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第17讲植物生长调节剂的应用-【暑假自学课】2025年新高二生物(人教版201

一、植物生长调节剂概述

植物生长调节剂是人工合成的化学物质，它们在植物生长发育过程中发挥着类似植物激素的作用，可以调控植物的生长发育、形态建成、生殖生理以及抗逆性等方面。这些调节剂在农业生产中有着广泛的应用，可以显著提高作物产量和品质，促进植物生长发育的协调，以及改善植物对环境的适应性。随着生物技术的不断发展，植物生长调节剂的种类和应用范围不断扩大，已成为现代农业生产中不可或缺的重要工具之一。

植物生长调节剂的研发和应用始于20世纪40年代，最早的人工合成生长素是吲哚乙酸（IAA）。此后，陆续发现了多种具有不同生理效应的植物生长调节剂，如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。这些调节剂具有不同的化学结构和生理功能，通过作用于植物体内的信号传导途径，影响植物的生长发育进程。植物生长调节剂的应用不仅提高了作物产量，还对农业生产方式的转变和可持续发展产生了深远影响。

在我国，植物生长调节剂的应用得到了国家的大力推广。近年来，随着农业现代化进程的加快，植物生长调节剂在农业生产中的应用越来越广泛。从粮食作物到经济作物，从大田作物到设施农业，植物生长调节剂在提高作物产量、改善品质、延长货架期等方面发挥了重要作用。同时，植物生长调节剂在农业生态环境保护、资源节约和农业可持续发展方面也发挥着积极作用。

二、植物生长调节剂的作用原理

(1)植物生长调节剂的作用原理主要基于模拟或干扰植物激素的生理功能。植物激素是一类在植物体内自然产生的信号分子，它们通过调控基因表达、细胞分裂和分化等过程，影响植物的生长发育。例如，赤霉素（GAs）是一种促进植物生长的激素，它能够诱导细胞伸长，从而增加植物的高度。在农业生产中，赤霉素的应用可以显著提高作物产量。例如，在水稻生产中，施用赤霉素可以促进水稻植株的伸长，增加株高，从而提高产量。据统计，赤霉素处理的水稻产量可以比未处理的提高约10%。

(2)植物生长调节剂通过作用于植物体内的信号传导途径，影响基因表达和蛋白质合成。这些调节剂可以激活或抑制特定的酶活性，进而影响植物的生长发育。例如，细胞分裂素（CTKs）是一种促进细胞分裂的激素，它能够促进DNA复制和细胞分裂，从而增加植物细胞的数量。在番茄生产中，施用细胞分裂素可以促进番茄果实的发育，增加果实大小和数量。实验表明，细胞分裂素处理可以使得番茄果实平均重量增加约20%，同时果实数量提高约15%。

(3)植物生长调节剂还能调节植物的抗逆性，帮助植物适应不利环境条件。例如，脱落酸（ABA）是一种抑制植物生长的激素，它在植物遇到干旱、盐胁迫等逆境时发挥重要作用。脱落酸能够诱导植物产生多种抗逆性物质，如抗氧化酶、渗透调节物质等，从而提高植物的抗逆能力。在干旱地区，施用脱落酸可以显著提高作物产量。据研究，干旱胁迫下施用脱落酸处理的玉米，其产量可以比未处理的高出约30%。此外，植物生长调节剂还能通过调节植物的生长发育节奏，延长作物的货架期，减少产后损失。例如，乙烯利是一种促进果实成熟的植物生长调节剂，它能够加速果实成熟过程，提高果实品质。在柑橘生产中，施用乙烯利可以使得果实提前成熟，提高果实糖分含量，从而提高市场竞争力。研究表明，乙烯利处理可以使得柑橘果实糖分含量提高约10%，提前成熟时间约7天。

三、常用植物生长调节剂及其应用

(1)植物生长调节剂中，生长素类化合物是最早被广泛应用的一类。其中，吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）是最常见的生长素。IAA在植物生长过程中起到促进作用，尤其在促进植物细胞的伸长和分化方面表现突出。例如，在蔬菜生产中，IAA可以促进黄瓜、番茄等作物的茎叶生长，提高植株的整齐度。此外，IBA作为一种高效生根剂，常用于扦插繁殖，如用于花卉和果树的无性繁殖，可以显著提高成活率。

(2)赤霉素类化合物是一类广泛应用的植物生长调节剂，具有促进细胞分裂、伸长和分化的作用。赤霉素在农业生产中的应用非常广泛，如用于促进小麦、水稻等作物的拔节和抽穗，提高结实率。此外，赤霉素在提高果实品质、延长果实货架期等方面也具有显著效果。例如，在苹果生产中，施用赤霉素可以促进果实增大，提高果实硬度，延长储存期。据研究，赤霉素处理可以使苹果果实平均重量增加15%，延长储存期约30天。

(3)细胞分裂素类化合物是一类具有促进细胞分裂和分化的植物生长调节剂，广泛应用于植物繁殖、组织培养和植物抗逆性研究。细胞分裂素在农业生产中的应用主要体现在以下几个方面：一是促进植物扦插生根；二是提高植物组织培养的效率；三是提高植物的抗逆性。例如，在植物抗干旱、抗盐胁迫等方面，细胞分裂素可以显著提高植物的生长速度和成活率。在柑橘生产中，施用细胞分裂素可以提高柑橘树对干旱的耐受性，从而减少因干