第十章 植物生長物質(zhì)思考題答案

1、第十章 植物生長物質(zhì)思考題答案(一) 名詞解釋植物生長物質(zhì): 能夠調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量化學(xué)物質(zhì)，包括植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑。植物激素:在植物體內(nèi)合成的、能從合成部位運(yùn)往作用部位、對(duì)植物生長發(fā)育產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用的微量小分子有機(jī)物。目前國際上公認(rèn)的植物激素有五大類：生長素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、脫落酸、乙烯。另外有人建議將油菜素甾體類、茉莉酸類也列為植物激素。植物生長調(diào)節(jié)劑:一些具有類似于植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。如：2，4-D、萘乙酸、乙烯利等。極性運(yùn)輸:物質(zhì)只能從植物形態(tài)學(xué)的一端向另一端運(yùn)輸而不能倒過來運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象，如植物體內(nèi)生長素的向基性運(yùn)輸。乙烯的"三重反應(yīng)"

2、:乙烯對(duì)植物生長具有的抑制莖的伸長生長、促進(jìn)莖或根的增粗和使莖橫向生長（即使莖失去負(fù)向地性生長）的三方面效應(yīng)。偏上生長: 指器官的上部生長速度快于下部的現(xiàn)象。乙烯對(duì)莖和葉柄都有偏上生長的作用，從而造成莖的橫向生長和葉片下垂。生長延緩劑:抑制植物亞頂端分生組織生長的生長調(diào)節(jié)劑，它能抑制節(jié)間伸長而不抑制頂芽生長，其效應(yīng)可被活性GA所解除。生產(chǎn)中廣泛使用的生長延緩劑有矮壯素、烯效唑、縮節(jié)安等。生長抑制劑:抑制頂端分生組織生長的生長調(diào)節(jié)劑，它能干擾頂端細(xì)胞分裂，引起莖伸長的停頓和破壞頂端優(yōu)勢(shì)，其作用不能被赤霉素所恢復(fù)，常見的有脫落酸、青鮮素、水楊酸、整形素等。（二） 問答題1.五大類植物激素的主要生理

3、作用是什么？答：五大類植物激素為生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯。(1)生長素的生理作用 促進(jìn)生長，如10-10mol·L-1生長素能促進(jìn)根的伸長，但濃度高時(shí)抑制生長；促進(jìn)插條不定根的形成，如發(fā)根素的主要成分就是荼乙酸；對(duì)養(yǎng)分有調(diào)運(yùn)作用，可誘導(dǎo)無籽果實(shí)；其它生理作用如:引起頂端優(yōu)勢(shì)、促進(jìn)菠蘿開花、誘導(dǎo)雌花分化等。(2)赤霉素的生理作用 促進(jìn)莖的伸長生長，如10 mg·L-1GA3就顯著促進(jìn)水稻莖的伸長； 誘導(dǎo)開花；打破休眠，用2mg·L-1的GA處理休眠狀態(tài)的馬鈴薯能使其很快發(fā)芽；促進(jìn)雄花分化，GA處理使雌雄異花同株的植物多開雄花；誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)等。(3)細(xì)

4、胞分裂素的生理作用 促進(jìn)細(xì)胞分裂，主要是對(duì)細(xì)胞質(zhì)的分裂起作用；促進(jìn)芽的分化；促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大；促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育，消除頂端優(yōu)勢(shì)；延緩器官衰老，可用來處理水果和鮮花等以保鮮保綠，防止落果；打破種子休眠，可代替光照打破需光種子的休眠。(4)脫落酸的生理作用 促進(jìn)休眠；促進(jìn)氣孔關(guān)閉；抑制生長，該抑制效應(yīng)是可逆的；促進(jìn)脫落；增加抗逆性，ABA有應(yīng)激激素之稱。(5)乙烯的生理作用 改變生長習(xí)性，引起植株表現(xiàn)出特有的三重反應(yīng)和偏上生長；促進(jìn)成熟，有催熟激素之稱；促進(jìn)脫落，它是控制葉片脫落的主要激素；促進(jìn)開花和雌花分化；誘導(dǎo)插枝不定根的形成，打破種子和芽的休眠，誘導(dǎo)次生物質(zhì)的分泌。2. 大類植物激素合成的前體各是什么

5、物質(zhì)？答：生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯合成的前體物質(zhì)分別是色氨酸、甲瓦龍酸、異戊烯基焦磷酸和AMP、甲瓦龍酸、甲硫氨酸。赤霉素和脫落酸的前體都來自甲瓦龍酸，所不同的是甲瓦龍酸在長日條件下形成赤霉素，而在短日條件下形成脫落酸。4.試述ETH的生物合成途徑及其調(diào)控因素。答：ETH的生物合成途徑為：蛋氨酸S-腺苷蛋氨酸（SAM）1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（ACC）乙烯（ETH）。調(diào)控乙烯生物合成的因素有發(fā)育因素和環(huán)境因素。(1)發(fā)育因素 在植物正常生長發(fā)育的某些時(shí)期，如種子萌發(fā)、果實(shí)后熟、葉的脫落和花的衰老等階段都會(huì)誘導(dǎo)乙烯的產(chǎn)生。IAA可通過誘導(dǎo)ACC合成酶合成，以誘導(dǎo)乙烯產(chǎn)生。(2)環(huán)

6、境因素 O2 缺氧將阻礙乙烯的形成。AVG（氨基乙氧基乙烯基甘氨酸）、AOA（氨基氧乙酸） AVG和AOA能抑制ACC的生成，從而也抑制乙烯的形成。 無機(jī)元素 在無機(jī)離子中，Co2+、Ni2+、Ag+都能乙烯的生成。逆境 各種逆境如低溫、干旱、水澇、切割、碰撞、射線、蟲害、真菌分泌物、除草劑、O3、SO2和CO2等化學(xué)物質(zhì)都可誘導(dǎo)逆境乙烯的大量產(chǎn)生。5.為什么有的生長素類物質(zhì)可用作除草劑？人工合成的生長素類在農(nóng)業(yè)上有何應(yīng)用？答：生長素對(duì)植物生長具有雙重作用：即在較低濃度下可促進(jìn)生長，高濃度時(shí)則抑制生長，甚至殺死植物，所以有的生長素類物質(zhì)如2，4-D可用作除草劑。人工合成的生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)

7、用有：(1)促進(jìn)插枝生根 生長素類可使一些不易生根的植物插枝生根，常用的人工合成的生長素是IBA、NAA、2，4-D等。(2)防止器官脫落 在生產(chǎn)上使用10mg·L-1NAA或者1mg·L-12，4-D可使棉花保蕾保鈴。(3)促進(jìn)單性結(jié)實(shí) 用10 mg·L-1 2，4-D溶液噴灑番茄花簇，即可座果，促進(jìn)結(jié)實(shí)，且可形成無籽果實(shí)。(4)促進(jìn)菠蘿開花 研究證明，凡是達(dá)到14個(gè)月營養(yǎng)生長期的菠蘿植株，在1年內(nèi)任何月份，用510 mg·L-1 的NAA或2，4-D處理2個(gè)月后就能開花。(5)促進(jìn)黃瓜雌花分化 用10 mg·L-1NAA或500 mg

8、83;L-1 IAA噴施黃瓜幼苗，能提高黃瓜雌花的數(shù)量，增加產(chǎn)量。(6)其他 用較高濃度的生長素可抑制馬鈴薯的發(fā)芽，也可疏花疏果，還可殺除雜草。6.IAA、GA、CTK生理效應(yīng)有什么異同？ABA、ETH又有哪些異同？答：(1)IAA、GA和CTK 共同點(diǎn)：都能促進(jìn)細(xì)胞分裂；在一定程度上都能延緩器官衰老；調(diào)節(jié)基因表達(dá)，IAA、GA還能引起單性結(jié)實(shí)。不同點(diǎn)：IAA能促進(jìn)細(xì)胞核分裂、對(duì)促進(jìn)細(xì)胞分化和伸長具有雙重作用，即在低濃度下促進(jìn)生長，在高濃度下抑制生長，尤其是對(duì)離體器官效應(yīng)更明顯，還能維持頂端優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)雌花分化，促進(jìn)不定根的形成；而GA促進(jìn)分裂的作用主要是縮短了細(xì)胞周期中的G1期和S期，對(duì)整體植

9、株促進(jìn)細(xì)胞伸長生長效應(yīng)明顯，無雙重效應(yīng)，另外GA可促進(jìn)雄花分化，抑制不定根的形成；細(xì)胞分裂素則主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂和細(xì)胞擴(kuò)大，促進(jìn)芽的分化、打破頂端優(yōu)勢(shì)、促進(jìn)側(cè)芽生長，另外還能延緩衰老；GA、CTK都能打破一些種子休眠，而IAA能延長種子、塊莖的休眠。(2)ABA和ETH共同點(diǎn)：都能促進(jìn)器官的衰老、脫落，增強(qiáng)抗逆性，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，一般情況下都抑制營養(yǎng)器官生長。不同點(diǎn)：ABA能促進(jìn)休眠、引起氣孔關(guān)閉，乙烯則能打破一些種子和芽的休眠，促進(jìn)果實(shí)成熟，促進(jìn)雌花分化，具有三重反應(yīng)效應(yīng)，引起不對(duì)稱生長，誘導(dǎo)不定根的形成。7.除五大類激素外，植物體內(nèi)還含有哪些能顯著調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的有活性的物質(zhì)？它們有哪些

10、主要生理效應(yīng)？答：除五大類激素外，植物體內(nèi)還含有以下能顯著調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的有活性的物質(zhì)：(1) 油菜素甾體類化合物（brassinosteroids，BRs） 如油菜素內(nèi)酯（brassinolide，BR1，BL），主要生理效應(yīng)有：促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂；促進(jìn)光合作用；提高抗逆性；促進(jìn)萌發(fā)、參與光形態(tài)建成的作用。(2)茉莉酸類（jasmonates，JAs） 如茉莉酸（jasmonic acid，JA）和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，JA-Me），主要生理效應(yīng)有：抑制生長和萌發(fā)；促進(jìn)生根；促進(jìn)衰老；抑制花芽分化；提高抗性；促進(jìn)塊莖形成，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉。(3)水楊酸（salicyli

11、c acid，SA） 主要生理效應(yīng)有：誘導(dǎo)某些植物產(chǎn)熱；誘導(dǎo)開花；增強(qiáng)抗性；抑制頂端優(yōu)勢(shì)；促進(jìn)種子萌發(fā)。(4)多胺類（polyamines，PA） 如腐胺（putrescine，Put），尸胺（cadaverine，Cad），亞精胺（spermidine，Spd），精胺（spermine，Spm），主要生理效應(yīng)有：促進(jìn)生長；延緩衰老；提高抗性；參與光形態(tài)建成；調(diào)節(jié)植物的開花過程；促進(jìn)根系對(duì)無機(jī)離子吸收。8.農(nóng)業(yè)上常用的生長調(diào)節(jié)劑有哪些？在作物生產(chǎn)上有哪些應(yīng)用？答：根據(jù)對(duì)植物生長的效應(yīng)，農(nóng)業(yè)上常用的生長調(diào)節(jié)劑可分為三類： (1)植物生長促進(jìn)劑 如生長素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、油菜素內(nèi)酯等生長

12、調(diào)節(jié)劑。如IBA、NAA可用于插枝生根；NAA、GA、6-BA、2，4-D可防止器官脫落；2，4-D、NAA、GA、乙烯利可促進(jìn)菠蘿開花；乙烯利、IAA可促進(jìn)雌花發(fā)育；GA可促進(jìn)雄花發(fā)育、促進(jìn)營養(yǎng)生長；乙烯利可催熟果實(shí)，促進(jìn)茶樹花蕾掉落，促進(jìn)橡膠樹分泌乳膠等。(2)植物生長抑制劑 如用三碘苯甲酸可增加大豆分枝；用整形素能使植株矮化而常用來塑造木本盆景。(3)植物生長延緩劑 如PP333、矮壯素、烯效唑、縮節(jié)安等可用來調(diào)控株型。11.在調(diào)控植物的生長發(fā)育方面，五大類植物激素之間在哪些方面表現(xiàn)出增效作用或頡頏作用？答：(1)增效作用方面 生長素和赤霉素在促進(jìn)植物節(jié)間的伸長生長方面、生長素和細(xì)胞分裂素在促進(jìn)細(xì)胞分裂、脫落酸和乙烯在促進(jìn)器官脫落時(shí)表現(xiàn)出增效作用