植物化学调控资料

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）
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）
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）
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
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
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
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。
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）
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）
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
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
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
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。
【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。
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：8Байду номын сангаас%可湿性粉剂，72%丁酯乳油，55%胺盐水剂，90%粉剂
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。
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
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。
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
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
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)
【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