第一篇:褪黑素对植物生长调节和抗逆性的作用论文
0引言
褪黑素是一种小分子神经内分泌激素,在绝大多数生物体内有着广泛的分布。长久以来,对于褪黑素的研究主要针对动物,关于植物的研究在近年来才开始。20世纪90年代,科学家逐渐发现了褪黑素对于高等植物的影响。研究显示,大多数的食用植物、药用植物、菊科植物中都有褪黑素。褪黑素有着独特的抗衰老与抗氧化功能,下面就针对褪黑素与植物的相互作用进行分析。
1褪黑素对植物生长调节的作用
1.1增强离体细胞膨大
根据实验结果显示:褪黑素和细胞生长素比不上植物激动素的作用效果,依据子叶干重数据发生的变化可以表明生长素和褪黑素的主要功能是刺激细胞生长来使细胞体积增大来加强作用效果,而激动素基础就是分裂素的一类,可以加速细胞分裂产生更多的细胞数量来加快植物生长。植物生长素和褪黑素拥有一样的生产前体色氨酸,植物体内这两种反应效果基本相同,而且这两种激素可以共同的存在植物的不同组织,有力地说明了这两种激素可以共同参加植物体生化反应的设想。
1.2促进根的生长与再生
在显微研究中,能够观察到在植物生长素的催化下中柱鞘细胞能够生长出新的根原基,适当情况下褪黑素也可以。而且随着时间的推移,不定根可以生长,长度和数量都会渐渐增加,有力地证实了细胞中的褪黑素具有促进根的再生效果。生长素对植物根有促进生长的效果,细胞分裂素能够促进种子出芽的生长。在研究中根据实验数据表明,提高内源褪黑素的浓度或使用大量的褪黑素的运输抑制剂可以在一定程度上使原来的模式发生改变。研究结果表明,在试验中直接加入褪黑素或5-羟色胺对外植体带来的生理反应是相当微小的,根本无法描述。因此,在试验中添加相应的激素与运输抑制剂作对比的方式来进行研究。最终得到实验结果,植物褪黑素和5-羟色胺的相对成分的比值与植物形态发生的变化有着直接的关系。
2褪黑素能够提高植物抗逆性
2.1保持膜完整性,防止叶绿素降解
在动物细胞中,褪黑素具有保护细胞的功能,特别是在生物膜的试验中,褪黑素通过改变细胞膜的流动性来维持细胞膜的稳定性。但是在植物研究中,并没有直接明确的实验结果能够证明褪黑素具有保护效果,但是根据许多相关的数据能够总结出褪黑素具有这项功能,褪黑素的抗氧化反应对动物细胞的抗凋亡具有一定的控制效果。该实验表明褪黑素在植物上抗氧化作用并不能控制凋亡机制,但是可以调整植物细胞中的多胺含量。研究者发现褪黑素预实验明显的提高了亚精胺和腐胺的含量,Lee等人也证实了褪黑素可以降低大鼠脑中由红藻氨酸带来的多胺含量产生的变化。又有其他实验证实褪黑素对大麦叶细胞凋零历程中对叶绿素具有一定的保护效果。这个实验经历了2d以后的叶片细胞中叶绿素含量与细胞中褪黑素含量有着密切相关的联系,数据表明1mol/L的褪黑素来处理,可以有效地解决了叶绿素的流失分解。
2.2抵御不良环境造成的伤害
褪黑素有个重要的作用就是降低不良环境带来的氧化损伤。经过褪黑素处理的豌豆,可以大大提高对铜污染的耐受能力,增加超低温培育下的红景天胚性愈伤的存活率,实验证明褪黑素降低了超低温培育过程对愈伤的氧化损伤。加入一定浓度褪黑素的甘蓝种子在铜离子抑制下的发芽率要远远高于没有经过处理的种子;黄瓜种子在低温环境下的发芽率大大降低,褪黑素的加入解决了这个问题,提高了不良环境下种子的发芽率和幼苗生长速率,在高温环境下,褪黑素降低了黄瓜种子的氧气生产速率和水分的比重,高效消除细胞内的ROS,降低细胞膜的通透能力和MDA比重的增加,提高黄瓜叶片内抗氧化系统酶活性(SOD、POD、CAT等)和可溶性蛋白质含量,降低不良环境给黄瓜带来的氧化损伤。褪黑素是一种自由基清除素,同时还可以充当抗氧化剂,其用来提高植物细胞多种与抗氧化抑制相关的酶(APx、Gx等)活性来增加细胞中抗氧化因子,从而稳定抗坏血酸处理系统的正常工作,来抑制其活力。
3结语
褪黑素在动物中的功能包括清除自由基、增强免疫力、抑制衰老等作用,其生理和药理功能的多样性得到了国内外学者的普遍重视。我国对植物体中的褪黑素功能作用的研究目前还不够清晰,作为细胞内的激素的一种,在植物中的作用受体目前还没有找到。研究褪黑素在植物光周期过程的作用,进一步用来验证该生理活动的核心机制,在植物学上将是一次重大的发现。植物中褪黑素研究是一个新型的、具有活力的、而且发展空间巨大的方向。重点研究药用植物褪黑素的使用含量水平,将会在医学领域取得重大的研究成果。随着实验的深入,一些基因工程的方法将会逐渐运用在生产褪黑素的领域。
参考文献:
[1]徐向东,孙艳,郭晓芹,等。褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏血酸代谢系统的影响[J].应用生态学报,2010(10)。
[2]王英利,王英娟,郝建国,等。褪黑素对绿豆在增强UV-B辐射下的防护作用[J].光子学报,2009(10)。
第二篇:整合素在调节表皮附着、生长和分化的作用
整合素在调节表皮附着、生长和分化的作用
英国癌症研究中心
哺乳动物的表皮是整个生命的增殖更新一个多能干细胞群和终端分化的干细胞的后代。近年来,细胞外基质受体整合素家族的被确定为重要的调控,影响表皮内稳态平衡干细胞的更新和分化。整合素表达改变当表皮受损或患病,有充分的证据表明,特定的整合素可以促进积极的还是消极的,发病机理。在这个评论我总结什么是知道的表现和功能表皮整合素,并且突出了挑战未来的研究。
引言
异质二聚体的横跨膜的受体整合素是由onea和一个b亚单位。这两个亚单位协作结合配体,它是细胞外基质蛋白或计数器受体超家族的搞笑。配体特异性是由异质二聚体成分和细胞上下文。配体结合的强度调制二价阳离子,通过受体集群和协会对整合素与辅助分子(Bazzoni和Hemler,1998;Liuet艾尔。,2000;van der传单和Sonnenberg镇上,2001)。它可以转换信号的细胞和细胞外环境之间,以及结构的基础的变化是如何影响细胞外区域的构造胞质域是激烈的调查。
本文的重点是整合素的表达和功能,在角化细胞,细胞构成的复层鳞状上皮细胞表皮和其他。早在1977年,它被证明当角质化细胞悬浮举行他们退出细胞周期和启动终端分化(绿色,1977)。20多年后,我们知道,悬浮作用实际上反映了锚碇角质细胞,细胞外基质负调节他们的分化(亚当斯和瓦特,1989;瓦特et al。,1993;利维et al。,2000)。特定组织的基因敲除小鼠的出现和人类遗传特征的某些皮肤疾病有扩大我们的理解的重要性和多个角色的整合素在表皮。
整合素的表达角质细胞可以放在不同的类别,根据他们是否充足或弱表达,和他们是否表达了既定的形式分布,或诱导损伤或病变(table I)。最丰富,在表皮的本构整合素是一个2 b 1(胶原蛋白受体),3 b1(主要是5层粘连蛋白受体)和a6 b4(层粘连蛋白受体)(瓦特和Hertle,1994)。av b5(vitronectin受体)也是一个本构表皮整合素,但表达水平较低的比其他人(亚当斯和瓦特,1991;瓦特和Hertle,1994)。
a5 b1(纤连蛋白受体)和av b 6(纤连蛋白受体和tenascin)诱导在文化和炸伤(瓦特和Hertle,1994;Breuss et al。,1995;Zambrunoet艾尔。,1995;Ha E kkinen et al。,2000)。av b6是通常表达在鳞状细胞癌,肿瘤的角化细胞(Joneset艾尔。,1997)。a9 b1(tenascin受体;帕默et al。,1993)是表示在未损坏的表皮(Stepp et al。(1995),是调节在伤口愈合,虽然不同的动力学从v b6(有kkinen et al。,2000)。其他两个整合素所发现之表皮是a8 b1(受体、纤连蛋白和vitronectin tenascin;Schnapp et al。,1995 a)和v b8(受体和潜在的vitronectin胶原蛋白和层粘连蛋白,也纤连蛋白;西村et al。,1994;Venstrom和Reichardt,1995)。尽管最初报道于表皮的鸡胚胎的发展(专横et al。,1991年),a8 b1是仅限于竖毛肌在产后哺乳动物的皮肤(Schnapp et al。,1995 b)。不像其他的角化细胞整合素,av b8缺席的表皮基底层成人并被发现只在suprabasal层(Stepp,1999)。
整合素表达在哪里
在正常的表皮、整合素表达于基底层和外根鞘的毛囊(一个例外是av b8,如上所述)。a6 b4主要集中在基底膜带和是一个组件的半桥粒。其他的整合素分布在基底,横向和顶面基底细胞(瓦特和Hertle,1994)。整个人类的表皮包埋标签显示的基底表面的基底细胞有群b 1整合素半桥粒穿插,但大多数b1整合素似乎形成一个“O”环在细胞外围(Jensenet艾尔。,1999)。在体外,a6p4中找到基本的半桥粒 b4相关中间丝和领先的片晶的角化细胞迁移在协会与丝状肌动蛋白(亚当斯和瓦特,1991;Mercurioet艾尔。,2001)。在b1。发现ins foca l粘连,但同时,作为体内,稀释/浓度吃在一个“O”的圈peripheralmembr一接触到文化衬底(布拉加et al。,1998)。
除了上调某些发生在文化整合素,在伤口愈合或疾病(见表),两个变化在表皮整合素表达经常观察。第一个是在基底上层整合素的表达,区分细胞层,这通常与良性增生有关,例如在伤口愈合,在银屑病病变和在正常口腔粘膜,也见过一些鳞状细胞癌(瓦特和Hertle,1994;图1 a)。第二个是焦或广义丧失整合素,这是一个鳞状细胞癌的特征(琼斯et al。,1993;义et al。,1998)。整合素在肿瘤灶损失往往与基底膜蛋白的损失,提出了扮演一个角色在入侵(唐纳et al。,1993;琼斯et l。,1993)。
细胞外基质粘附和迁移
最早的实验来定义整合素的作用在角化细胞粘附和迁移依赖使用整合素特定的抗体来扰乱粘附培养的人类角质细胞在不同的细胞外基质基片(审核瓦特和Hertle,1994)。研究与粘连阻塞抗体也建立了一个角色在角化细胞整合素活性,不同的整合素介导运动在不同的基板(瓦和Hertle,1994;阮et al。,2000)。
a3b1 a6b4互补作用,在调节角化细胞粘附和能动性在层粘连蛋白被提出,a3b1被要求在前沿的细胞和a6b4稳定附件远(DiPersio et al。,1997;金手指et al。,1999;阮et al。,2 000)。然而,现在很清楚的是,a6b4有着独特的功能根据是否与hemidesmosomes相关或与膜突起,a6b4和a3b1在前缘可能合作促进运动性和伤口愈合(Nguyen et al。,2000;Mercurioet艾尔。,2001)。的机制之一a6b4促进迁移是通过激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3-K)(我rcurio et al。,2001);然而,信号通过Rac和ρ(奥康纳et al。,2000)和MAPK通路(Ma iniero et al。,1997)也很重要。
老鼠的生成,缺乏具体的整合素已经证实它们的重要性在角化细胞粘附到底层的基底膜(表2)。老鼠与一个有针对性的删除或a6 b4整合素亚单位在出生后不久就死去;他们有严重的起泡的皮肤和其他复层鳞状上皮细胞,缺乏hemidesmosomes(Dowling et al。,1996;Georges-Labouesse et al。,1996;van der中子弹et al。199 6)人类感染幽门闭锁与交叉的大疱性表皮松解症,一种常染色体隐性障碍与表皮起泡,突变基因,b4integrin或a6的严重性程度反映出自然的表型变异(审核阿什顿et al。,2001)。
第三篇:环境对植物生长的影响
蒸腾速率 =————————扩散阻力
气孔下腔蒸气压-大气蒸气压
= ——————————————————气孔阻力+扩散层阻力(一)内部因素对蒸腾作用的影响
气孔频度(stomatal frequency)(叶片的气孔数/cm2),气孔频度大且气孔大时,蒸腾较强;反之则阻力大,蒸腾较弱。气孔开度。气孔具特殊结构,如气孔下陷,气孔外有许多表皮毛状体(trichome),更增大了阻力,蒸腾更慢。叶片水分状况,CO2 和离子(特别是钾离子含量),ABA等
叶面积和叶片内部面积大小也影响蒸腾速率。移栽树木及其它苗时剪去部分叶片。(二)外界条件对蒸腾作用的影响蒸腾速率大小决定于叶内外的蒸汽压差大小,所以凡是影响叶内外蒸汽压差的外界条件,都会影响蒸腾作用。
1、光照。光照是影响蒸腾作用的最主要外界条件。光照促使气孔开放。另外光照通过提高气温和叶温,增加叶内外的蒸汽压梯度,减小气孔阻力,加快蒸腾速率。
2、空气湿度。空气相对湿度低,蒸腾大,因叶内外蒸汽压差大。但当空气相对湿度增大时,空气蒸汽压增大,叶内外蒸汽压差就变小,蒸腾下降。但大气相对湿度太低,引起气孔关闭,蒸腾反而又下降。
3、温度。在一定范围内,温度升高使水分子从细胞表面蒸发以及水蒸气分子通过气孔的扩散过程都加速,促进了蒸腾作用。温度过高,叶片失水过多,气孔关闭,蒸腾下降,4、风。风对蒸腾的影响比较复杂。微风促进蒸腾作用。因为风能将气孔外边的水蒸气吹走,使扩散层变薄甚至消失,外部扩散阻力减小,蒸腾加快。但强风可能由于机械压力导致保卫细胞失水而使气孔关闭,同时强风也降低叶温,内部阻力增大,因而降低蒸腾。
5、其他影响根系吸水的因素也影响蒸腾作用。
蒸腾作用的昼夜变化是由外界条件所决定的。在天气晴朗、气温不太高、水分供应充分的日子里,随着太阳的升起,气孔渐渐张大;同时温度增高,叶内外蒸汽压差变大,蒸腾渐快,在中午12时到下午1-2时达到高峰,而后随着太阳的西落而蒸腾下降,以至接近停止。但在云量变化造成光照变化无常的天气下,蒸腾变化则无规律。蒸腾作用受外界条件综合影响,其中以光照为主要因素,一般蒸腾速率的周期性变化与光强日变化基本一致。
简述植物的地下部分和地上部分的相关性,主茎与分枝的相关性,营养生长与生殖生长有何相关。
植物的地下部分和地上部分的相关性:
1、相互依赖 — 有机营养物质和植物激素的交流。“根深叶茂”、“本固枝荣”,根供给地上部生长所需的水分、矿物质、少量有机物、CTK和生物碱等。而地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等。
2、相互制约 — 对水分、营养的争夺。根冠协调与否的指标是根冠比(R/T)。影响根冠比的因素:(1)水分(2)矿物质N多,R/T; 缺N,R/T上升P、K充足,R/T上升(3)温度较低温度时,R/T上升(4)光强强光照,加速蒸腾,地上部生长受抑制,R/T 在农业生产上,可用水肥措施、修剪、生长调节剂等来调控作物的根冠比,促进收获器官的生长。营养生长与生殖生长有何相关:
1、相互依赖:营养生长是生殖生长的物质基础;而生殖过
程中产生的激素类物质又作用于营养生长。
2、相互制约:(1).营养器官生长过旺,消耗较多养分,影响生殖器官的生长。(2).生殖器官的生长抑制营养器官的生长
主茎与分枝的相关性——顶端优势植物主茎顶芽生长快,侧芽生长慢甚至不明发的现象称为顶端优势。顶端优势与生长素有关。但生长素不是调节顶端优势的唯一因子,细胞分裂素对生长素有拮抗作用,细胞分裂素有解除侧芽抑制的作用。
植物的抗性生理:抗冷性、抗冻性、抗热性、抗旱性、抗涝性、抗盐性、抗病性
(1)植物耐盐的生理基础植物的耐盐性是指植物通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境,主要表现在:
①耐渗透胁迫通过细胞的渗透调节以适应由盐渍而产生的水分逆境。植物耐盐的主要机理是盐分在细胞内的区域化分配,盐分在液泡中积累可降低其对功能细胞器的伤害。有的植物将吸收的盐分离子积累在液泡里。植物也可通过合成可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸等渗透物质,来降低细胞渗透势和水势,从而防止细胞脱水。
②营养元素平衡有些植物在盐渍时能增加K+的吸收,有的蓝绿藻能随Na+供应的增加而加大对N的吸收,它们在盐胁迫下能较好地保持营养元素的平衡。③代谢稳定在较高盐浓度中某些植物仍能保持酶活性的稳定,维持正常的代谢。抗盐的植物表现在高盐下往往抑制某些酶的活性,而活化另一些酶,特别是水解酶活性。④与盐结合通过代谢产物与盐类结合,减少离子对原生质的破坏作用,如抗盐植物中广泛存在的清蛋白,它可以提高亲水胶体对盐类凝固作用的抵抗力,避免原生质受电解质影响而凝固。
(2)提高植物抗盐性的途径有:
①选育抗盐性较强的作物品种②播种前以一定浓度盐溶液浸种③用植物激素处理植株
5.五大类激素的生理作用。生长素与赤霉素1)IAA与GA的促进作用生长素与赤霉素彼此有增效作用。用10-4M的GA3和10-5M的IAA顺序处理矮生豌豆茎切段时, 其伸长幅度比单用一种激素处理时要大得多。见图6-33。
2)IAA与GA的拮抗作用在黄瓜性别分化上的IAA促进黄瓜雌花分化,GA3促进其雄花分化。如IAA处理过的黄瓜秧,再用GA3处理则IAA作用可被抵消,反之亦然。生长素与细胞分裂素
1)IAA与CTK的促进作用IAA使CTK的作用持续时间能延长,CTK能加强IAA的极性运输。CTK和IAA比例变化可有效控制愈伤组织分化为芽、茎和叶和根。
2)IAA与CTK的拮抗作用CTK促进双子叶植物侧芽发育, 而IAA则是抑制侧芽发育。在控制顶端优势中CTK/IAA高比例有利侧芽发育。而低比例的CTK/IAA有利于顶端优势的保持。但激动素、玉米素和苄基嘌呤等能抑制生长素的促进作用。图6-34所示。生长素与乙烯
1)IAA对乙烯的促进作用生长素和所有人工合成生长素都能提高乙烯的产量。生长素在10-7M以下无反应, 阀值是10-6M。此后乙烯生成速度随生长素浓度增高而增高, 乙烯产量峰值约出现在10-5 –10-4M之间, 然后下降到生长素浓度达10-3M为止。当生长素浓度达10-6 M(阀值), 伸长生长下降, 此时正是组织内开始诱导乙烯生成,并迅速上升, 如此时IAA浓度持
续增高,乙烯大量生成达高峰值(图6-35)。
2)乙烯对IAA的抑制作用
1、抑制IAA合成。乙烯增多提高组织内部IAA氧化酶活性, 进而使IAA促进伸长的作用被抑制。
2、乙烯影响生长素运输的效应。(图6-36)。GA与ABA的拮抗作用
ABA能抑制CA3促进枝、叶伸长的作用;ABA能抑制GA3诱导大麦种子内α-淀粉酶的生成,从而抑制GA促进种子萌发。GA3可打破芽或种子休眠, 而ABA则是促进休眠。
(1)生长素的生理作用①促进生长,②促进插条不定根的形成,如发根素的主要成分就是荼乙酸;③对养分有调运作用,可诱导无籽果实;④其它生理作用如:引起顶端优势、促进菠萝开花、诱导雌花分化等。
(2)赤霉素的生理作用①促进茎的伸长生长,②诱导开花;③打破休眠,用2~3mg·L-1的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽;④促进雄花分化,GA处理使雌雄异花同株的植物多开雄花;⑤诱导单性结实等。
(3)细胞分裂素的生理作用①促进细胞分裂,主要是对细胞质的分裂起作用;②促进芽的分化;③促进细胞扩大;④促进侧芽发育,消除顶端优势;⑤延缓器官衰老,可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿,防止落果;⑥打破种子休眠,可代替光照打破需光种子的休眠。(4)脱落酸的生理作用①促进休眠;②促进气孔关闭;③抑制生长,该抑制效应是可逆的;④促进脱落;⑤增加抗逆性,ABA有应激激素之称。
(5)乙烯的生理作用①改变生长习性,引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长;②促进成熟,有催熟激素之称;③促进脱落,它是控制叶片脱落的主要激素;④促进开花和雌花分化;⑤诱导插枝不定根的形成,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质的分泌。
6.种子的生理:吸水、休眠。
1)种子吸水:种子只有吸收了足够的水分以后,各种与萌发有关的生理生化作用才能逐渐开始。这是因为水分可使种皮变软,使胚根易突破种皮,氧气透入而增强胚的呼吸,同时也水分可使原生质由凝胶转化为溶胶状态,使酶活性提高,为呼吸、物质转化、运输等一系列代谢活动提供基本条件;促进不溶性的大分子化合物转化为可溶性的低分子化合物,供胚萌发生长之用;使种子内贮藏的植物激素由束缚型转化为游离型,调节胚的生长。
各种不同的农作物种子,在萌发过程中吸水量不同。种子吸水速率与种子内贮藏物质的种类、土壤含水量、土壤溶液浓度以及环境温度的影响。通常,土壤含水量充足,土壤溶液浓度较低,环境温度较高,均能促进种子吸水。
种子吸水过程:第一阶段是急剧吸水的物理过程(鲜重增加),称吸胀作用。由于这个阶段的吸水主要依赖种子的衬质势,因此不论是否休眠,是否具生命力,均能进行吸水。其吸水量决定于种子的成分,而吸水速率与种皮的结构和组成成份有关,种皮致密富含蜡质、脂质的种子吸水慢。凡富含蛋白质的种子,其吸胀能力较大,如豆类种子的吸水率大于禾谷类种子,第二阶段是种子吸水停滞期。虽然种子不再吸水,但内部一些酶开始形成或活化,进行着剧烈的物质转化,为萌发的形态变化作好准备。第二阶段时间的长短取决于种子的种类(如菜豆只要4小时,豌豆要1天),也与温度有关。第三阶段使胚根细胞伸长,胚根在形态上突破种皮而伸出,俗称露白,此阶段由于生理生化变化及生长的需要,种子吸水再度上升,鲜重又明显升高,但干重实际是在不断下降。对于休眠种子或死种子却停留在第二阶段的状态 2)种子休眠的概念,引
起种子休眠的原因有哪些?如何解除休眠?
种子休眠:通常情况下是指成熟的植物种子即使在适宜的外界环境条件仍不能萌发称种子休眠(dormancy),这种种子生长的停顿往往起因于内部的生理抑制或种皮的障碍,故又称为生理休眠(physiologycal dormancy)。(1)种子休眠的原因
①胚未成熟胚若在种子发育过程未能成熟,必须通过后熟作用才能发芽。
②种皮(果皮)的限制种皮(果皮)太坚硬或不透气,阻碍胚的生长,使种子呈现休眠状态。
③抑制物的存在果实或种子里存在着氰氢酸、氨、乙烯、水杨酸、香豆素和脱落酸等物质,抑制种子萌发。
(2)解除休眠方法主要有:
① 机械破损 有坚硬种皮的种子,用沙子与种子摩擦,切伤种皮或者去除种皮,可以促进萌发。
②清水漂洗 播种前将种子浸泡在水中,反复漂洗,让种子外壳中的萌发抑制物渗透出来,能够提高发芽率。
③层积处理 在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降,而GA和CTK的含量增加,这会促进胚的后熟,从而促进萌发。
④温水处理 某些种子经日晒和用35~40℃的温水处理,可增加透性,提高萌发率。⑤化学处理 如酒精、甘油和浓硫酸等可提高种皮透性,过氧化氢由于能给种子提供氧气,促进呼吸,因而也能提高萌发率。
⑥激素处理 多种植物生长物质特别是GA能打破种子休眠,促进种子萌发。⑦光照处理 需光种子吸胀后照光可解除休眠,诱导发芽。
⑧物理方法 如X-射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理种子,也有破除休眠的作用。
7.为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程?它与植物成花之间有什么关系?
用不同波长的光间断暗期的试验表明,无论是抑制短日植物开花,还是促进长日植物开花,都是以600~660nm波长的红光最有效;且红光促进开花的效应可被远红光逆转。这表明光敏色素参与了成花反应,光的信号是由光敏色素接受的。
光敏色素有两种可以互相转化的形式:吸收红光的Pr型和吸收远红光的Pfr型。Pr是生理钝化型,Pfr是生理活化型。照射白光或红光后,Pr型转化为Pfr型;照射远红光后,Pfr型转化为Pr型。光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的可逆转化有关,成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量,而是受Pfr/Pr比值的影响。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花,而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花,而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花
8.光对植物的生长有何影响,如何提高光能利用率? 1)光强对植物生长的影响间接作用
(1)光合作用合成的有机物是植物生长的物质基础。(2)光合作用转化的化学能是植物生长的能量来源。(3)加速蒸腾,促进有机物运输。直接作用:(1)、光抑制茎的生长a、光照使自由IAA转变为结合态IAA。
b、光照提高IAA氧化E 活性,加速IAA的分解。(2)、光抑制多种作物根的生长光可能促进根内形成ABA,或增加ABA活性。(3)、光形态建成(光控制植物生长、发育与分化的过程)如黄化现象,红光下,Pfr水平高,不黄化;暗中Pfr转变为Pr,植物黄化。2)光质
对植物生长的影响
红光、蓝紫光抑制植物生长,紫外光抑制作用更明显。原因:红光增加细胞质 [Ca2+],活化CaM,分泌Ca2+到细胞壁,细胞伸长受到抑制。高山上的树木为什么比平地生长的矮小?a、高山上云雾稀薄,光照较强,强光特别是紫外光抑制植物生长
b、高山上水分较少;土壤较贫瘠;气温较低;且风力较大,这些因素不利于树木纵向生长。3)影响光能利用率的因素,如何提高光能利用率?
影响光能利用率的因素:外界条件:光照、、温度、矿质元素、水分、光合速率的日变化。内部因素:①不同部位,不同部位叶绿素寒兰不一样,光合作用强度就不一样;②不同生育期,一株作物不同生育期的光合速率不尽相同。
提高作物光能利用率的主要途径有:(1)提高光合效率,如增加CO2浓度、降低光呼吸等。2)增加光合面积通过合理密植或改变株型等措施,可增大光合面积。(3)延长光合时间如提高复种指数、适当延长生育期,补充人工光源等。
9. C3,C4途径有何不同,C4植物叶片在结构上有哪些特点。
结构特点:首先C4植物叶片上都有花环状结构。C4植物叶片维管束鞘薄壁细胞比较大,里面的叶绿体数目少,个体大,叶绿体没有基粒或基粒发育不良。C4植物叶片的叶肉细胞内的叶绿体数目多,个体小,有基粒。其次,C4植物具有两种羧化酶:PEP羧化酶和RuBP羧化酶,前者主要存在于叶肉细胞,用于CO2的固定;后者集中于维管束鞘细胞,使CO2转化为有机物质。PEP羧化酶对CO2的亲和力远远超过RuBP羧化酶,能从空气中强有力地固定CO2。
10.说明呼吸链的组成,及氧化磷酸化的过程。
所谓呼吸链即呼吸电子传递链,是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。呼吸链传递体能把代谢物脱下的电子有序地传递给氧,呼吸传递体有两大类:氢传递体与电子传递体。氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子,主要有NAD+、FMN、FAD、UQ等。它们既传递电子,也传递质子;电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。呼吸链传递体传递电子的顺序是:代谢物→NAD+
→FAD→UQ→细胞色素系统→O2。
氧化磷酸化是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。它是需氧生物合成ATP的主要途径。电子沿呼吸链由低电位流向高电位是个逐步释放能量的过程。
第四篇:新型植物生长调节剂调节红薯生长及产量的试验报告
新型植物生长调节剂调节红薯生长及产量的试验报告
一.试验目的
碧护--0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂(赤霉素0.135%,吲哚乙酸0.00052%,芸苔素内酯0.00031%)是德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司生产的新型植物生长调节剂。由北京成禾佳信农资贸易有限公司引进中国,该产品能够提高作物自身的免疫力,增加抗逆性,减少农药的使用,提升作物产量改善产品品质,在小麦、水稻、黄瓜等多种作物上得到了很好的推广应用。为了明确“碧护”调节红薯生长、达到预防空心病,从而增加产量和改善品质的作用。2012年在河南汝阳县进行了田间试验,为“碧护”在红薯上的推广应用提供依据。
二,试验材料
药剂:0.136%赤·吲乙·芸苔(碧护)植物生长调节剂(由北京成禾佳信农资贸易有限公司提供)作物:红薯品种:商薯19
三.试验设计及处理
1.试验处理:试验设3个处理
处理1:用碧护5000倍苗床处理的薯苗,定植时用15000倍灌施苗穴,每株0.3--0.5斤水,亩用8—10克,同时用5%神农丹颗粒剂穴施,预防红薯腐烂茎线虫。大田生长期用辛硫磷2000倍与碧护15000倍叶面喷施,亩用碧护2-3克。
处理2:用碧护5000倍苗床处理的薯苗,定植时用5%神农丹颗粒剂穴施,预防红薯腐烂茎线虫。大田生长期用辛硫磷2000倍叶面喷施。
处理3(空白对照):苗床处理,定植时和大田都是常药剂按常用量,不用碧护处理。2.试验时间与方法:
苗床处理:育苗田安排在城关镇张河村李旭召苗床,育苗床背风向阳,3月26日摆种薯,摆好后先用5%神农丹颗粒剂处理苗床,用清水浇淋苗床至苗床完全湿透,然后用碧护5000倍液喷淋种薯,喷后盖湿沙催芽。取苗前2-3天,均匀喷施碧护15000倍,每取完一次苗后加喷15000液一次。对照喷清水。大田处理:大田试验地选在汝阳县城关镇张河村李全国红薯田,地势平坦,土壤肥力均匀,设三个处理,不设重复,每小区长15米,宽13.5米,面积202.5。3.调查时间与方法
育苗期记载育苗期天气情况、出苗时间,种薯出苗数量,分枝数,茎长,茎粗,单株叶片数等。
大田定植期调查薯苗返苗情况、定植成活数量,大田生长期调查红薯秧封垄期及茎叶生长情况,收获时调查每区平均每株薯块数、大、中鲜薯率(%)、空心比率、产量。记录试验期间天气、温度、生育期和农事管理情况。
四、结果调查
1、苗床情况调查:
3月26日育苗盖棚,当日天气晴朗无风,中午高温度21℃,最低温度7℃,之后至出苗前4月10日一直是晴天,温度在5-22℃。碧护处理4月10日出苗,对照4月12日出苗,处理比对照早出苗2-3天,5月4FI移栽,5月1日调查出苗情况:
移栽前三天剪苗预存在苗池观察薯苗生根情况,碧护处理的薯苗平均次生根数量是5.5根,而清水处理为3.2根。
2、大田移栽期试验情况调查:
移栽前土壤墒情好,5月4日当天为晴天,温度18--29℃,移栽后7天基本为晴到多云,最低温度17℃,高温度32℃。移栽后l、3、7天观察薯苗返苗情况,移栽后l天调查均在返苗期。3天调查,处理l、2均已成活,处理3仍在返苗期。7天调查,处理l、2植株已开始生长,而处理3刚返苗。
同时使用碧护400倍液沾根结果来看,用碧护沾根的薯苗返苗快,返苗期在3天,而空白对照返苗慢,返苗期7天。
3、大田生长期调查: 8月2日进行田间喷药试验,处理1用50%辛硫磷2000倍与碧护15000倍叶面喷施,即碧护1包+50%辛硫磷15ml兑水l桶喷雾,兼治红薯食叶害虫。处理
2、处理3用50%辛硫磷15ml兑水l桶,防治红薯麦蛾等食叶害虫。喷药当天天气为多云,气温22-29℃;3日天气为多云,气温2430℃。喷药时红薯未封垄,8月13日调查处理l已封垄,处理
2、处理3未封垄,一直到8月16日才封垄。处理1比处理2、3早封垄3天。9月10日调查茎叶生长情况,处理1比处理2、3茎叶生长茂盛,茎粗、茎节间长度差别不明显。
4、10月24日收获时调查每区平均每株薯块数、大、中鲜薯率(%)、空心比率、产量,见表2。
由表2可以看出:用碧护苗床处理、移栽穴施、大田喷施单株薯块数4.5块,大薯占比例66.2%,亩产2470.8千克,而且薯块表面光滑、无裂痕。用碧护苗床处理单株薯块数4.3块,大薯占比例58.5%,亩产2027.8千克,而且薯块表面光滑、无裂痕。对照产量最低,且表面有明显裂痕。五.试验结论:
1、用碧护5000倍液处理红薯,出苗早2_3天,苗高增加,单位面积苗数增加。可使薯苗早上市,提高商品价值。
2、移栽期用碧护灌穴和沾根,返苗期缩短,薯苗成活早。但碧护灌穴用药量大,每亩需碧护8一10袋,而沾根用药量小,效果好,适应于大面积推广。
3、用碧护处理苗床及大田移栽期处理产量高,仅做苗床处理产量其次,对照产量最低。由于所有处理全部用5%神农丹颗粒剂处理过,红薯腐烂线虫基本不发生。用碧护处理薯块表面光滑,无裂痕,商品价值高。(楚桂芬闵红河南省植保植检站)O 农化市场十日讯 16/6ss
第五篇:不同化学成分对植物生长的影响(精选)
不同化学成分对植物生长的影响
小组成员:高二(4)班 孙海青、郭伟、凌杰、张瑞、活动时间:1.20 ~2.5 活动地点:各成员家中以及化学用品店
活动人员:高二(4)班 孙海青、郭伟、凌杰、张瑞 活动分工:孙海青——基础豆芽培育以及资料查找
郭伟——探究葡萄糖对于豆芽生长的影响
凌杰——探究盐水对于豆芽生长的影响
张瑞——探究洗衣粉对于豆芽生长的影响
一、基础豆芽培育以及资料查找 资料查找:
关于豆芽的生长原理
首先,黄豆在萌发到产生第一片幼叶之前没有光合作用,只有呼吸作用,因为光合作用在叶绿体中进行,黄豆种子无含叶绿体的细胞,只有叶片或植物幼嫩的绿色的茎含有叶绿体(叶绿体中存在叶绿素,故有叶绿体存在的细胞是绿色的)第二,第一片幼叶产生后开始进行光合作用,同时还有呼吸作用(如果是我们吃的黄豆芽的话,没有这个阶段,黄豆芽白色的,我们吃的部分是伸长的胚轴)以上是大概过程,下面详细说一下,黄豆萌发过程的变化:
种子萌发时吸水膨胀,种皮变软,呼吸作用逐渐增强,将贮存在子叶或胚乳里的营养物质逐步分解,转化为可以被细胞吸收利用的物质,输送的胚芽,胚轴,胚根(此时,种子中的营养物质是逐步减少的,但是豆芽重量比黄豆重量增加了,增加的部分主要是黄豆吸收水的重量)。胚根突破种皮形成根,胚芽形成茎和叶,胚轴形成连接茎和叶的部分(同样是食用豆芽的话,胚芽还没有形成茎和叶)。如果是自然界中,胚芽形成茎和叶后,便能进行光合作用,合成有机物,这样有机物的含量又逐渐升高,同时植物体也在进行呼吸作用,消耗有机物,产生植物体需要的能量,用于生命活动。
实验记录:先将豆子放在水中浸泡24小时后捞起放入20至30度的温水中20分钟,捞起稍滤一下水分,放在干净的盆或其它容器内,表面用在水中浸湿的干净毛巾盖上,放在温度约15至25度的地方,毛巾水分不足时再浸水,等一天后将水倒掉,黄豆变大了,把黄豆放进一个碗里,盖上一块湿布。开始的豆子很小很硬,第二天豆子就变大了,皮业泡开了。
X月X日,黄豆长出根来了,选定一颗黄豆,每天在下午5时30分的时候测量根的长度,并记录下来。第一天黄豆的根长出7毫米,第二天长到15毫米,第三天长到30毫米,第四天长到60毫米,第五天我发现黄豆的根两旁长出许许多多细细的根须,又长到110毫米,第六天长到了115毫米,我发现黄豆的生长速度变慢了,第七天才长到120毫米,我看见黄豆经过7天终于长出了两片嫩嫩绿绿的芽。
二、探究洗衣粉对于豆芽生长的影响 黄豆在不同浓度的洗衣粉溶液中的生长情况 洗衣粉含量:0%、0.5%、1%、2.5%、5%。每日观察:
第一天:黄豆迅速吸水胀大,大小约为原来2倍。第二天:无明显变化。
第三天:0%的胚芽变大,2.5%和5%的黄豆上出现些许黑色斑点。
第四天:0%胚芽变大,0.5%和1%颜色变深一些,2.5%和5%的部分黄豆黑色斑点增多。
第五天:2.5%和5%的黄豆上出现大量黑色斑点,其余基本无变化。第六天:0%的黄豆发芽,其余基本无变化。第七天:豆芽长高些许,其余基本无变化。资料整理:
反思:在此次实验中,我出现了许多有待改进的问题。如实施方案完成得有些拖沓;实验前的准备也有些磨蹭;未考虑到豆芽生长的气温问题,导致部分黄豆未发芽;种黄豆非要等到最后才急急种下,导致没有更多的时间观察现象或者重做。当然,在这次活动中,我的分工与合作能力也得到了锻炼,也能自己动手完成一项实验(虽然这个实验有些简单)。研究性学习,对我来说又是一次磨练。
三、探究盐水对于豆芽生长的影响
寒假一天的下午,我们两人在家中一起做了关于黄豆生长环境的实验。在实验之前,我们已经准备好了所有的器材。
我们配置了10%的盐水,5%的盐水,和清水。经过亲身经历,我们才发现配好试液需要耐心和精准的测量。这期间也发生了很多意外,但最终还是成功配置了三种浓度的溶液。当豆子放入浓度为10%的盐水后,立马开始变大,之后出现了皱皮。其他两试管中的豆子也是如此,但是反应不如浓度为10%的盐水明显。第二天,发现三个试管内的豆子表皮都有不同程度的涨大,但是都不明显。下午再观察,便发现豆子已经越涨越大,几乎要要涨破试管的样子。过了一两天天左右,发现豆子长出了根须,根须淡黄中透着点青色。又过了几天,外壳已大部分脱落了,根须也越长越长,豆芽已基本成型,而在盐水中的明显生长较缓慢。
四、探究葡萄糖对于豆芽生长的影响 黄豆在不同浓度的葡萄糖溶液中的生长情况 葡萄糖含量:0%、2.5%、5%、10% 每日观察:
第一天:黄豆迅速吸水胀大,大小约为原来2倍。第二天:无明显变化。
第三天:胚芽变大,部分豆芽开始褪去外部的种皮
第四天:浸泡在10%及5%葡萄糖溶液中的黄豆部分出现黑色斑点。
第五天:大部分黄豆发芽。浸泡在10%及5%葡萄糖溶液中的黄豆黑色斑点增多。其余两种溶液中有小部分黄豆出现黑色斑点。
第六天:黄豆豆芽长度增加。通过平均值的计算,最长的是浸泡在0%葡萄糖溶液中的黄豆,2.5%次之,接着是5%和10%。
第七天:部分黄豆停止生长,表面布满大量不均匀黑色斑点。已发芽的黄豆部分仍未停止生长。
第八天:至此黄豆豆芽的长度已有了一个较明显的差距:由长到短排列为0%、2.5%、5%、10%。由于温度等原因,黄豆的生长情况并不乐观,实验告一段落。
反思
这次实验由于温度等综合原因,并不能算是成功的。但是从结果上来看,也算是从一定程度上得到了所需要的结论。虽然这个结论并不够精确,因为黄豆变黑的原因是多方面的:如过低的温度、葡萄糖溶液浓度过高、水中氧气含量不足、黄豆储存时间过久这一类的。这些原因当中,凭心而论,大部分是主观因素。我在寒假中虽然想到要做实验但是一直未付诸行动,拖到开学之前才急匆匆地开始试验,事先也未进行充分的准备工作,这次实验的失败可以说是不出意料的。尽管这次实验并不成功,但我仍从中锻炼了自己的动手能力和理性思维能力,提升了相关方面的知识量。一次的失败并不能将我打倒,在接下来的这半个学期里,我会尽我所能,在期末评估时交上一份令我自己满意也另老师满意的研究报告。
总结与反思
在这次研究性学习中,我们存在的最大问题就是实验态度不够严谨,未按照严格的要求进行观察日记的记录,导致在最后对具体生长期的确定就出现了偏差。这是十分不应该的。作为一名高中学生,严谨的学习态度是非常基础的,这是我们所有学习任务的基石。我们相信我们会在后面的研究中做得更好。指导老师意见
黄豆芽是深为我国人民喜爱的一种食品,研究不同化学物质对其生长以及品质的影响不仅有科学探究价值,更有实际意义。本研究性学习课题选题新颖,思路清晰,实验设计较为明确合理,所得结果真实可靠,值得推荐。该课题组各个成员分工合作、群策群力,资料查找、具体实验等各个环节也是亲历亲为,值得赞赏。
本次报告同时也暴露一些问题,值得进一步改进,具体表现在:
1、实验设计方面:测定种子数量越多,越有统计学意义,希望以后的实验可以适当改进;科学实验要求可重复性,适当重复更具科学性;
2、报告书写方面:研究报告本质上是一种科学小论文,要求中心突出、简洁明了,并且需要尽量避免口语化(如尽量少用“我”等主观性词语);实验结果如果用表格来表现效果会更好。