植物生长延缓剂多效唑的生理作用机理及应用
1、植物生长延缓剂多效唑的生理作用机理及应用贾洪涛 党金鼎 刘风莲 (临沂师范学院生命科学系 , 山东临沂 276005摘要 多效唑是一种植物生长延缓剂和杀菌剂 。 主要功能是抑制植物生长 , 提高叶绿素含量 , 提高作物抗倒伏能力和抗逆性 , 杀 菌和抑菌 , 提高作物产量 。 作用的机理是抑制 GA 的生物合成 , 使植物生长延缓 , 抑制麦甾醇的生物合成 , 抑制菌体的生长 。 关键词 多效唑 ; 生理作用 ; 作用机理 ; 应用中图分类号 S482.8+92 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2003 02-0323-02P hysiolog ica l F unction M
2、echa nis m a nd Applica tio n o f Multi -effect T riazoleJ ia Hongtao et al (Departm en t of Life Sciences, Li nyi Teachers University, Li nyi, S handong 276005A bstract Multi-effect T riaz ole is a retardant and a b actericid e. It can in habit plant growth, resist the bend of crop and other stress
3、es, an d raise the content of Chloroph yll. It restrains the biosynthesis of GA, lead s to s tave plant growth and restrains the bi os ynthesis of ergosterol, s o it can bate the growth of thalli.Key w ords Mul ti-effect tri azole, Physi ological functi on, Mech anis m, Ap plication多效唑 (Multi-effect
4、 Triazole, ME T 是英 国帝国化学 公司 (ICI 于 20世纪 70年代末推出的一种高效低毒的植 物生长延缓剂和广谱性杀 虫剂 , 属于含氮杂环化合物中 的三唑类 化合 物 , 其 通 用名 为 Paclobutrazol, 代 号 pp333。 多效唑纯品为白色晶体 , 熔点在 162164 , 不溶 于水 , 可溶于环己酮、 丙酮、 甲醇、 二氯 甲烷等 有机溶剂。对哺 乳类、 鸟类、 鱼类及土壤生物等具有低毒作用。1 多效唑的生理作用1. 1 调节植物生长 国内外对多 效唑在 农作物、 果 树、 花卉、 蔬菜上 的作用及应用 已作了广泛 的研究。发现其 具有延缓植物 生长
5、 , 抑制茎枝 伸长 , 使茎杆粗 壮 , 促进分 枝、 分蘖、 生根、 成花及座果 , 缩短叶柄 , 降低叶面积 , 增厚 叶片 , 使叶色浓 绿 , 增加叶片叶 绿素、 蛋白质和 核酸的含 量 , 提高光合速 率 , 增强抗旱性 和抗寒性 , 延缓 植物衰老 等多种生理效应 1。刘宝仁等将多效唑喷施到玉米、 小麦、 大豆、 番茄、 油 菜、 棉花等 13种主要农作物及某些蔬菜上 , 发现作物的株 高均受到显著抑制 , 浓度愈高 , 抑制作用愈强。株高的矮 化可降低重心 , 提高抗倒伏能力 , 根 /冠比变小 , 调节营养 生长与生殖生长对养分的需求 , 调节光合产物流向 , 促进 结实器官
6、的形成 2。刘兆良等报道 , 经扫描电镜观察 , 多效唑导致植株茎 杆矮化和叶片变小的原因 主要是由于细胞变短 , 而不是 多效唑抑制细胞分裂引起的细胞数量的减少。多效唑能 使叶片增厚 , 茎杆和根系增粗 , 主要是多效唑促进细胞分 裂 , 使细胞排列层次增多 , 而不是细胞体积增大。施用多 效唑后 , 在相同 叶片面积内 , 叶 片保卫 细胞明显 增多 3。作者简介 :贾洪涛 (1962- , 男 , 山东省 莒县人 , 硕 士研究生 , 副教授 , 从事植物抗性生理领域的研究 。 曾广文指出 , 多效唑使大豆叶片增厚 (主要是栅栏组织增 厚 4。叶色的加深是各叶绿体 内叶绿素含量增加所致
7、, 叶 绿素含量的增加有利于光合作用 , 并有利于产量的形成 , 为增产奠定了良好的基础 5。多效唑 可在 多种 作物 和蔬 菜上 应用。如 培育 矮壮 苗 , 提高水稻、 小麦、 大豆等作物的抗倒伏能力 , 达到增产 和增收的目的 ; 在大豆上应用 多效唑 , 有降低 秕荚率 , 提 高结荚率 , 提高单株荚数、 粒数、 百粒重 , 增产幅度为 10%左右 5。多效唑在果树上应用 , 能有效抑制 营养生 长及新梢 生长 , 增加花芽分化 , 提高座果率 ; 使叶片变小 , 透光量增 加 , 果实着色好 , 品质良 5。多效唑在观赏植物 上应用 , 可 控制株高 , 调节株 形 , 使植株小型
8、化 , 并能调节开花期 , 提高观赏价值和商品价 值 6。此外 , 多效唑在林木、 草地等方面的应用也取得了较 好的效果 5。1. 2 多效唑的抑菌 作用 多效唑还是 一个有效的杀真 菌剂和杀细菌剂 , 具有相当强的抑菌能力 , 能有效地防治 多种农作物病害。据报道 , 50mg/kg 的多效唑可以 100%的抑制苹 果的 白 粉病 菌 (柑 橘的 绿 霉菌 和 香蕉 的 盘长 孢 ; 100mg/kg 的多效唑可 100%的抑制小麦的柄锈病菌 , 水稻的 稻瘟 病菌及 大麦 的禾 白粉 病菌 等。 它是一 种高 效、 低毒、 广谱性的杀菌剂 5。2 多效唑的作用机理多效唑是一种药效很 长的生
9、长延 缓剂 , 其 运转和降 解都很缓慢。实验结 果表明 , 多效 唑很少从叶 片和韧皮 部运转 , 而主要通过木质部运转。根施、 涂茎比叶面喷施 效果好 7。A安徽农业科学 , 2003, 31(2 :323-324 Journal of Anhui Agricultural Sciences效唑起作用的靶酶是贝壳 杉烯氧化酶 , 作用于靶酶后专 一地抑制贝 壳杉烯 向贝壳杉 烯醇的 氧化 , 阻碍 G A 的合 成 , 抑制植物的生长。多效唑使大麦和小麦植株的 G A 浓 度下降 , 外施 GA 可基本上逆转多效唑对植物生长的抑制 效应 5。多效唑还具有抑制 麦角甾醇生 物合成的 生化功
10、能。 它通过与菌体内的细胞色素 P-450相互作用 , 专一地抑 制 2, 4-亚甲基二氢羊毛醇的 C-14甲基的脱甲基作用 , 从而抑制菌体的生长 5。多效唑 不仅能抑 制 GA 和甾醇 的生物合 成 , 也抑制 ABA 、 乙烯的生物合成。多效唑既具有调节植物生长和抑 菌的双重活性 , 又具有广谱、 低毒、 对人畜安全、 施用方便 等特点。因此 , 多效唑 在农业、 园艺、 林 果业等 方面有广 阔的应用前景 7。3 多效唑应用举例3. 1 高浓 度多效唑对 樟子松苗木 质化和造林 成活率的 影响 张海等 8报道 , 300500 g/g 的低浓度多效唑对 樟子苗木生长和木质化程 度无显著
11、作用 , 这可能与樟子 松针叶表 面的特殊结 构有关。而高浓度多 效唑 (如高于 1000 g/g 处理时可抑制樟子松苗木的生长 , 也可以促进 其木质化过程 , 而且明显提高造林成活率。另外 , 高浓度 多效唑当年使用后不仅不 影响翌年苗木的生长 , 且使苗 木的生长更加旺盛 , 针叶短而宽 , 颜色深 , 生长健壮 , 也就 是说 , 多效唑对苗木没有产生药害。低浓度多效唑处理并 不能显著 提高苗木 成活率 , 其 他特征与对照也无明显差 异 , 这可能是因为樟子松其针 叶有发达的角质层 , 气孔小而深陷 , 表皮细胞致密等结构 特点致使多效唑不易渗入吸收造成的。3. 2 多效唑在中药材中
12、的应用3. 2. 1 增加药材根茎产量。多效唑具有抑制顶端生长的 作用 , 这在根茎类药材的生产上具有广阔前景。如以 300 mg/L 的多效唑喷洒当归 叶面 , 施药量为 0. 1kg/m 2, 可显 著提高一年生植物当归的产量 ; 在党参苗期叶面喷施 150 mg/L 多效唑 , 用 药量 0. 1kg/m 2, 也明 显增加党 参产 量。 而且喷施多效唑的当归和党参根茎的药物有效成分均有 不同程度的提高 9。3. 2. 2 增加果实药材产量。刺梨施用多效唑 , 可促使花 芽分化 , 提高座果率和单株产量。一般 46年生植株每 株施用 4g 为宜。3. 2. 3 对 以花芽为药材 的植物的
13、影 响。应用 500mg/L 多效唑可使白菊植株矮化 , 光合产物分配趋于合理 , 根系 获得较多营养 , 根系活力提高 , 水分及无机盐的吸收和运 转增强 ; 使植株 生长健壮 , 叶绿 素含量提高 , 光 合作用效 率提高 , 分枝芽 的营养提高 , 从 而获得更多的 花芽数 目 , 明显提高白菊的产量和品质 10。3. 3 多效唑在水 稻育苗中的应用 采 用盘式旱育技术 可培养出适合于晚稻生产 的壮苗大秧 , 而施用多效唑可 以明显提高 成活率 , 并使其 生长旺盛。多效唑 的作用时 间较长 , 施用 1次足量的多效唑 , 可以影响秧苗的整个生 长过程 ; 多次施多效唑则有累加效应。如在
14、短秧龄时 , 加 大多效唑浓度 可抑制整个 苗期生长 , 但假 茎宽、 总根 数、 绿叶数均趋向 增加 , 形成矮壮 苗 ; 秧龄长时 , 加 大多效唑 浓度可抑制整个苗期生长 , 形成另一种壮苗。因此 , 在一 定范围内施用 不同浓 度多 效唑可 根据 实际 需要调 控秧 苗 , 使苗壮苗旺 , 不易倒伏 , 增加产量 11。4 使用多效唑应注意的问题4. 1 使用浓度要适宜 在一定范围内 , 随着多效唑施用 浓度的提高 , 产量也递增。但每种 植物都有一 个最适的 施用浓度 , 超过该浓度则严重抑制生长 , 导致减产。如有 时过高的多效唑浓度可以导 致植物生长过分抑制 , 光合 面积太小
15、, 影响整个植株的生命活动 (比如早成叶片皱缩 甚至畸形 , 减少营养物质的积累。4. 2 使用方法要适 当 不同植物的收 获部位和生长环 境不同 , 应采 用不同的使用 多效唑的方 法。如 收获果实 的植物 , 一般采 用叶面喷施或 土施 ; 收获根或 块根、 地下 茎的植物则应以叶面喷施为 主 ; 收获花的植物也主要以 叶面喷施为主 ; 收获叶的植物 就更应注意多效唑能否施 用 , 以免影响叶的生长和营养积累。4. 3 注意施 用时 间 一般 来讲 , 以收 获果 实为主 的植 物 , 应尽可能在开花之前施用 ; 收获地下部分 (根、 地下茎 等 的植物 , 应在生长旺盛 , 抽薹开花之前
16、喷施 (主要抑制 地上部分生 长 。总的来讲 , 不同 的植物 , 施用 多效唑的 最佳时期不同 , 不可一概而论。5 参考文献1 廖联安 , 郭奇珍 . 新型植物生长延缓剂和杀菌剂 氯丁唑 J.植物生 理学通讯 , 1985, 6:56-58.2 刘保仁 , 梅传生 , 张全渝 , 等 . pp333对多种作物延缓生长的效应 J. 植 物生理学通讯 , 1986, 4:43-45.3 刘兆良 , 沈岳清 , 盛敏智 , 等 . 多效唑对部分作物植株组织结构的影响 J.上海农业学报 , 1995, 11(3:43-47.4 曾广文 . 多效唑对大豆光合机构和光合速率的影响 J.浙江农业大学 学报 , 1992, 18(3:43-47.5 张石城 , 刘祖祺编著 . 植物化学调控原理与技术 M. 北京 :中国农业大 学出版社 , 1999. 333-437.6 黄卫东 . 一种新的植物生长延缓剂 J. 园艺学报 , 1988, 15(1:27-32.7 潘瑞炽 . 植物生长延缓剂的生化效应 J.植物生理学通讯 , 1996, 32(3: 161-168.8 张海 , 刘海莹 , 戴继先 . 高浓度多效唑对樟子松苗
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