②促进生根;③促进衰老;④抑制花芽分化;⑤提高抗性;⑥促进块茎形成,诱导气孔关闭。
(3)水杨酸(SA) 主要生理效应有:①诱导某些植物产热;②诱导开花;③增强抗性;④抑制顶端优势;⑤促进种子萌发。
(4)多胺类(PA) 如腐胺(Put),尸胺(Cad),亚精胺(Spd),精胺(Spm),主要生理效应有:①促进生长;②延缓衰老;③提高抗性;④参与光形态建成;⑤调节植物的开花过程;⑥促进根系对无机离子吸收。
18.证明细胞分裂素是在根尖合成的依据有哪些? 答:
(1)许多植物(如葡萄、向日葵等)的伤流中有细胞分裂素,可持续数天。
(2)测定豌豆根各切段的细胞分裂素含量,在根尖0~1mm切段的细胞分裂素含量较远根尖切段的高。 (3)无菌培养水稻根尖,根可向培养基中分泌细胞分裂素。 19.农业上常用的生长调节剂有哪些?在作物生产上有哪些应用? 答:根据对植物生长的效应,农业上常用的生长调节剂可分为三类:
(1)植物生长促进剂 如生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、油菜素内酯等生长调节剂。如IBA、NAA可用于插枝生根;NAA、GA、6-BA、2,4-D可防止器官脱落;2,4-D、NAA、GA、乙烯利可促进菠萝开花;乙烯利、IAA可促进雌花发育;GA可促进雄花发育、促进营养生长;乙烯利可催熟果实,促进茶树花蕾掉落,促进橡胶树分泌乳胶等。
(2)植物生长抑制剂 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来塑造木本盆景。
(3)植物生长延缓剂 如PP333、矮壮素、烯效唑、缩节安等可用来调控株型。 20.应用生长调节剂时要注意的事项 答:
(1)明确生长调节剂的性质。要明确生长调节剂不是营养物质,不能代替其它农业措施。只有配合水、肥等管理措施施用,方能发挥其效果。
(2)要根据不同对象(植物或器官)和不同的目的选择合适的药剂 如促进插枝生根宜用NAA,对难生根者则用IBA,促进长芽则要用KT或6-BA;促进茎、叶的生长用GA;提高作物抗逆性用BR;打破休眠、诱导萌发用GA;抑制生长时,草本植物宜用CCC,木本植物则最好用B9。
(3)正确掌握药剂的浓度和剂量 先确定剂量,再定浓度。浓度不能过大,否则易产生药害,但也不可过小,过小又无药效。
(4)先试验,再推广 应先做单株或小面积试验,再中试,最后才能大面积推广。 21.各种赤霉素的结构、活性共同点及相互区别是什么? 答:
(1)共同点:①各种赤霉素都具有赤霉烷结构;②所有有活性的赤霉素的第七位碳为羧基;③C17上要有双键。
(2)不同点:①据赤霉素中碳原子数的不同可分为20C赤霉素和19C赤霉素;②19C赤霉素活性较高;③A环有内酯的赤霉素活性较高;④C3上有羟基时活性较强;⑤第2位有羟基时丧失活性。
22.在调控植物的生长发育方面,五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效作用或颉颃作用? 答:
(1)增效作用方面 生长素和赤霉素在促进植物节间的伸长生长方面、生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落时表现出增效作用。如IAA促进核的分裂,CTK促进质的分裂,两者共同作用,加快了细胞分裂。
(2)颉颃作用方面 GA和ABA在影响α-淀粉酶合成上、GA和ABA在影响伸长生长方面、生长素和脱落酸在影响器官脱落上、脱落酸和细胞分裂素在作用衰老进程上、IAA和CTK在影响顶端优势等方面均表现
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出颉颃作用。如GA促进禾谷类种子α-淀粉酶合成,而ABA抑制α-淀粉酶合成;IAA维持顶端优势,而CTK减弱顶端优势。
23.根据图7.4所示的结果,阐明乙烯的具有哪种生理特性。
图7.4乙烯对植物生长的效应
A.不同乙烯浓度下黄化豌豆幼苗生长的状态 B.用10μl·L-1乙烯处理4小叶后番茄苗的形态 答:图7.4所示的结果阐明了乙烯具有“三重反应”和偏上生长的生理特性。
图7.4A展示了不同乙烯浓度下黄化碗豆幼苗生长的形态变化,指出随乙烯处理浓度增加,上胚轴伸长受抑(矮化)、横向生长受促(加粗)、茎失去负向重力性生长(横向生长、偏向生长)。这就是乙烯特有的“三重反应”。
图7.4B展示了乙烯处理番茄苗4小时后,番茄苗叶柄上部生长速度快于下部,发生向下弯曲生长的形态,这是乙烯偏上生长的效应。所谓偏上生长,就是指的器官的上部生长速度快于下部的现象。 24.乙烯是如何促进果实成熟的? 答:
(1)促进呼吸,诱导呼吸跃变,加快果实成熟代谢。
(2)乙烯增加了果实细胞膜的透性,加速了气体交换,使得膜的分室作用减弱,酶能与底物接触。 (3)乙烯可诱导多种与果实成熟相关的基因表达,如纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、几丁质酶基因等,加速胞内大分子降解和转化,从而满足了果实成熟过程中有机物质、色素的变化及果实变软等过程的需要。
25.Penot M.学者在1978年曾做过如图7.3A所示的实验,即在天竺葵的叶片不同部位滴上IAA、H2O和14C-葡萄糖,得到如图7.3B所示的的结果。这一实验结果说明了IAA具有什么样的效应?这一效应在生产上有何应用?
图 7.5 生长素调运养分的作用
A.在天竺葵的叶片不同部位滴上IAA、H2O和14C-葡萄糖;B.48小时后同一叶片的放射性自显影。原来滴加14C葡萄糖的部位已被切除,以免放射自显影时模糊。
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答:图7.5B所示:滴上IAA的半边天竺葵叶片上具有很强的放射性,而滴上H2O的半边天竺葵叶片上不具有放射性,即14C标记的葡萄糖向着IAA浓度高的地方移动。此实验结果说明了生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。
生产上利用生长素类物质具有调运养分的效应,可用生长素类的生长调节剂处理子房,诱导单性结实,或增加座果。如:10mg·L-12,4-D溶液喷洒番茄花簇,即可坐果,促进结实,且可形成无籽果实。 26.用10μg·株-1GA在不同时间处理豌豆幼苗,得到图7.6所示结果,从这项研究中引出的结论是什么?
图7.6 GA3对碗豆幼苗高度的影响
○、△、□和●分别表示在第3、6、9天用GA3处理(箭头表示)和对照实验 答:从这项研究中引出的结论有:
(1)GA3对幼苗生长有显著的促进作用,不论在幼苗期何时使用都能增加苗高。
(2)在本试验的时间范围内,GA3处理豌豆幼苗时间越早(如第3天),其对苗高的影响越明显,处理时间越晚(如第9天),则效果较差(比对照稍高些),这表明豌豆幼苗对外源GA3的敏感性在一定时间范围内随发育的进程而降低。
27.不同种类的生长素对培养在含有BA的MS培养基中的花生子叶分化芽的影响如表7.1所示。表中数据说明了什么问题?
表7.1 不同种类的生长素对花生子叶分化芽(分化率%)的影响
生长素种类 NAA 2,4-D IAA IBA BA(μg/g) 2 5 2 5 2 5 2 0 62.0 64.0 62.0 64.0 62.0 64.0 62.0 生长素 0.5 60.0 59.0 65.7 56.4 60.0 66.7 60.0 浓度 1 52.5 55.4 62.0 22.0 65.0 76.7 60.0 (μg/g) 2 26.8 20.7 53.9 35.0 65.0 86.7 47.6 5 10.3 0.04 2.03 4.57 5.08 4.82 6.5
答:表中数据说明了不同浓度的NAA、2,4-D和IBA对芽的分化均起抑制作用。在BA为2 μg·g-1
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时,同一浓度生长素中NAA的抑制作用最强;在两种BA浓度下,IAA对芽的分化均起促进作用,在BA为
-1-1
5 μg·g时,2 μg·gIAA的促进作用最明显。
四、计算题
1.请计算0.175μg.g-1IAA溶液的摩尔浓度。 解:IAA的分子量为175
0.175μg·g-1IAA溶液的浓度为0.175×10-6g÷10-3L 摩尔浓度=0.175×10g÷10L÷175g·mol=10mol·L
2.要配制1L MS培养基,其中BA浓度为10-5mol· L-1,NAA浓度为10-7mol· L-1。应加入10-3mol· L-1的BA和10-4mol·L-1的NAA各多少毫升?在这种培养基上培养烟草愈伤组织,可能会得到什么结果? 解:(1) 所需BA母液的毫升数
(1L×10mol·L)÷10mol·L=10L=10ml (2) 所需NAA母液的毫升数
(1L×10-7mol·L-1)÷10-4mol·L-1=10-3L=1ml
配制1L MS培养基,应加入10mol·L的BA 10ml和10mol·L的NAA 1ml。此培养基中BA浓度是NAA浓度100倍,在这种培养基上培养烟草愈伤组织极可能分化出芽。
3.将2mgIAA配成1000ml的水溶液,分别处理豌豆的离体根和茎,可能会产生什么结果? 解:所配制的IAA溶液浓度为:
2mg·L÷175×10mg·mol≈1.1×10mol·L (175为IAA的分子量)
由于促进根生长的最适生长素浓度为10mol·L,促进茎生长的最适生长素浓度为10mol·L,所以本实验中将1.1×10mol·LIAA溶液分别处理豌豆的离体根和茎,可能会抑制根的生长而促进茎的生长。
4.某一植物生长调节剂的有效成分为75%,比重为1.2,如需配制100ppm(10-4mol·L-1)的溶液50kg,需用原液多少ml?
解:原液用量(g)=10×50000÷75%=6.67 原液用量(ml)=6.67÷1.2=5.56
-4
-5
-1
-10
-1
-5
-1
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3
-1
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