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农技六大植物内源激素特点,种田人不能不知

 王锐bnlxxapl93 2016-12-14

植物其自身体内无时不存在相应的激素,是植物生长、发育、花芽分化、成熟、衰老等的信息指导物质,使其遵循自然规律,它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化

传统公认植物体内存在五大内源激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯,分别对应促进植物生长、发育、花芽分化、果实成熟等功能。近代再次发现芸苔素,称为第六大植物内源激素。在作物栽培管理中,为对抗不利天气因素、环境因素、管理因素,科学家在大自然中提取和采用仿生技术创造出相应的激素,并取得长足的发展。如芸苔素就存在天然和仿生技术合成。



——农之道平台


植物激素在植物中合成的对植物生长和发育具有几种类型的微量有机物质显著作用。也被称为天然的植物激素或植物内源激素。 

植物激素有六大类,即生长激素(生长素),赤霉素(GA),细胞分裂素(CTK),ABA(脱落酸,ABA),乙烯(乙炔,ETH)和油菜素内酯(油菜素内酯,BR)。它们是简单的小分子有机化合物,但其生理作用是非常复杂和多样。

例如,从影响细胞分裂,伸长率,分化,以影响植物的发芽,生根和开花,性别决定,休眠和脱落。因此,对植物生长和发育的植物激素具有调节控制中起重要作用。


1、生长素(IAA)

生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长。还能够促进果实的发育和扦插的枝条生根。但对趋于衰老的组织,生长素是不起作用的。

1、作用特点:1.顶端优势;2.细胞核分裂、细胞纵向伸长;3.叶片增大;4.插枝发根;5.愈伤组织;6.抑制块根;7.气孔开放;8.延长休眠。

2、显著特点:生根——发根催芽。

生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,英文简称IAA,国际通用是吲哚乙酸(IAA)。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。

2、赤霉素(GA3)

赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长(与生长素作用的区别:赤霉素可以提高植物体内生长素的含量,而生长素直接调节细胞的伸长),对细胞的分裂也有促进作用,它可以促进细胞的扩大(但不引起细胞壁的酸化)。

1、作用特点:1.促进麦芽糖的转化(诱导α—淀粉酶形成);2.促进营养生长(对根的生长无促进作用,但显著促进茎叶的生长);3.防止器官脱落和打破休眠等。

2、显著特点:提苗——纵向生长。

赤霉素别名:920。1938年日本薮田贞治郎和住木谕介从赤霉菌培养基的滤液中分离出这种活性物质,并鉴定了它的化学结构。命名为赤霉酸(GA3)。到1983年已分离和鉴定出60多种类似赤霉酸的物质。一般分为自由态及结合态两类,统称赤霉素,分别被命名为GA1,GA2。不同的赤霉素生物活性不同,赤霉酸(GA3)的活性最高。

3、细胞分裂素(CTK)

细胞分裂素最明显的生理作用有两种:一是促进细胞分裂和调控其分化。二是延缓蛋白质和叶绿素的降解,延迟衰老,有保绿的作用。各种细胞分裂素的活性有差异。

1、作用特点:1.细胞质分裂、细胞横向伸长;2.解除顶端优势;3.促芽分化;4.抑制茎伸长;5.抑制叶绿素分解;6.气孔开放。

2、显著特点:控旺——横向生长。

细胞分裂素是一类促进细胞分裂、诱导芽的形成并促进其生长的植物激素。1955年美国斯库格(Skoog)等在研究植物组织培养时,发现了一种促进细胞分裂的物质,被命名为激动素。它的化学名称为6-糠基氨基嘌呤。激动素在植物体中并不存在。之后在植物中分离出了十几种具有激动素生理活性的物质。现把凡具有激动素相同生理活性的物质,不管是天然的还是人工合成的,统称为细胞分裂素。它们的基本结构是有一个6-氨基嘌呤环。植物体内天然的细胞分裂素有玉米素、二氢玉米素、异戊烯腺嘌呤、玉米素核苷、异戊烯腺苷等。人工合成的细胞分裂素除了激动素外,还有6-苄基氨基嘌呤等。


4、脱落酸(ABA)


脱落酸的生理作用主要是导致休眠及促进脱落。脱落酸的作用也与细胞分裂素相反,脱落酸在植物体内既有拮抗赤霉素的作用,也有拮抗细胞分裂素的作用。

1、作用特点:1.促进脱落;2.抑制生长;3.促进休眠;4.引起气孔关闭;5.调节种子胚的发育;6.增加抗逆性;7.影响性分化。

2、显著特点:落叶——抑制生长。

脱落酸(Abscisic Acid,缩写为ABA)是植物天然生长调节剂之一。天然活性脱落酸(+)-ABA和传统的化学合成法生产的脱落酸成本都极高,由于昂贵的价格和活性上的差异,脱落酸一直未被广泛应用于农业生产,所以目前只有日本、美国等发达国家应用于大规模农业生产。各国科学家都在寻找天然型脱落酸廉价生产的方法。


5、乙烯(ETH)


乙烯是气体,难于在田间应用,直到开发出乙烯利,才为农业提供可实用的乙烯类植物生长调节剂。主要产品有乙烯利、乙烯硅、乙二肟、甲氯硝吡唑、脱叶膦、环己酰亚胺(放线菌酮),它们都能释放出乙烯,所以统称之为乙烯释放剂。目前国内外最为常用的仅是乙烯利,广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。

1、作用特点:1.三重反应;2.促进果实成熟;3.促进叶片衰老;4.诱导不定根和根毛发生;5.打破植物种子和芽的休眠;6.抑制许多植物开花(但能诱导、促进菠萝及其同属植物开花);7.在雌雄异花同株植物中可以在花发育早期改变花的性别分化方向等。

2、显著特点:催熟——采收提前。

乙烯是一种植物内源激素,高等植物的所有部分,如叶、茎、根、花、果实、块茎、种子及幼苗在一定条件下都会产生乙烯。由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成。它是植物激素中分子最小者,其生理功能主要是促进果实、细胞扩大。籽粒成熟,促进叶、花、果脱落,也有诱导花芽分化、打破休眠、促进发芽、抑制开花、器官脱落,矮化植株及促进不定根生成等作用。


6、芸苔素内酯(BR)



芸苔素内酯又名芸苔素、油菜素内酯;

其作用机理是通过促进细胞膜系统质子泵对氢离子的泵出,导致自由空间酸化,使细胞壁松弛,从而促进植物生长。

芸苔素能抑制生长素氧化酶的活性,调节植物内源生长素的含量,调节植物生长。芸苔素能调节植物体内营养物质的分配,促进弱势植枝的生长。

芸苔素能影响核酸类物质的代谢,延缓植物离体细胞的衰老。

1、作用特点:1.促进细胞分裂,叶片增大,促进果实膨大;2.促进光合作用,提高叶绿素含量,延缓叶片衰老;3.打破顶端优势,促进侧芽萌发;4.提高花粉受精,提高坐果率;5.调节植物体内营养物质的分配;6.促进弱势器官部位的发育;7.改善植物生理代谢作用,提高蛋白质、糖分等养分的合成;8.打破休眠、促进种子发芽;9.增强抗逆性,减轻不利环境(温度、病害、农药、抗盐、干旱)的危害。

2、显著特点:自行调节。芸苔素=赤霉素+细胞分裂素+生长素。

芸苔素内酯英文通用名:Brassinolide,简称BR。1970年由美国农业部研究中心农学家Mitchell在油菜花粉中发现。对作物的各生长阶段都有调节作用,兼具赤霉素、细胞分裂素和生长素的综合功效;且其有着平衡植物体内上述这些内源激素的发展的功能。油菜素内酯促进生长的效果非常显著,其作用浓度要比生长素低好几个数量级。

目前,在各种作物中已经发现40多种油菜素内酯化合物,它们总称为油菜素内酯类化合物(简称BRs)。它们广泛分布于不同科属的植物及植物的不同器官中,其生理活性和含量也各不相同。其中含量较高、活性最强的一种在油菜花粉中叫油菜素内酯。

截止2014年年底,人工合成的油菜素内酯分别为:混表芸苔素内酯(活性10%),24表芸苔素内酯(活性20%),表高芸苔素内酯(活性30%),28高芸苔素内酯(活性87%)。其中活性最强的是28高芸苔,其施用效果与天然油菜素内酯相同。



编后语

六大外源激素自成功开发以来,为农业的发展作出了较大的贡献,主要是增产方面。但激素毕竟是农药范畤,应用对技术的要求比常规农药高。单一的追求增产而忽略水肥等系统管理,会造成不良后果,有如杀鸡取卵。

曾见一中原地带一公司宣称开发了一种特效肥,2g挑战化肥200斤。相信在市场上跑的一定见过这个宣传。原理是什么?内装是什么?相信部分高手不用拿去化验室分析,自然得出结论。同志们要相信一点,这世上没有神,只有自恋的“神”。如果有某一惊世骇俗的东西,能经科学验证,国家早就投巨资开发,把本人给供起来,不用辛苦像江湖神医在街道摆地摊了。

芸苔素刚一出现在中国农资市场,有的厂家为了尽快推向市场和利于农户接受,将其定位于一种叶面肥。20世纪末,更是众多叶面肥厂家广泛在产品中加于芸苔素。到了现阶段,芸苔素在实际应用过程中定位,一是出了药害,特别是除草剂药害,用芸苔素将其缓解;二是零售商配药过多,多种靶标都想一次解决,怕浓度过高和药理相冲等,在配药过程中加入芸苔素(一般配药不能三种乳油混在一起,否则易产生药害)。


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