植物化学调控资料

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Auxins生长素类(AUXs)
Gibberellins赤霉素类(GAs)
Cytokinins细胞分裂素类(CTKs)
Abscisic Acid脱落酸(ABA)
Ethylene乙烯(ETH)
多胺Polyamines (PAs)
油菜素甾体类(BRs) Brassinolides–similar to animal hormones
抑制:花朵脱落,侧枝生长,块根形成,叶片衰老
萘乙酸NAA
Mr:186.2;有α型(活力强)、β型
α-萘乙酸:无色针状结晶,无臭无味,熔点:134.5~135.5°C
溶解性:不溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯、醋酸
忌:遇湿气易潮解,见光易变色
剂型:99%精制粉剂,80%粉剂,2%钠盐水剂,2%钾盐水剂
【性状】
纯品是无色晶体。
【溶解情况】
难溶于水,溶于有机溶剂,易溶于二乙醇胺或三乙醇胺。
【用途】
选择性除草剂和暂时性植物生长抑制剂。
药剂可通过叶面角质层进入植株,降低光合作用、渗透压和蒸发作用,能强烈的意志芽的生长。用于防止马铃薯块茎、洋葱、大蒜、萝卜等贮藏期间的抽芽,并有抑制作物生长延长开花的作用。也可用作除草剂或用于烟草的化学摘心。一般制成二乙醇胺盐,配成易溶与水的溶液使用。
定义:具有类似于天然植物激素,具有生理活性的人工或生物合成的有机化合物
绝大多数是人工合成的化合物
分类:
1、与五大类植物激素功能相似的分类法
2、从生理功能的不同
分类
1、与五大类植物激素功能相似的分类法
2、从生理功能的不同
植物生长促进剂(促进植物生长的化合物)
植物生长抑制剂(抑制植物茎部顶端分生组织生长的化合物,外施赤霉素不能逆转这种抑制效应,如ABA,水杨酸)
Mr:346;白色结晶,工业品为白色粉剂,熔点:233~237°C
溶解性:
毒性:无毒
Байду номын сангаас生理作用:
溶解性:难溶于水,不溶于石油醚、苯和氯仿,易溶于醇类、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸等有机溶剂。
使用原粉时,先用少量乙醇或烧酒溶解,在碱性溶液中被中和而失效,不能与碱性农药如石硫合剂等混合使用。
赤霉素溶液不要加热,超过50°C便逐渐失去活性
Chemical Regulation of Plant Growth and Development
植物生长发育的化学控制
课程特色:实践性、自主性、愉悦性(真正自主学习,不是灌输\死记)
1、分组独立设计、自主安排实验
(试验方案、讨论、修改、实施)
独立试验设计、操作、不断发现和解决问题,探究式学习
前期试验方案确定、中期交流汇报、后期总结汇报
生理作用:
促进:叶片扩大,茎伸长,侧枝生长,抽薹,雄花发育,种子发芽,单性结实,果实生长。
抑制:成熟、侧芽休眠、衰老、块茎形成
GAs诱导茎伸长:农业生产上的重要性
利用GA促进伸长:杂交水稻
6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)
Mr:225.2;白色针状结晶,熔点:230~232°C
溶解性:难溶于水,可溶于碱性或酸性溶液。在酸碱溶液中稳定。使用前先加入0.1M HCl溶解
6,实验中期汇报(集中)
7,继续完善试验,不定期交流
8,总结汇报(集中)
植物生长发育是一个复杂的过程,从种子萌发到结实一个完整的生长周期,不断受到内外因素的影响:内,外。时间和空间上有序的生长发育。
包含物质代谢、能量转换、信息传递三个方面:前两者是基础,后者起到开关的作用
信息:遗传(基因),植物生长物质
毒性:通常浓度对人畜无毒
生理作用:(浓度效应)
刺激生长、插条生根、疏花疏果、防止落花落果、诱导开花、抑制发芽、促进早熟和增产
2,4-D
2,4-二氯苯氧乙酸
Mr:221.04;无色结晶,无臭无味,不吸湿,熔点:141°C
溶解性:不溶水,能溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等有机溶剂
剂型:80%可湿性粉剂,72%丁酯乳油,55%胺盐水剂,90%粉剂
溶解性:易溶于水,微溶于乙醇,难溶于丙酮、乙酸乙酯
剂型:40%和97%粉剂,25 %水剂
毒性:无毒,在土壤中易被分解,半衰期约2周
生理作用:抑制赤霉素的生物合成,抑制细胞伸长,植株矮化,提高同化能力,促进成熟,提高产量
B9
N-二甲胺基琥珀酰胺酸
Mr:160;白色结晶
溶解性:在水中溶解度约为10%,不溶于二甲苯,易被土壤固定或被微生物分解,一般不作土壤施用
广义:任何一种化学物质对植物生长发育的调控。
优点:
成本低、收效快、效益高、节省劳动力
迅速用于作物、果树、蔬菜、花卉、林木等方面,取得惊人的成就。
应用性很强的一种调控手段
第一章植物激素及生理功能
第二章常用的植物生长调节剂种类及其性质
第三章生长调节剂在营养生长方面的应用
第四章生长调节剂在生殖生长方面的应用(切花保鲜)
外源ABA对莴苣种子萌发的抑制效应
TIBA
Mr:500.92;白色粉末,熔点:224~226°C
溶解性:不溶于水、微溶于煤油或柴油,易溶于乙醇、异乙醇、乙醚、苯、甲苯
剂型:98%粉剂
生理作用:抑制生长素在植物体内的运输。抑制茎部顶端生长,促进腋芽萌发,因此植株矮小分枝多,增加开花数和结实数。
青鲜素
【中文名称】青鲜素;马来酰肼;抑芽丹;顺丁烯二酸酰肼;1,2-二氢-3,6-哒嗪二酮;失水苹果酰肼
生理作用:抑制生长素和赤霉素的生物合成,使植株矮化,叶绿且厚,增强抗逆性,促进果实着色和延长贮藏期
生理作用:
促进:不定根形成,茎增粗,解除休眠,雌花发育,开花,花和果实衰老,果实成熟,叶片和果实脱落
抑制:茎和根的伸长生长
诱导凤梨科植物开花:在菠萝生产中应用;
促进瓜类的雌花分化,用于黄瓜等生产;
促进次生物质的分泌,用于橡胶树排胶;
杀死水稻等花粉,已用于水稻杂交中的杀雄。
很多植物(香蕉、番茄、苹果等)果实成熟前内源ETH水平升高,诱导果实向成熟(衰老)转化。
植物生长调节剂要点:
溶解性:毒性:成本:保存:效应及用量
第一节常见的植物生长调节剂
吲哚乙酸IAA
无色结晶,见光后迅速变成玫瑰色,活性降低
Mr:175.19;熔点:164~165°C
溶解性:微溶于水、苯、氯仿;易溶于乙酸乙酯、乙醚、丙酮
忌:酸,光
生理作用:
促进:雌花形成,单性结实,侧根及不定根形成,种子果实生长,顶端优势
应用植物激素可以调控植物的生长,使之满足人们的需要。
由于植物体内的植物激素含量低,难以提取
植物生长调节剂
定义:具有类似于天然植物激素,具有生理活性的人工或生物合成的有机化合物
绝大多数是人工合成的化合物
植物化学调控或化学控制
狭义:用植物生长物质去调节和控制植物生长发育的手段,称为植物化学调控或化学控制。
注意:强酸,腐蚀金属,2,4-D原粉不溶于水,可先加入少量水,再加入适量NaOH溶液,边加边搅拌,溶解后加水稀释至所需浓度
生理作用:
较低浓度(0.5~1.0 ppm),组培
中等浓度(1~25 ppm)防止落花落果、诱导无籽果实和果实保鲜
高浓度(1000 ppm)可杀死阔叶杂草
赤霉素(九二O)
GA3(赤霉酸)
【其他】
在酸性、碱性和中性水溶液中均稳定,在硬水中析出沉淀。但对氧化剂不稳定,遇强酸时可分解放出氮。对铁器有轻微腐蚀性。
喷过药的作物、饲料勿喂饲牲畜,喷药区内勿放牧;无专用解毒药,若误服,需作催吐处理,进行对症治疗。
【包装及贮运】
贮存在阴凉干燥通风避光处。
植物生长延缓剂
近顶端分生组织
叶和花由顶端分生组织分化而成,生长延缓剂不影响叶片的发育和数目,一般也不影响花的发育
第五章生长调节剂与抗逆性
第六章植物生长调节剂施用原理与技术
第七章试验设计,案例分析及设计要点
特点
植物体内自身合成的naturally occurring
微量low concentration
可移动性moving
作用效果巨大a profound influence on plant physiological processes
外源ETH可提前诱导果实的成熟过程
果实成熟的调节多通过调节ETH的手段进行:
用乙烯生物合成抑制剂或作用抑制剂可延缓花卉的衰老
脱落酸(ABA)
Mr:264;无色结晶,熔点:160~161°C
溶解性:弱酸性,可溶于NaHCO3溶液、三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、二乙醚、甲醇和乙醇,难溶于水、苯。
生理作用:促进由生长素、细胞分裂素和赤霉素诱导的一些过程。促进叶片脱落,诱导种子和芽的休眠,抑制种子发芽和侧芽生长,提高抗逆性
植物生长延缓剂(抑制植物近顶端分生组织生长的化合物,外施赤霉素可以逆转这种抑制效应,如CCC,PP333)
3.分类的相对性:
器官效应与浓度效应
同一种调节剂由于施用浓度的不同,对生长的作用就不同,如2,4-D,低浓度促进,高浓度抑制,更高杀死植物;
施用方法的不同IAA:根10-10 mmol/L,芽10-8 mmol/L,茎10-4 mmol/L)
生长延缓剂-----GA
细胞延长慢,节间缩短而不减少细胞数目和节间数目,植株矮化
矮壮素CCC
2-氯乙基三甲基氯化铵
Mr:158.08;白色结晶,与碱混合加热会失效
溶解性:易溶于水、不溶于苯、二甲苯、乙醇和乙醚
剂型:97%粉剂,50%水剂
生理作用:抑制赤霉素生物合成,抑制细胞伸长,抑制茎部生长而不影响雌雄蕊发育。使植株矮化,茎粗,叶色加深,提高抗逆性。
Terminology术语
Plant Growth Substance植物生长物质
Phytohormone (=plant hormone)植物激素
Plant Growth Regulator植物生长调节剂
植物激素Phytohormones:自身产生的含量极微,生理活性很强,对植物的生长发育有明显生理作用(萌发、伸长生长、开花、结实、成熟、衰老等)
不易被土壤所固定或被微生物分解,土壤施用
氯化胆碱
α-羟乙基三甲基氯化铵
Mr:139.6;无色结晶
溶解性:吸湿性很强,易溶于水
毒性:低毒,在土壤中易被分解,无环境污染
生理作用:抑制光呼吸,促进根系发达,块茎和块根生长,也促进水稻、小麦叶片光合产物运输到籽粒,提高产量。
缩节胺助壮素Pix
Mr:149.7;白色结晶
2、以实验为教学主体:28学时/36学时
3、讲课为辅(基本原理、重点试验方案的修改完善、试验中出现问题的解决、试验技术、试验总结)
1、下列植物生长调节物质的中文名称、主要生理功能,溶液如何配置?(15分)
2、你组试验中用了哪些化学试剂和植物材料?(5分)
3、概括介绍你组大致的实验处理和进程(包含失败的情况)。(20分)
水杨酸(SA) Salicylic Acid–aspirin, pathogen defense
茉莉酸类(JA) Jasmonates–floral fragrance and floral development
第二章植物生长调节剂的种类及其性质
植物生长调节剂(Plant growth regulators):
【英文名称】maleic hydrazide;KMH;Malazide;Regulox
【相对分子量或原子量】112.09
【密度】1.60(25℃)
【熔点(℃)】296~298(分解)
【毒性LD50(mg/kg)】
大白属急性进口1400,钠盐为6950,钾盐为3900,二乙醇胺盐为2340。无刺激性。对大白鼠用含钠盐的饲料在50000mg/kg剂量下饲喂2年,未出现中毒症状。不致癌。
4、列举一个你在试验中发现的问题或遇到的难题,分析可能的原因,如何解决的?(10分)
5、试验设计题目:针对农业生产中出现的冬季油菜高脚苗(植株茎节伸长生长过旺)问题,你将采用何种类型的植物生长调节剂处理?以一个常用的抑制植株茎节伸长生长的植物生长调节剂的为例,设计一个盆栽试验。(25分)
6、提出你对本门课程的意见和建议(如考核、管理、组织、评分等)。(5分)
教学计划
1,讲课(基本概念、理论、试验设计要点)(4-6学时)
2,分组(5-7人/组),每班4-5组,每组确定实验内容(自主实验),确定组长,联系电话
3,学生查找资料,准备试验方案(分组)(原理\实施方案\试剂、材料、仪器)
4,课堂交流、讨论试验计划、补充完善(集中)
5,学生独立实验(分组,实验时间\地点)+不定期交流
剂型:95%粉剂
生理作用:
促进细胞分裂,诱导组织分化,常用于组织培养,提高坐果率,促进果实生长,蔬菜保鲜
乙烯利(一试灵)
2-氯乙基膦酸
Mr:144.5;长针状无色结晶,熔点:74~75°C
溶解性:易溶于水、乙醇、乙醚,微溶于二氯乙烷和苯,不溶于石油醚
制剂:棕黄色粘稠强酸性液体,pH1左右,pH4.0以上会分解释放乙烯。
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