问植物激素之间的拮抗作用。
在植物的生长发育过程中,除了水分和养分的供应外,还受到一些生理活性物质的调控。这些调节和控制植物生长发育的物质称为植物生长物质。植物生长物质包括两类:一类是植物新陈代谢过程中产生的,称为植物激素。第二,具有植物激素活性的合成有机物质称为植物生长调节剂。
一、植物激素
植物激素有四个重要特征:内源性,是细胞在植物生命活动中的产物,广泛存在于植物界。调控,可以通过自身的生命活动来调控植物的生长发育。流动性,可以从植物的合成部位运输到作用部位。显著,在植物中含量很少,多以微克计算,但能起到明显的增效作用。国际公认的植物激素有五种:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
1.植物激素
生长素的特性:生长素是吲哚乙酸,简称IAA(图12-1)。由于生长素在植物体内容易被破坏,生产中一般不用吲哚乙酸处理植物,而是用吲哚丁酸、萘乙酸等类似的生长调节剂。
生长素的作用:促进植物的伸长生长,促进插条生根,诱导单性结实,控制雌雄性别。生长素最基本的生理功能是促进生长,但与生长素的浓度、植物的种类、器官和细胞的年龄有关。低浓度的生长素可以促进生长,高浓度的生长素可以抑制生长。双子叶植物通常比单子叶植物更敏感。根比芽敏感,芽比茎敏感,幼细胞比成熟细胞敏感。
2.赤霉素
赤霉素的特性:赤霉素简称GA(图12-2)。配制溶液易失效,适合在低温干燥条件下以粉末形式保存。
赤霉素的生理功能:促进茎叶生长,诱导抽薹开花,促进性别分化,打破休眠,防止脱落,诱导单性结实,促进无核果实的形成。
3.细胞分裂素
细胞分裂素的特性:细胞分裂素缩写为CTK(图12-3)。主要包括激动素、玉米素等。性质比较稳定。
细胞分裂素的生理功能:促进细胞膨胀和生长,诱导芽分化,防止衰老,促进腋芽生长。
4.脱落酸
脱落酸的特性:简称ABA(图12-4)。它是一种存在于植物中的强效天然抑制剂,含量极小,活性高,作用大。
脱落酸的生理功能:抑制植物生长,促进脱落,促进休眠,调节气孔关闭。
5.乙烯
乙烯的特性:乙烯缩写为ETH(图12-5)。它是一种促进组织和器官成熟的气态激素。因为乙烯是气体,很难使用,所以一般用它的类似物乙烯利代替。
乙烯的生理功能:加速果实成熟,促进脱落和衰老,调节植物生长,促进开花。
在植物生长发育过程中,任何生理反应都不是单一激素作用的结果,而是多种激素相互作用的结果。各种激素之间的相互作用非常复杂,有时表现为协同作用,有时表现为拮抗作用。了解各种激素对植物的生理作用、激素之间的相互作用以及与环境的关系,在农业生产中具有重要意义。
第二,植物生长调节剂
随着植物激素的研究和发展,人们为了更有效地控制植物的生长发育,合成了许多具有激素活性的物质,这就是目前广泛使用的植物生长调节剂。
1.生长促进剂
萘乙酸(NAA):扦插生根,控制枝条生长,疏花疏果,防止采前落果,促进菠萝开花,广泛用于组织培养中的生根(图12-6)。
吲哚丁酸(IBA):主要用于促进果树上的扦插生根,产生许多细长的不定根。它用于组织培养中的生根。吲哚乙酸适应性广,安全性高,是目前最重要的调节剂(图12-7)。
2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D):高浓度时可用作除草剂,低浓度时可防止番茄落花落果并诱导无籽果实形成,组织培养中适当浓度时可诱导外植体脱分化(图12-8)。
萘氧乙酸(NOA):促进插条生根,防止果实在收获前脱落(图12-9)。
6-苄基腺嘌呤(6-BA,BAP):学名:绿丹。能显著增加葡萄果粒和果柄的固定,减少果粒脱落,促进苹果侧芽萌发,增加分枝角度,广泛应用于组织培养中(图12-10)。
二氢玉米素:促进细胞分裂和植物生长(图12-11)。
2.生长促进剂和生长抑制剂
乙烯利(CEPA):乙烯利是目前生产中应用最广泛的调节剂,其作用的最适温度为20℃-30℃。促进果实成熟,抑制营养生长,促进花芽形成,诱导雌花形成和雄花不育,促进橡胶乳分泌,延迟开花,提早休眠,提高抗寒性(图12-12)。
矮壮素(CCC):抑制营养生长,使植物的茎变粗,叶变暗,叶片变厚变宽,能更好地进行光合作用,抗倒伏,促进花芽形成,增加座果率(图12-13)。
三碘苯甲酸(TIBA):一种阻碍生长素运输的物质。消除顶端优势,促进腋芽生长,增加分枝,矮化植株(图12-14)。
毕九(B9):抑制顶端优势,刺激果树新梢生长,促进花芽形成,减少采前落果,促进果实着色。碧酒在农业生产中应用广泛,但有实验表明,碧酒对人畜有毒副作用,致癌性强,应在农业生产中禁用(图12-15)。
多效唑(PP333):延缓营养生长,促进生殖生长(图12-16)。
马来酰肼(MH鲜素):抑制茎的伸长,防止洋葱、土豆、大蒜等。贮藏期间发芽,并抑制烟草腋芽的生长(图12-17)。但顺丁烯二酰肼可能致癌,扭曲动物染色体,所以食用植物最好不要用。
橡皮泥(morphogen):能抑制茎的伸长生长和种子萌发,能促进葡萄、番茄等作物结出无籽果实(图12-18)。
烯效唑(S3307):生理功能与多效唑相同,但比多效唑强2-4倍。是目前广泛使用的植物生长调节剂(图12-19)。
植物激素和植物生长调节剂广泛应用于农业生产。为了使用方便,在附表中列出了它们的作用和应用,供您参考。