘗期的蘗節(jié)、根和新葉,抽穗期的穗子,都是當(dāng)時的生長中心。
2.就近供應(yīng),同側(cè)運輸葉片制造的光合產(chǎn)物首先分配給距離近的生長中心,且以同側(cè)分配為主,很少橫向運輸。這與維管束的走向有關(guān)。
3.功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系
一旦葉片長成,合成大量的光合產(chǎn)物,就向外運輸,此后不再接受外來同化物。即已成為“源”的葉片之間沒有同化物的分配關(guān)系。
4.同化物和營養(yǎng)元素的再分配與再利用
當(dāng)葉片衰老時,某些大分子分解成的小分子物質(zhì)或無機離子,即再分配再利用的部分。如大部分的糖和N、P、K等都重新分配到就近的新生器官,營養(yǎng)器官的內(nèi)含物向生殖器官轉(zhuǎn)移。
作物成熟期間同化物的再分配對提高后代的整體適應(yīng)力、繁殖力以及增產(chǎn)都有一定的意義。通過這一機制,植株生育期內(nèi)同化的物質(zhì)毫不保留地供給新生器官,如果實、塊根、塊莖等。
1.3.5同化物的分配與產(chǎn)量形成的關(guān)系
1.決定同化物分配的因素:供應(yīng)能力、競爭能力、運輸能力。
供應(yīng)能力源制造的同化物越多,外運潛力越大。源器官同化物形成和輸出的能力,稱源強(sourcestrength),光合速率是度量源強最直觀的一個指標(biāo)。
競爭能力生長速度快、代謝旺盛的部位,對養(yǎng)分競爭的能力強,得到的同化物則多。庫器官接納和轉(zhuǎn)化同化物的能力,稱為庫強(sinkstrength)。表觀庫強(apparentsinkstrength)可用庫器官干物質(zhì)凈積累速率表示。
運輸能力源、庫之間聯(lián)系直接、暢通,且距離又近,則庫得到的同化物就多。
2.同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系
構(gòu)成作物經(jīng)濟產(chǎn)量的物質(zhì)有三個方面的來源:一是當(dāng)時功能葉制造的光合產(chǎn)物輸入的;二是某些經(jīng)濟器官(如穗)自身合成的;三是其它器官貯存物質(zhì)的再利用。其中功能葉制造的光合產(chǎn)物是經(jīng)濟產(chǎn)量的主要來源。
影響作物產(chǎn)量形成的因素:根據(jù)源庫關(guān)系分,有三種類型:
1.源限制型其特點是源小而庫大,結(jié)實率低,空殼率高。
2.庫限制型特點是庫小源大,結(jié)實率高且飽滿,但粒數(shù)少,產(chǎn)量不高。
3.源庫互作型產(chǎn)量由源庫協(xié)同調(diào)節(jié),可塑性大。只要栽培措施得當(dāng),容易獲得較高的產(chǎn)量。
1.3.6影響同化物運輸?shù)沫h(huán)境因素
影響與調(diào)節(jié)同化物運輸與分配的因素十分復(fù)雜,其中糖代謝狀況、植物激素起著重要作用。另外,環(huán)境因素也對同化物運輸與分配有著重要影響。
1.溫度同化物的運輸速率在20℃~30℃時最快。高于、低于這個溫度,運輸速率下降。原因:低溫下(1)降低呼吸速率,減少能量供應(yīng);(2)提高篩管內(nèi)含物的粘度。高溫下(1)篩板出現(xiàn)胼胝質(zhì);(2)呼吸作用增強,消耗物質(zhì)增多;(3)引起酶鈍化或破壞。
溫度影響同化物的運輸方向。當(dāng)土溫高于氣溫時,同化物向根部分配的比例增大;當(dāng)氣溫高于土溫時,光合產(chǎn)物向頂部分配較多。因此,對于塊根、塊莖作物,適當(dāng)提高地溫有利于更多的同化物運向地下部。
晝夜溫差:晝夜溫差大,夜間呼吸消耗少,穗粒重增大。我國北方小麥產(chǎn)量高于南方,原因之一就是由于北方晝夜溫差大,植株衰老慢,灌漿期長所致。
2.光照光照通過光合作用影響同化物的運輸與分配。功能葉白天的輸出率高于夜間。
3.水分水分脅迫使光合速率降低,影響向外輸出,導(dǎo)致下部葉片與根系早衰。
4.礦質(zhì)元素
N過多,營養(yǎng)生長旺,同化物輸出少;N過少,引起功能葉早衰。
P促進有機物的運輸。可能的原因是:①磷促進光合作用,形成較多的同化物;②磷促進蔗糖合成,提高可運態(tài)蔗糖濃度;③磷是ATP的重要組分,同化物運輸離不開能量。所以,作物成熟期追施磷肥可以提高產(chǎn)量。棉花開花期噴施過磷酸鈣,能減少幼鈴脫落。
K促進庫內(nèi)糖分轉(zhuǎn)變成淀粉,維持源庫兩端的壓力差,有利于有機物運輸。
B與糖結(jié)合成復(fù)合物,有利于透過質(zhì)膜,促進糖的運輸。
B還能促進蔗糖的合成,促進糖的轉(zhuǎn)運。作物灌漿期葉片噴施B肥,有利于籽粒灌漿,提高產(chǎn)量。棉花開花結(jié)鈴期噴施B肥,有利于?;ūb彛瑴p少脫落。