第七章 植物生长调节剂

第七章植物生长调节剂

第一节概论

一.概念

植物种子的发芽、茎叶及根的伸长、开花、结实、种子的休眠等不同生长阶段的连续与交替,是一个十分复杂的过程,但却是按照一定的生命循环进行着,这种循环由遗传达室信息精密地操作和控制,即由内源生长调节物质来发挥作用。这些生长过程还受外部条件巧妙地调节，如光照、温度、水分等的变化将导制植物内部生长调节物质的质和量发生变化，巧妙地调节了植物的生长、分化、代谢。一些化学物质也可调节植物的生长过程。其中内源性的化学物质称为植物激素，外源性的化学物质即为植物生长调节剂。植物生长调节剂是仿照植物激素的化学结构人工合成的具有植物激素活的物质。它们在植物体内不一定存在或其化学结构和性质可能与植物激素不完全相同，但却具有与植物激素相似的作用，也能调节植物的生长发育过程。植物生长调节剂的合理使用可以使植物生长发育朝着健康的方向或人为预定的方向发展；增强植物的抗虫性抗病性，起到防治病虫害的目的；另外一些生长调节剂还可以选择性地杀死一些植物而用作田间除草。

植树物生长调节物质的研究开始于1928年生长素的发现。1934年Kogl检出第一个天然激素3-吲哚乙酸（IAA）。赤霉素的植物生理作用也是20年代由日本人报导的。后来相继发现了其它内源植物激素：乙烯（1962年），细胞分裂素（1964年），脱落酸（1965年）。与此同时，也相继发现一些化合物具有明显的植物生理调节作用，它们或者与内源植物激素有相似的作用，或者具有拮抗作用。如人工合成的吲哚乙酸（IBA）和萘乙酸（NAA）等都有高度的生物活性，被用于柑桔插枝生根。现在，植物生调节剂已经发展为农药中的一类。它直接地作用于作物，控制作物的生长向着有利于人类的方向发展，因此，对于农作物的增产增收改良品质均具有十分重要的作用。近年来，以植物生长调节剂的应用为中心发展起来的农作物化学控制，已成为提高农业生产的重要技术资源。至今世界农药市场中，植物生长调节剂的销售额约为9亿美元，占世界农药销售额的6.5%。

二.分类

按照生理效应，植物生长笛节剂可分为6类。

1.生长素类。促进细胞分裂、伸长和分化，延迟器官脱落，形成无籽果实。促进发根，延迟或抑制离层的形成，促进未受精子房膨胀，形成单性结实，促进形成愈伤组织。代表有萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、对氯苯氧乙酸（PCPA）、2甲4氯苯氧乙酸（MCPA）、2，4-D、2，4，5-T、防落素、增产灵、复硝钾、复硝酸钠（爱多收）和复硝胺（多效丰产灵）等。

2.赤霉素类。打破植物体某些器官的休眠，促进开花（长日植物），促进伸长，改变某些植物雌雄花比率，诱导单性结实，提高植物体内酶的活性。如赤霉素（GA3）。

3.细胞分裂素类。促进细胞分裂，保持地上部绿色，诱导离体组织芽的分化，延缓衰老。如6-呋喃氨基嘌呤（激动素）、玉米素（ZT）、6-苄基氨基嘌呤（6-BA）、Zip和PBA。

4.乙烯类。促进果实成熟衰老，抑制细胞的伸长生长，引起横向生长，促进器官脱落，诱导花芽分化，促进发生不定根的作用。乙烯作为一种气体很难在田间使用，乙烯利（2-氯乙基膦酸）则避免了这一问题。高等植物的根茎叶花果实等在一定条件下都会产生乙烯。

5.脱落酸类。脱落酸（ABA）以前称为休眠素或脱落素。是一种抑制植物生长发育和引起器官脱落的物质。它在植物各器官都存在，尤其是进入休眠和将要脱落的器官中含量最多。脱落酸能促进休眠，抑制萌发，阻滞植物生长，促进器官衰老，脱落和气孔关闭。其特点是促进离层的形成，导致器官脱落，增强植物抗逆性。此类化合物结构比较复杂，虽已可人工合成，但价格昂贵，尚未大量用于生产。一个近似品种赛苯隆已工业化生产。它能促使棉花叶与茎之间离层的形成而脱落，便于机械收获。

6.植物生长抑制物质。可分为植物生长抑制剂和植物生长延缓剂。植物生长抑制剂对植物顶芽或分生组织都有破坏作用，并且破坏作用是长期的，不为赤霉素所逆转，即使在药液浓度很低的情况下，对植物也没有促进生长的作用。植物生长延缓剂只是对亚顶端分生组织有暂时抑制作用，延缓细胞的分裂与伸长生长，过一段时间后，植物即可恢复生长，而且其效应可被赤霉素逆转。植物生长抑制物质在农业生产中的作用是抑制徒长，培育壮苗，延缓茎叶衰老，推迟成熟，诱导花芽分化，控制顶端优势，改造株形。如矮壮素（CCC），比久（B9），缩节胺，多效唑（pp333）。

7.油菜素内酯（BR）。促进作物生长，增加营养体收获量，提高坐果率，促进果实长大，增加粒重等。70年代初在油菜花粉中发现的生理活性物质，现已人工合成，在小麦、大麦、水

稻、马铃薯、莴苣、菜豆、葡萄等作物上均有应用。应用的浓度极低，一般在10-5～10-1毫克/升。

第二节植物生长调节剂的应用

一.应用范围

1.矮化防倒,改造株型。禾谷类作物的倒伏往往是营养体的过分生长所造成。60年代初，发现CCC能使小麦、黑麦节间缩短，茎秆粗壮，叶片变小，直立型，造成很好的田间通风透光条件，因此降低了倒伏的危险，增加了产量。调节啶是70年代推出的棉花生长调节剂，它使棉花节间紧凑，叶片变小，防止徒长，塑造合理株型和群体结构，改善棉铃生育条件，成铃数增加，铃重增加，产量提高。多效唑可用于二季稻培育壮秧，防止小麦倒伏，还可用于果树、草地的矮化生长，盆栽菊花、一品红的矮化等。B9用于果树，防止新梢生长，促进花卉矮化，增加观赏价值。高浓度的青鲜素、脂肪酸等可破坏顶芽生长，但不影响侧芽发生，可维持花卉、绿蓠和树木的造型。脂肪酸和C8-C10脂肪醇可做花卉摘心剂。

2.控制休眠与萌发。收获的马铃薯块茎、洋葱和大蒜的鳞茎在贮存期限间萌发，造成损失。为防止萌发可用萘乙酸甲酯（MENA）、MH等在贮存时期处理，也可以在未采收前，将生长调节剂喷在田间作物的叶面上，可以减低萌发率，延长贮存期。但MENA以在贮存期应用为好，而MH 则在采前男间处理，效果更好。用NAA钠盐、MENA、MH防止根菜类如胡萝卜萝卜芜菁甜菜贮藏期间的萌发也有效。有些休眠期长的马铃薯在二季栽培时，需采用生长调节剂解除休眠，促进萌发。有得最广泛、效果最好的是赤霉素。

3.插枝生根。使切条发生不定根的生长调节剂，对不易扦插生根的木本植物繁殖特别重要。早期利用IAA、IBA、NAA等，其中以IBA最好。生长素类促进插条生根的木本植物，包括落叶果树、桃、山核、桃、梨、葡萄、苹果等。此外，对松柏科植物白扬泡桐落叶观赏灌木等也有效。脱落酸黄腐酸等可能通过减少叶片水分蒸发而促进生根。插条生根的难易程度与植物的基因型，插条的生理年龄以及环境条件都有关系。

4.防止器官脱落。中国自50年代起就开始应用2，4-D防止番茄的落花，增加早期产量，至今仍在许多地区使用。近年来，使用对氯苯氧乙酸（PCPA，防脱落酸）与2，4-滴同样有效，而且对嫩叶及幼芽不会产生药害。用2，4-滴或PCPA不但可防止落花，还可获得无籽果实。这两种药剂还可用来防止茄子辣椒的落花现象。防上苹果采前落果最早是用NAA，效果很好，但处