第二節　植物生長調節劑

植物生長調節劑是根據植物激素的結構、功能和作用原理經人工提取、合成的，能調節植物的生長發育和生理功能的化學物質。

一、植物生長調節劑的分類

植物生長調節劑種類很多。目前有五種分類的方法。

1．根據與植物激素作用的相似性分類

將常用的、人工合成的具有生長素活性的化合物稱為生長素類物質。按照其化學結構分為：吲哚類（如吲哚丙酸、吲哚丁酸等）、萘酸類（如萘乙酸）和苯氧羧酸類[如二氯苯氧乙酸（2，4-D）、三氯苯氧乙酸（2，4，5-T）、對氯苯氧乙酸（防落素）、對碘苯氧乙酸（增產靈）等]。

赤霉素類物質，目前在生產上應用的有GA3和GA4＋GA7兩種產品，主要由發酵法生產。GA4＋GA7對果實的作用優于GA3。

在人工合成的、具有細胞分裂素活性的化合物中，最常見的有激動素、6-芐氨基嘌呤、四氫化吡喃基芐基腺嘌呤在側鏈R1上具環狀結構（腺嘌呤環），使它們的活性高于天然細胞分裂素。另外，二苯脲、氟苯縮脲等沒有細胞分裂素的基本結構（腺嘌呤環），但具有細胞分裂素的活性。

脫落酸類物質有誘抗素，來自于中國科學院成都研究所獲得的脫落酸高產菌株的發酵生產。

乙烯利是一種水溶性的乙烯釋放劑，pH<4.1時穩定，進入植物體后，由于植物組織內的pH>4.1，乙烯利被分解釋放出乙烯。環己亞胺、乙二肟等可造成果皮傷害，用作果實脫落劑。

目前已合成了40多種蕓薹素內酯（BR）化合物，其中已開發應用的有表蕓薹素內酯（24-epi-brassinolide）、高蕓薹素內酯（28-homo-brassinolide）和TS303等。

2．根據生理功能分類

植物的莖尖可分為分生區、伸長區和成熟區，而莖的生長主要決定于分生區的頂端分生組織和伸長區的亞頂端分生組織。根據生理功能不同，將植物生長調節劑分為植物生長促進劑、植物生長抑制劑、植物生長延緩劑。

（1）植物生長促進劑　凡是促進細胞分裂、分化和延長的調節劑都屬于植物生長促進劑，它們促進植物的營養器官的生長和生殖器官的發育，生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、蕓薹素內酯類等都屬于植物生長促進劑。

（2）植物生長抑制劑　植物生長抑制劑包括阻礙頂端分生組織細胞的核酸和蛋白質的生物合成、抑制頂端分生組織細胞的伸長和分化的調節劑。外施植物生長抑制劑，使頂端優勢喪失，細胞分裂慢，植株矮小，增加側枝數目，葉片變小，也影響生殖器官的發育。外施生長素類可逆轉這種抑制效應，而外施赤霉素無效。馬來酰肼、直鏈脂肪醇或酯、三碘苯甲酸、整形素等都屬于植物生長抑制劑。

（3）植物生長延緩劑　植物生長延緩劑是抑制莖部亞頂端分生組織區的細胞分裂和擴大，但對頂端分生組織不產生作用的調節劑。外施植物生長延緩劑，使節間縮短，植株矮小，但葉片數目、節數和頂端優勢保持不變，植株形態正常。外施赤霉素可逆轉延緩劑的效應，因為植物延緩劑抑制植物體內赤霉素的生物合成或運輸，已知赤霉素主要對亞頂端分生組織區細胞的延長起作用。植物生長延緩劑包括季銨類化合物（如矮壯素、甲哌等）、三唑類化合物（如多效唑、烯效唑等）、嘧啶醇、丁酰肼（比久）等。

3．根據應用中產生的效果分類

根據植物生長調節劑在生產中的用途和效果進行分類，舉例介紹幾個種類如下：

（1）矮化劑　是使植物矮化健壯，可控制株型的一類生長調節劑，包括矮壯素、多效唑、烯效唑、甲哌等。

（2）生根劑　包括促進林木插條生長不定根的一類生長調節劑，如吲哚丁酸、萘乙酸、丁酰肼（比久）、脫落酸等。

（3）催熟劑　指促進作物產品器官成熟的生長調節劑，如乙烯利和增甘膦等。

（4）脫葉劑　使葉片加速脫落的生長調節劑，包括脫葉磷、乙烯利、脫葉脲等。

（5）疏花疏果劑　指可以使一部分花蕾或幼果脫落的生長調節劑，常用的有二硝基甲酚、萘乙酸、萘乙酰胺、乙烯利等。

（6）保鮮劑　指防止果品和蔬菜的衰變、起到貯藏保鮮作用的一類生長調節劑，主要有6-芐氨基嘌呤、2，4-D、1-MCP等。

（7）抗旱劑　指可使氣孔關閉、減少水分蒸發、增強植物抗旱性的生長調節劑，包括脫落酸、黃腐酸、水楊酸等。

（8）增糖劑　主要指增加糖分的積累與儲藏的生長調節劑，如增甘膦等。

4．根據調節劑來源分類

從植物、微生物、動物及其副產物中提取的生長調節劑稱為天然或生物源調節劑，如赤霉素、玉米素、脫落酸等。工廠化生產的蕓薹素內酯等主要通過仿生或半合成，稱為仿生或半合成調節劑。多效唑、矮壯素、吡效隆、甲哌、GR24等主要通過化學合成，稱為化學合成調節劑。

5．根據合成前體分類

根據生長調節劑的合成前種類，可分為氨基酸類（如生長素類、乙烯、赤霉素類）、多肽類（如結瘤素、系統素等）、酯類（如蕓薹素內酯）和異戊烯類（如赤霉素類、脫落酸、細胞分裂素）等。

二、植物生長調節劑的特點

植物生長調節劑具有生理活性，大都是人工合成的化合物。植物生長調節劑以較小的劑量處理植物，進入植物體內影響相關的各種酶系活性，或影響相應的信號途徑并相互聯系，起到調節作用。這個作用不同于礦物質元素氮、磷、鉀、鎂、鈣、硼等作用。

植物生長調節劑對植物生長發育過程中的不同階段如發芽、生根、細胞伸長、器官分化、花芽分化、開花、結果、落葉、休眠等起到調節和控制作用。它們有的能提高植物的蛋白質、糖等含量，有的能改變其形態，有的可增強植物抗寒、抗旱、抗鹽堿和抗病蟲害的能力。半個多世紀以來，植物生長調節劑的研究、生產及應用獲得了迅速的發展。

植物生長調節劑調控植物的生長發育和產量、質量的重要作用逐漸被重視，并在各類農作物中得到了大面積推廣，獲得了巨大的經濟和社會效益。與傳統的農業技術相比，采用植物生長調節劑控制和調節作物生長發育的方法不僅能協調植株的生長發育、植株與外界條件的關系，而且能調控植物體細胞內相關基因的表達，實現對作物性狀的“修飾”。目前認為，通過植物生長調節劑的適時適量運用，可使植物體內的激素含量以及生理作用發生顯著的變化。