植物生长物质解析PPT课件

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中国农业大学植物生理学本科课件 第十一章 植物生长物质(第一、二节)

中国农业大学植物生理学本科课件 第十一章 植物生长物质(第一、二节)
美国植物生长物质学会命名委员会
还应满足:
1、该物质在植物中广泛分布,而不仅仅为 特定植物所具备
2、该物质为植物完成基本的生长发育及生 理功能调控所必需,并且不能被其他物 质所替代
3、必须和相应的受体蛋白结合才能发挥作 用
Starling认为激素还应该满足以 下三个条件: 1、应该在特定的器官或组织内合成;
2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸

2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid
2,4,5-T 2,4,5-三氯苯氧乙酸
三、生长素的生物合成、代谢和运输
(一)IAA的生物合成
合成部位 快速分裂的组织,例如茎尖分生组 织,幼嫩叶片,发育中的果实
合成前体 色氨酸或者吲哚
合成途径 色氨酸依赖途径、非色氨酸依赖途径
植物根中的生长素表现为由根基部向根尖 方向的运输(向顶性运输,acropetally transport)
2、通过运输系统运输到特定的靶组织; 3、诱导产生的生理调节作用的强度与其
浓度相关。
不完全适用于植物激素
植物激素的特点:内源;微量;可 移动;多种生理效应,促进或抑制 双重效应。
植物激素包括生长素、赤霉素、 细胞分裂素、脱落酸、乙烯和 油菜素内酯六大类。
植物生长调节剂 Plant Growth Regulator
第一节 植物生长物质的概念
一、植物生长物质
小分子化合物,在极低的浓度下便可以 显著地影响植物的生长发育和生理功能。 包括植物激素和植物生长调节剂,也包括 那些虽然对植物生长发育具有重要调节作 用,但尚未被认定是激素的内源物质。
植物激素 plant hormones:
是植物内源产生的有机化合物, 在极低浓度的条件下,对植物的生 理过程发生显著的影响。

科普教育植物的生长PPT课件

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05
04
土壤
土壤为植物提供生长所需的矿质元素 和水分,土壤的物理性质和化学性质 对植物生长有重要影响。
02
种子萌发与幼苗生长
种子结构及其功能
种皮
保护种子内部结构,防止水分和机械损 伤。
胚芽
发育成植物的地上部分,包括茎和叶。
胚乳或子叶
储存营养物质,为种子萌发提供能量。
胚根
发育成植物的地下部分,即根系。
有机肥料
优先使用腐熟有机肥,提 高土壤肥力和改善土壤结 构。
施肥时期
根据植物生长阶段和需肥 规律,合理安排施肥时期 和次数。
修剪整形技巧
修剪目的
明确修剪目的,如促进分枝、控 制高度、提高观赏性等。
修剪时间
选择适当的修剪时间,如休眠期修 剪、生长期修剪等。
修剪方法
掌握短截、疏剪、缩剪等修剪方法 ,根据植物特性和修剪目的灵活运 用。
03
种子萌发与初生根的形成
根系的生长与分枝
环境因素对根系发育的影响
种子吸水膨胀后,胚根突破种皮形成初生 根。
在适宜条件下,初生根不断生长并分枝, 形成复杂的根系网络。
土壤类型、水分、温度、光照和营养状况 等环境因素对根系的发育有显著影响。
根系吸收水分和养分机制
水分吸收
根系通过根毛和细胞间隙吸收土壤中 的水分,通过共质体和质外体途径进 入植物体内。

花芽分化条件和调控方法
修剪
通过修剪去除顶端优势,促进侧 芽的生长和发育,从而增加花芽
的数量。
施肥
合理施肥可以促进植物的生长和 发育,增加花芽的数量和质量。
植物生长调节剂
使用植物生长调节剂可以调节植 物的生长和发育,促进或抑制花

植物的生长物质PPT课件

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第8页/共71页
Hale Waihona Puke 1938年,薮田贞次郎(Yabuta T.)等从水稻 赤霉菌中分离出赤霉素结晶。
1959年,高等植物的第一个赤霉素被分离鉴 定(GA1),确定其化学结构。目前已发现 120多种,其中GA1与GA20活性最高。市售的 主要是GA3
基本结构:赤霉烷环(19~20个C原子), 19个C的活性比20个C的活性高。
反应”。 三重反应:抑制伸长生长(矮化)、促进横向生长 (加粗)和地上部失去向地性生长(偏上生长)。
第45页/共71页
2、促进果实成熟 可能原因是:增强质膜的透性,
氧化酶活性增强,加强呼吸,引起果 肉有机物的强烈转化。
3、促进器官脱落 4、促进瓜类多开雌花 5、促进菠箩开花
第46页/共71页
(二)应用—乙烯利 1、果实催熟和改善品质 2、促进次生物质排出 3、促进雌花形成
运输无极性。
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甲瓦龙酸代谢
甲瓦龙酸 异戊烯基焦磷酸
细胞分裂素
胡萝卜素
赤霉素
脱落酸
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四、ABA的生理作用
1、促进脱落
2、促进休眠
长日照 GA 促进生长
甲瓦龙酸 IPP
CK
短日照 ABA 促进休眠
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3、促进气孔关闭
原因:ABA使Guard Cell胞质中IP3增加,打开Ca2+通 道,胞质中Ca2+浓度和pH↑,抑制质膜上的K+内向通 道,激活K+、Cl-外向通道,K+、Cl-外流, Guard Cell水势↑,水分外流,气孔关闭。
直接途径
间接途径
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甲瓦龙酸 C5 异戊烯基焦磷酸

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Figure 8-10-1
6.2.2 赤霉素类的发现和化学结构
19世纪末至20世纪初,发现日本南部出 现的异常徒长的稻苗(“笨苗”、“恶 苗病”)是由于稻苗感染了藤仓赤霉菌 (Gibberella fujikuroi)后由其分泌物所引起 的。1935年,Yabuta成功地分离出这种物 质,称为赤霉素(gibberellin,GA)。
生长素“auxin”(希腊词)表示“增加” 的意思。
1934年Kogl和Hagen-Smit首先从人尿中提取 出了吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)。 几乎同时,IAA也从酵母抽提物中得到分离。
1942年,Hagen-Smit等从碱性水解的玉米粉 和未成熟的玉米籽粒中分别提取了IAA。此 后发现,IAA遍布高等植物界。
6.1 植物生长物ຫໍສະໝຸດ 的概念和种类• 植物生长物质(plant growth substances):指 具有调节植物生长发育的一些生理活性物质, 包括植物激素和植物生长调节剂。
•植物激素(plant hormones或phytohormones): 指在植物体内合成的,可移动的,对生长发育 产生显著作用的微量(<1μmol/L)有机物。
6.2 植物激素的发现和化学结构
6.2.1 生长素类的发现和化学结构 生长素(auxins, AUXs)是最早发现的
植物激素。C. Darwin的工作标志着植物 激素研究的开端,Darwin父子研究了金 丝雀虉草(Phalaris canariensis)可向光 弯曲生长,即向光性现象。
1928年荷兰的Went(当时他作为研究生在 其父亲的实验室里工作)用琼脂收集自燕 麦胚芽鞘尖端输出的生长物质,然后把琼 脂切成小块,放在去顶胚芽鞘的一侧,该 胚芽鞘即使在黑暗中也会向没有琼脂块的 一侧弯曲,其弯曲程度在一定限度内与收 集的生长物质的量呈正相关。

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(二)基因活化学说
IAA能够促进核酸和蛋白质的合成。
用IAA处理豌豆上胚轴,3天后,顶端1cm处的DNA和蛋白 含量比对照增加2.5倍,RNA含量比对照增加4倍。
证 据
如果用RNA合成抑制剂放线菌素D处理,则抑制IAA诱导的 RNA的合成速率。
用蛋白质抑制剂环已酰亚胺处理时,则抑制蛋白质的合 成。
胞,诱导α—淀粉酶的形成,该酶又扩散到胚乳使淀粉水解 糊粉层细胞是GA作用的靶细胞。
靶细胞:接受激素,并产生特异理化反应的细胞。
2.赤霉素调节生长素的水平 ①GA促进IAA的生物合成
②GA能抑制IAA氧化酶和过氧化物酶的活性,降低IAA的分解 速度。
③GA能促使束缚型IAA释放为游离型IAA,因此增加IAA 含量。
游离型:不与任何物质结合,有生物活性。 束缚型:与糖、氨基酸结合,没有生物活性
如:与天冬氨酸结合形成吲哚乙酰天冬氨酸;与糖结合形成 吲哚乙酰葡萄糖苷或阿拉伯糖苷;与肌醇结合形成吲哚肌醇。
束缚型 生长素 在植物 体内的 作用
①作为贮藏形式; ②作为运输形式,如吲哚乙酰肌醇更易运输; ③解毒作用;游离的生长素过多对植物产生毒害 ④防止氧化;
植物体内的生长抑制物质,主要有酚酸 和肉桂酸、苯醌中的胡桃醌等。
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研究植物生长物质的方法
激素含量低,不稳定,易受干扰。测定时要用非常灵敏的方法
生物鉴定法 物理和化学方法 免疫分析法
通过测定激素作用于植物或离体器官所 产生的生理生化效应的强度,从而推测 激素的含量的方法。
特点: 1.灵敏度不高。 2.对某些激素特异性强; 3.技术要求不高; 4.样品不需要纯化。
用低浓度的生长素处理 燕麦芽鞘的一侧,引起 这一侧的生长速度加快, 向另一侧弯曲,其弯曲 度与生长素浓度在一定 范围内成正比,以此定 量测定生长素含量。

植物生理学-课件第八章植物生长物质

植物生理学-课件第八章植物生长物质
❖ 根据这个原理,他创立了植物激素的一种生物测定 法-------燕麦试法,(胚芽鞘段伸长法)。定量测定生 长素含量,推动了植物激素的研究。
实验图示
❖ 3.生长素的分离:
❖ 荷兰的F.Kogl(1934)等从玉米油、根霉、麦芽等分离和 纯化刺激生长的物质,经鉴定是IAA。这个工作大大推动了 植物激素研究向前发展。
❖ 赤霉素(gibberellins)是日本人黑泽英一 从水稻恶苗病的研究中发现的,具有赤霉烷 骨架,并能刺激细胞分裂和伸长的一类化合 物的总称。
❖ 一、赤霉素的结构
❖ 1.结构:赤霉素是一种双萜,由4个异戊二烯 单位组成。其基本结构是赤霉素烷。
❖ 2.赤霉素种类:到2019年,已发现126种赤霉素。 ❖ 3.赤霉素分类: ❖ (1)根据分子中碳原子总数的不同分为: ❖ C19:生理活性高; ❖ C20:生理活性低。 ❖ 前者包含的种类大大多于后者。各类赤霉素都含有
❖ 4.生长素种类:植物体内的生长素类物质以IAA最普遍,植物 体内还有其它几类.
二、生长素在植物体内的分布和传导
❖ 1.分布:
❖ 生长素在高等植物中分布很广,根、茎、叶、花、果实、种 子及胚芽鞘中都有。但大多集中在生长旺盛的部分,而在趋 向衰老的组织和器官中则甚少。
❖ 2.含量:每克鲜重植物材料,一般含10~100ng生长素。 ❖ 3.生长素运输: ❖ (1)生长素运输方式: ❖ ①通过韧皮部,运输方向则由两端有机物的浓度差决定. ❖ ②极性运输(polar transport):只能从形态学的上端向
长来完成的; ❖ 发育(development)则指在整个生活史中,植物体的构造
和机能从简单到复杂的变化过程,它的表现就是细胞、组织 和器官的分化(differentiation)。 ❖ 在植物体的发育过程中,由于部分细胞逐渐丧失了分裂和伸 长的能力,向不同方向分化,从而形成了具有各种特殊构造 和机能的细胞、组织和器官。

第八章 植物生长物质(共127张PPT)

第八章 植物生长物质(共127张PPT)
⑸ 如果单侧光只照射胚芽鞘的尖端而不照射胚芽鞘
的下部,胚芽鞘还是会弯曲。
Darwin的胚芽鞘向光性试验(1880) Went 的试验(1928)---生长素测定的燕麦试法
图8-1 生长素发现的一些关键性试验
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、Went(1928):燕麦胚芽鞘去顶试验
把胚芽鞘切下来放在琼脂块上,芽鞘的 物质散入琼脂块,再把琼脂块放到去顶的芽 鞘的顶端又可以发生弯曲。
-萘乙酸(NAA),2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)
等,由于原料丰富,生产过程简单,可以大量制造,不 易受IAA 氧化酶破坏,效果稳定,得到广泛应用。 应用:
① 促使插枝生根。 ② 防止器官脱落。
③ 促进结实(无籽果实)。
④ 促进菠萝开花(全年供应)
第二节 赤霉素类
一、赤霉素(Gibberellin)的发现和结构
(3)途径:
吲哚丙酮酸途径:转氨 ,脱羧, 脱氢
色胺途径:
脱羧,转氨, 脱氢
吲哚乙酰胺途径:
吲哚乙腈途径:一些十字花科的植物
色氨酸
CO2


NH2
色胺
吲哚丙酮酸
吲哚乙醇


NH2

CO2
吲哚乙醛
1/2O2

芸苔葡糖硫苷

吲哚乙睛
1

吲哚乙酸
图8-6 吲哚乙酸合成途径
合成前体
色氨酸
色氨酸脱羧E
色氨酸转氨E
步骤2在内质网中进行。内根—贝壳杉烯转变为 GA12-醛,接着转变为GA12或GA53,依赖于GA的C13是否羟基化。
步骤3在胞质溶胶中进行。GA12和GA53转变为其他 GA。这些转变是在C20处进行一系列氧化。在β羟 基途径中产生GA20。GA20于是氧化为活化的GA1, 如果3β羟基化则成为GA4,最后GA20和GA1的C-2 羟基化,则分别形成不活化的GA29和GA8。

植物生长物质优秀最新课件

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细胞生长
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3. IAA受体
概念
激素受体(hormone receptor),是 指能与激素特异结合并能引发特殊生 理生化反应的蛋白质。
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IAA的 作用机理
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§7-2 赤霉素(gibberellin, GA)
一、GA的发现和种类 二、GA的生物合成与运输 三、GA的生理效应 四、GA的作用机理
(2) 降解
酶氧化降解(主) 吲哚乙酸氧化酶
光氧化降解 植物生长物质优秀最新课件
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四. IAA的生理效应
1. 促进生长
特点
低浓度——促进
(1)双重作用 高浓度——抑制
(2)不同器官对IAA的敏感性不同 根>芽>茎
ห้องสมุดไป่ตู้
(3) 离体器官——促进 整株——不明显
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一. IAA的发现
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7-2 植物生长物质优秀最新课件
二、IAA在植物体内的分布和运输
1. 分布
10~100 ng / g FW
芽鞘

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燕麦幼苗
2. 运 输
韧皮部运输
极性运输(polar transport): 形态学上 → 下
用10μl L-1乙烯处理4h后番茄苗的形态 植物生长物质优秀最新课件
GA
矮生 → 正常
⑵ 促进节间的伸长
⑶ 不存在超最适浓度的抑制作用
2. 打破休眠 0.5 ~ 1 mg·L-1 马铃

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3. 诱导开花
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抑制剂(参见P201)
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3 生长素的生物合成和降解
3. 1 生长素的生物合成
1)前体物质:色氨酸 2)合成途径:
A. 吲哚丙酮酸途径(主要途径) B. 色胺途径(常与吲哚丙酮酸途径同时进行) C. 吲哚乙醇途径(黄瓜等) D. 吲哚乙腈途径(某些十字花科植物)
于被提取,无生物活性。其功能有:
A. 贮存形式: 如IAA与葡萄糖形成吲哚乙酰葡糖;
B. 运输形式:如IAA与肌醇形成吲哚乙酰肌醇
C. 解毒作用:如IAA与天冬氨酸形成吲哚乙酰天
冬氨酸。
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2.3 生长素在植物中的运输方式
1)非极性运输:通过韧皮部进行的、与植物形态
学方向无明显关系的运输方式。
赤霉烷为骨架的衍
生物。赤霉烷是一
种双萜,有四个环,
四个环对赤霉素的
活性是必要的,环
上各基团的种种变
化就形成了各种不
同的赤霉素,但所
有有活性的赤霉素
的第七位碳均为羧
基,不再变化了
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赤霉素可分 为20-C赤霉素 和19-C赤霉素。 20-C赤霉素含 有赤霉烷中所 有20个碳原子, 而19-C赤霉素 只有19个碳原 子。
生长素主要集中在生长旺盛的部分(如胚
芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、受精
后的子房、幼嫩种子等)
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2. 2 生长素在植物中的存在形式
1)自由生长素:易于被提取,具有生物活性,
为生长素的作用形式。
2)束缚生长素:常与一些小分子结合,不易
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5 生长素的生理作用与应用
5.1 生长素的生理作用
1 、促进作用
(1)双重作用:低浓度——促进 高浓度——抑制
(2)不同器官对IAA的敏感性不同 根>芽>茎
(3) 离体器官——促进
整株——不明显
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2)抑制作用
5.2 人工合成的生长素与应用
1)细胞壁酸化作用-----酸-生长学说
2)促进核酸和蛋白质的合成
基本论点:生长素一方面活化质膜上的ATP酶, 促使细胞壁酸化,增加可塑性,使细胞体积变 大;另一方面,生长素促进核酸和蛋白质的合 成,为原生质体和细胞壁的合成提供原料,保 持持久性生长。
3) IAA的受体
4) IAA作用方式假说
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3. 2 生长素的降解(自学P174)
1)酶促降解 A. 脱羧降解 B. 不脱羧降解
2)光氧化途径
3. 3 生长素水平的调节(小结)
运输
生物合成 结合态
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自由生长素水平 生理作用
区域化 生物降解
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4 生长素的作用机理
二十世纪初日本的研究发现,引起水稻恶苗病的
是一种真菌(赤霉菌)。1935年日本科学家薮田从产
生恶苗病的真菌中分离得到了这种促进生长的非结晶
纯固体,并称之为赤霉素。1938年薮田和住木又从赤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
霉菌培养基的过滤液中分离出了两种具有生物活性的
结晶,并命名为“赤霉素A”和“赤霉素B”。 1954年英、
美的科学家从真菌培养液中首次获得了这种物质的化
2)极性运输:局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞
之间进行的短距离、仅能从植物体形态学上端运输到
下端的方式。主要特点:
A. 为主动运输过程(与呼吸作用有关,速度快);
B. 可以进行逆浓度梯度运输。
C. 受到2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)、萘基邻氨甲酰苯
甲酸(NPA)等物质的抑制。上述物质又被称为生长
2)命名与分类:
A. 按发现顺序:GA1、GA2、GA3、GA4等 B. 按碳原子数:C19(活性高,种类多)和C20
两大类
3 赤霉素的分布与运输
1)赤霉素的分布:主要集中在生长旺盛的部分
2)存在形式:有自由赤霉素和结合赤霉素
3)运2020输年9月特28日点:无极性
20
赤霉素的种类虽
然很多,但都是以
情况下植物激素在合成部位也有调控作用;第三,调
节性,植物激素不是营养物质,通常在极低浓度下产
生202生0年9理月28效日 应。
3
第二节 生长素(IAA)
1 生长素的发现
1)植物向光性试验生长素发现.swf 2)燕麦试验法燕麦法.swf
2 生长素的分布与运输
2.1 生长素在植物中的分布植物模式图.bmp
学纯产品,称之为赤霉酸或赤霉素X。后来发现赤霉素
广泛分布于植物界。到1998年为止,已发现121种赤霉
素 , 并 按 其 发 现 的 先 后 次 序 将 其 写 为 GA1、GA2、
GA3……GA121。因此,赤霉素是植物激素中种类最多的
2020一年9月种28激日 素。
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2 赤霉素的结构与分类
1)基本结构:赤霉素烷
1)促进插枝生根 4)促进菠萝开花
2)阻止器官脱落 5) 抑制萌发
3)促进结实
6)除草
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第三节 赤霉素(GA)
1、
赤 霉 素 ( gibberellin,GA) 是 在 研 究 水 稻 恶 苗 病 时 发现的,它是对具有赤霉烷骨架,并具有能刺激细胞 分裂或伸长、或二者兼有的一类化合物的总称。
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第一节 植物生长物质概述
1 植物生长物质的概念
植物生长物质:是指调节植物生长发育的物质, 包括植物激素和植物生长调节剂。
1)植物激素:指一些在植物体内合成,并从产生
之处运送到别处,对生长发育起显著作用的微 量有机物。
2)植物生长调节剂:指一些具有植物激素活性的
人工合成的物质。
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2 植物激素的种类
1)目前公认的植物激:生长素、赤霉素、细胞分
裂素、脱落酸、乙烯共5种。
2)部分新型的植物激素:茉莉酸、多胺类、水杨
酸、油菜素甾醇类共4种。
植物激素具有以下特点:第一,内生性,是植物生命
活动中的正常代谢产物;第二,可运性,由某些器官
或组织产生后运至其它部位而发挥调控作用,在特殊
第八章 植物生长物质
教学目标
1. 掌握植物激素和植物生长调节剂的概念;
2. 掌握的极性运输、生物合成与降解、主要生 理作用及机理;
3. 了解赤霉素的结构、生物合成及生理作用;
4. 了解细胞分裂素的结构和生理作用;
5. 了解脱落酸的生物合成和生理作用;
6. 弄清乙烯的生物合成及其调控;
7. 了解主要生长调节剂在农业生产上的应用。
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