答：生长素对植物生长具有双重作用：即在较低浓度下可促进生长，高浓度时则抑制生长，甚至杀死植物，所以有的生长素类物质如2，4-D可用作除草剂。

人工合成的生长素在农业生产上的应用有：

(1)促进插枝生根 生长素类可使一些不易生根的植物插枝生根，常用的人工合成的生长素是IBA、NAA、2，4-D等。

(2)防止器官脱落 在生产上使用10mg•L-1NAA或者1mg•L-12，4-D可使棉花保蕾保铃。

(3)促进单性结实 用10 mg•L-1 2，4-D溶液喷洒番茄花簇，即可座果，促进结实，且可形成无籽果实。

(4)促进菠萝开花 研究证明，凡是达到14个月营养生长期的菠萝植株，在1年内任何月份，用5～10 mg•L-1 的NAA或2，4-D处理2个月后就能开花。

(5)促进黄瓜雌花分化 用10 mg•L-1NAA或500 mg•L-1 IAA喷施黄瓜幼苗，能提高黄瓜雌花的数量，增加产量。

(6)其他 用较高浓度的生长素可抑制马铃薯的发芽，也可疏花疏果，还可杀除杂草。

6.IAA、GA、CTK生理效应有什么异同？ABA、ETH又有哪些异同？

答：(1)IAA、GA和CTK ①共同点：都能促进细胞分裂；在一定程度上都能延缓器官衰老；调节基因表达，IAA、GA还能引起单性结实。②不同点：IAA能促进细胞核分裂、对促进细胞分化和伸长具有双重作用，即在低浓度下促进生长，在高浓度下抑制生长，尤其是对离体器官效应更明显，还能维持顶端优势，促进雌花分化，促进不定根的形成；而GA促进分裂的作用主要是缩短了细胞周期中的G1期和S期，对整体植株促进细胞伸长生长效应明显，无双重效应，另外GA可促进雄花分化，抑制不定根的形成；细胞分裂素则主要促进细胞质的分裂和细胞扩大，促进芽的分化、打破顶端优势、促进侧芽生长，另外还能延缓衰老；GA、CTK都能打破一些种子休眠，而IAA能延长种子、块茎的休眠。

(2)ABA和ETH ①共同点：都能促进器官的衰老、脱落，增强抗逆性，调节基因表达，一般情况下都抑制营养器官生长。②不同点：ABA能促进休眠、引起气孔关闭，乙烯则能打破一些种子和芽的休眠，促进果实成熟，促进雌花分化，具有三重反应效应，引起不对称生长，诱导不定根的形成。

7.除五大类激素外，植物体内还含有哪些能显著调节植物生长发育的有活性的物质？它们有哪些主要生理效应？

答：除五大类激素外，植物体内还含有以下能显著调节植物生长发育的有活性的物质：(1) 油菜素甾体类化合物（brassinosteroids，BRs） 如油菜素内酯（brassinolide，BR1，BL），主要生理效应有：①促进细胞伸长和分裂；②促进光合作用；③提高抗逆性；④促进萌发、参与光形态建成的作用。

(2)茉莉酸类（jasmonates，JAs） 如茉莉酸（jasmonic acid，JA）和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，JA-Me），主要生理效应有：①抑制生长和萌发；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（salicylic acid，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（polyamines，PA） 如腐胺（putrescine，Put），尸胺（cadaverine，Cad），亚精胺（spermidine，Spd），精胺（spermine，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。

8.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。

9.植物体内有哪些因素决定了特定组织中生长素的含量？

答：植物体内有下列因素决定特定组织中生长素的含量：

(1)与生长素生物合成有关的酶活性 酶活性高时，组织中生长素含量高。

(2)吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶活性、酚类物质、色素种类及水平 氧化酶活性高，组织中生长素含量降低；酚类物质可能抑制IAA与氨基酸的结合，影响IAA的侧链的氧化过程，并可抑制IAA的极性运输，使IAA在体内的分布受影响；在有天然色素（可能是核黄素或紫黄质）或合成色素存在的情况下，IAA的光氧化作用将大大加速，降低IAA的含量。

(3)矿质元素 如锌影响生长素前体色氨酸的合成，进而影响生长素含量。

(4)形成束缚型生长素的量 束缚型生长素可作为IAA的贮藏和运输的形式，调节游离生长素的含量。

(5)生长素的运输 生长素的运输（输出或输入）等决定了特定组织中的生长素的含量。

10.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。

11.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。

12.如何用生物测试法来鉴别生长素、赤霉素与细胞分裂素？鉴别脱落酸和乙烯？

答：(1)生长素、赤霉素与细胞分裂素的鉴别：

①分别用100mg•L-1生长素、赤霉素与细胞分裂素处理（叶面涂抹）萝卜子叶，若能促进萝卜子叶膨大的，则为细胞分裂素，用剩下的两种激素溶液喷施1叶期水稻（如珍珠矮品种）幼苗地上部分，三天后观察，若能明显促进水稻幼苗生长的，则为赤霉素，而另一种激素则为生长素。②也可先用燕麦试法检验出生长素，然后用萝卜子叶法判断细胞分裂素。

(2)脱落酸和乙烯的鉴别：

①分别用一定浓度的两种激素处理暗中发芽3天的黄化豌豆幼苗，2天后观察，能使豌豆幼苗产生三重反应的为乙烯，另一种则为脱落酸。②分别用一定浓度的两种激素涂抹于去除叶片的棉花外植体叶柄切口上，几天后能使叶柄脱落的激素为ABA，而另一种则为乙烯。

13.用10μg•株-1GA俅在不同时间处理豌豆幼苗，得到图7-31所示结果，从这项研究中引出的结论是什么？

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（与对照差不多），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。

14.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，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。

16.请计算0.175μg.g-1IAA溶液的摩尔浓度。

答：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=0.175×10-6g÷10-3L÷175g•mol-1=10-6mol•L-1

17.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？

答：(1) 所需BA母液的毫升数(1L×10-5mol•L-1)÷10-3mol•L-1=10-2L=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10-3mol•L-1的BA 10ml和10-4mol•L-1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。

18.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？

答：所配制的IAA溶液浓度为：2mg•L-1÷175×103mg•mol-1≈1.1×10-5mol•L-1 (175为IAA的分子量)

由于促进根生长的最适生长素浓度为10-10mol•L-1，促进茎生长的最适生长素浓度为10-5mol•L-1，所以本实验中将1.1×10-5mol•L-1IAA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。

第八章 植物的生长生理复习思考题与答案

生命周期(life cycle) 生物体从发生到死亡所经历的过程称为生命周期。

生长(growth) 在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。

分化(differentiation) 从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。例如：从受精卵细胞分裂转变成胚；从生长点转变成叶原基、花原基；从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程都是分化现象。

发育(development) 在生命周期中，生物的组织、器官或整体，在形态结构和功能上的有序变化过程。它泛指生物的发生与发展

极性(polarity) 细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条，无论正插还是倒插，通常是形态学的下端长根，形态学的上端长枝叶。

组织培养（plant tissure culture） 植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。根据外植体的种类，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。

细胞克隆(cell clone) 克隆(clone)源于希腊文(klon)，原意是指幼苗或嫩枝以无性繁殖或者营养繁殖的方式培养植物。现指生物体通过体细胞进行无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群的过程。细胞克隆就是指体细胞的无性繁殖。被克隆的细胞与母体细胞有完全相同的基因。

外植体（explant） 用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料。

脱分化(dedifferentiation) 植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。

再分化（redifferentiation) 由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。愈伤组织的再分化通常可发生两种类型，一类是器官发生型，分化根、芽、叶、花等器官，另一类是胚状体发生型，分化出类似于受精卵发育而来的胚胎结构--胚状体。