全 文 ：鸢尾———研究植物激素调节的好材料
收稿日期:2010-12-20
项目来源:西安文理学院中青年科研基金项目(项目编号:kyc201002)资助本项目。
作者简介:杜喜春(1970-) ,男 ,陕西蓝田人 ,博士 ,讲师 ,主要从事植物分类和野生植物资源开发利用研究。
杜喜春
(西安文理学院 生命科学系 ,陕西 西安 710065)
摘 要:鸢尾在我国各地普遍栽培 , 开花数量多 ,花期长 , 取材方便。其雄蕊花药大 , 人工诱导形成无籽果实时
的去雄很容易操作。去雄后 ,通过 2-4D 或 NAA 等植物激素或生长调节剂刺激其雌蕊 , 可以人工诱导形成
无籽果实。通过探究式实验 ,帮助学生更好的理解植物激素和生长调节剂的作用原理 , 同时让学生实际了解
植物激素和生长调节剂的在农业生产实践中的应用。
关键词:鸢尾;植物激素;植物生长调节剂;无籽果实诱导
1 课题分析
鸢尾(I ris tectorum Maxim)为多年生草本植
物:叶基生 ,2 列 ,剑形 ,长 15-50 cm ,宽约1.5-
3.5 cm ;花蓝紫色 ,直径约 10 cm ,花被片 6 ,2 轮 ,
外轮 3片圆形 ,上面有鸡冠状附属物 ,内轮 3片较
小 ,雄蕊 3 ,着生于外轮花被片基部 ,子房下位;蒴
果长椭圆形 ,有 6棱;种子多数 ,梨形 ,黑褐色;花
期 4-5月 ,果期 6-8月[ 1] 。目前从鸢尾属分离
得到的化合物主要有黄酮及异黄酮类 、三萜类和
苯醌类化合物等 ,具有抗肿瘤 、抗氧化 、抗疟原虫
和抗结核等作用[ 2 , 3 , 4] 。鸢尾在我国大部分地区
均有栽培 ,观赏价值较高 ,在城市和校园绿化中也
很普遍 ,实验材料的获取非常容易 。
植物生长激素的发现是植物生理学在 20世
纪取得的重大成果 。随着研究的深入 ,人们模拟
这些天然植物生长激素的分子结构 ,人工合成出
一批分子结构和生理效应相类似的有机物 ,即植
物生长调节剂。植物生长调节剂能显著的影响植
物各器官的生长和发育 ,影响作用主要取决于植
物生长调节剂的种类 、施用的浓度和所作用植物
的种类及其器官类型。一般情况下 ,植物生长促
进剂低浓度能促进生长 ,超过适宜浓度 ,则抑制生
长。
“植物的激素调节” 是高等学校生物科学专业
和农林院校《植物生理学》课程教学中的知识要点
之一 ,由于植物激素作用机理的复杂性和对植物作
用的抽象性 ,成了教学中的一个难点 。通过探究式
实验的方式来辅助教学 ,不但能加深学生对知识的
理解 ,更能培养学生的实践能力 、思维能力 ,也会大
大提高学生学习植物生理学的兴趣 ,充分体现新课
程理念。但是大部分学校受实验材料等因素的限
制 ,难以开展此项活动。我们对该实验进行了精心
设计 ,选择鸢尾作为实验材料 ,探究植物生长调节
剂诱导形成无籽果实实验的可行性。
2 教学设计
2.1 教学目标
①设计实验 ,探究植物生长调节剂诱导植物
产生无籽果实 ,体验探究实验的设计方法和步骤。
②理解植物生长素及生长调节剂对植物生长作用
的两重性 ,辩证地认识植物激素的作用 。 ③掌握
生长素及植物生长调节剂在实践中的应用。
2.2 设计思路
该实验围绕促进诱导无籽果实的适宜浓度问
题 ,首先设计实验方案 ,接着按照方案实施 ,选用
花蕾期的鸢尾 ,小心的去雄后 ,分别用不同种类不
同浓度梯度的植物生长调节剂浸泡雌蕊或涂抹在
雌蕊花瓣状的柱头上 ,持续追踪观察和记录 ,最后
确定植物生长调节剂是否能促进形成无子果实及
其适宜浓度。
2.3 实验材料方法
早春 ,在鸢尾初花期选取发育程度适当的花
蕾(以包裹小花序的苞片略偏离花茎时为宜),小
心地将花被片展开 ,再依次去掉 3枚雄蕊 ,分别用
不同浓度梯度的 2-4D和 NAA浸泡雌蕊或涂抹
在花瓣状的柱头上 ,然后套袋 ,观察 1 个月左右 ,
分别对形成和未形成无籽果实的花朵数目进行统
计 , 最后探究出植物生长调节剂是否能促进形成
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可有效防治蛴螬 、玉米螟等地下害虫危害。667
m
2 用 40%辛硫磷(黄瓜 、菜豆不宜)100 g ,对水
100 kg喷撒畦面 ,或用 50%敌百虫乳油 800 倍液
喷撒畦面(菜豆不宜)。禁止用杀菌剂喷撒畦面或
灌根 ,防止对生物菌造成伤害 。
3.4 加施饼肥 ,调节好碳氮比
在处理菌种时 ,按 1 kg 菌种对掺 20 kg 麦麸 、
10 kg 饼肥(油渣 、豆饼等),加水 35-40 kg ,混合后
拌匀施用 ,可很好地调节秸秆生物反应堆所需要的
碳氮比 ,促进作物中后期生长 ,防止早衰 。
3.5 规范技术操作 ,避免作物吊根
挖槽沟时 ,沟宽 60-80 cm ,深度 25-30 cm ,
不能超过 30 cm;每 667 m 2 用玉米秸秆 3 000-
4 000 kg ,每沟约 30-50 kg ,铺满槽沟 ,不可过多
过少 ,一般沟底部铺放整秸秆(玉米秸 、高粱秸),
上部放碎软秸秆(麦秸 、稻草 、玉米皮 、树叶等)踏
实 ,厚度 25-30 cm ,畦沟两头秸秆要露出 10-15
cm;每 667 m2 用菌种 8-10 kg ,不可过多过少。
沟用处理后的菌种 6 kg ,均匀撒在秸秆上 ,然后
用铁锨轻拍一遍;基肥每 667 m2 施腐熟草食动物
(牛 、马 、羊等)粪便 3-4 m3 ,撒在秸秆上面 ,禁用
化肥和非草食动物粪便(鸡 、猪 、人 、鸭等);回填做
畦 ,连填边用铁锨拍打秸秆和床面 ,让土和肥进入
秸秆空隙中 ,覆土厚度 20-25 cm ,形成龟背形种
植垄 ,并将畦面整平;以大水浇透秸秆 ,以后浇水
可从伸出的秸秆处膜下灌水 ,隔 3-4d后 ,将垄面
整平 ,秸秆上土层厚度保持 20 cm 左右。
3.6 使用合格菌种 ,增加打孔密度
使用经农业部登记的秸秆生物反应堆菌种产
品 ,如丰农秸秆生物反应堆菌种。打孔时一般可
按下述操作进行:定植期在距离作物苗根茎 5 cm
处于前后左右各打一孔;生长期可按 25-30 cm
见方均匀打孔;结果期按 20 cm 见方打孔 。一般
茄果类作物一季打四次孔即可 ,叶菜类两次即可。
参 考 文 献:
[ 1] 张世明 , 秸秆生物反应堆[ M] .北京:中国农业出版
社 , 2005.
[ 2] 田砚军.秸秆生物反应堆技术在设施蔬菜栽培上的
应用[ J] .吉林农业 , 2010 ,(5):133.
(上接第 104页)
无子果实及最适宜的浓度 。
本课题的安排 ,建议采用分组合作的方式进
行 ,由学生在讨论的基础上完成实验设计 。实验
操作可以安排在课外时间进行 ,实验的地点也可
以因地制宜 ,不作统一要求。教师应要求学生对
每一朵处理后花进行挂牌 ,如实做好记录 ,在实验
过程中认真进行观察。实验结束之后 ,引导学生
认真分析实验结果 ,形成良好的科学素养 、合作意
识和科研能力。
3 讨论
鸢尾在城市绿化和校园绿化中经常被采用 ,
因此相对于其它植物 ,最大优势就在于取材的方
便性 ,并且由于花期长 ,开花数量多 ,可满足学生
的实验用材。鸢尾的雌蕊结构非常特殊 ,其柱头
3裂 ,极度扩展呈花瓣状 ,将 3 枚雄蕊完全盖住 ,
非常巧妙地避免了自花传粉。该植物花期较长 ,
雄蕊的花药很大 ,易于进行去雄操作 ,故学生也容
易掌握。在该实验的过程中应该注意以下几点:
选用发育程度适当的鸢尾花蕾开展实验非常关
键 ,开花后的鸢尾传粉已经发生 ,而太小的花蕾雌
蕊的子房还未充分发育 ,药物处理后死亡率很高;
鸢尾雌花柱头结构特殊 ,高度扩展呈花瓣状 ,吸收
面积很大 ,因此涂抹的生长调节剂浓度不能太高 ,
次数不能太多 ,以防止雌蕊过度吸收药物而死亡;
最好用纸袋套去雄的花 ,透气性好 ,而不要使用塑
料袋;在实验过程中还要重视对照组的设置和比
较分析。
参 考 文 献:
[ 1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志 第
16 卷 第一分册[ M] .北京:科学出版社 , 1985:165-
197.
[ 2] 黎 路 ,秦民坚.华夏鸢尾的化学成分研究[ J] .中国
药科大学学报 , 2005 , 36 (2):111- 113.
[ 3] 王文静 , 梁月丽.鸢尾属植物主要化学成分及其提
取工艺研究进展[ J] .安徽农业科学 , 2008 , 36(32):
14 144-14 146.
[ 4] 齐建红 ,翟永功 ,赵长琦.鸢尾属植物的化学成分及
其生物活性[ J] .天然产物研究与开发 , 2006 , (18):
165-170.
·109·孙军仓等:宝鸡市应用秸秆生物反应堆技术中存在的问题及对策