《植物生长调节剂与利用》课程教学大纲

植物生长调节剂与利用（PlantGrowthRegulatorandApplication）课程基本信息课程编号：19011051课程总学时：16实验学时：0学时课程性质：选修课课程属性:专业类开设学期：第8学期适用专业：园艺、茶学、设施农业科学与工程对先修的要求：化学、植物学、植物生理、茶树栽培学、分子生物学基础对后续的支撑：无一、课程的教学理念、性质、目标和任务本课程是专业选修课，以园艺前言研究进展为核心内容，旨在拓展和深化植物激素的研究与应用，促使理论联系实际，同时也为高级园艺人才培养提供理论基础和前瞻引导作用。通过本课程的学习拓展学生的知识结构，促进理论联系实际和解决实际生产问题的能力，提高园艺专业素质，为适应创新型、复合型和应用型人才的培养提供保障。本课程是在学习植物生理学、作物栽培学和分子生物学等专业课程的基础上，通过讲授、讨论、文献阅读、调查和咨询等方法对植物生长发育的化学调控理论和实践应用技术深入了解的一门选修课。本课程的任务是让学生了解在传统栽培的基础上，用化学方法可以调控植物的生长发育，并使学生懂得植物生长调节剂的作用原理和应用实践。本课程的目的是培养学生理论联系实际，将植物生长物质知识应用于农业生产，解决生产问题的能力。要求学生掌握植物生长调节剂的种类、作用原理、生产中的应用实践和今后的应用前景。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：全面掌握植物生长调节剂的基本概念、基本原理和基本应用，了解控制实用技术和植物生长调节剂的评价方法和管理体系，深刻认识植物化学控制技术是实现定向诱导植物生长发育及促进现代种植业技术发展的重要技术资源。能够灵活准确的利用植物生长调节剂解决实际生产中存在的问题，掌握农林生产上应用的技巧和关键技术，并扩展对化学控制技术在农林生产中的应用能力，以实现现代农林植物（作物、果树、蔬菜、花卉和林木等）高产、优质、高效、安全及可持续发展的目标。2.实验技能方面：无三、课程的教学设计1.教学设计说明为了有效的完成课程主要目的，本课程主要围绕五大类植物激素的合成、代谢运输、信号传导和应用原理与技术等内容，通过课堂讲授、课下拓展与问答（课程交流微信群和超星资源共享群）、小组讨论、个人试讲等方式组织教学活动，积极的提高学生的主动性，注重学生的个人创新和发现问题能力的培养，以平时成绩和最终课程论文成绩系统的评价学生的学习情况。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求1目标1：提高学生知识结构的拓展，促进不同知识体系的融合，新思路、新技术和新观点等创新意识的培养。452目标2：使学生具备理论联系实际的能力，能针对具体的生产问题，提出有针对性的激素运用方法或技术。493目标3：提升课程内容和专业知识的高度，使学生具备初步的科研文献查阅、分析和创新的能力。459四、理论教学内容及学时分配（16学时）绪论学时数：1教学目标：对植物生长调节剂的发现、利用和研究进行初步的认识和了解。教学重点和难点：重点：植物激素和植物生长调节剂的相关概念、特点和知识体系难点：国内外植物生长调节剂应用的主要进展主要教学内容及要求：了解国内外植物生长调节剂应用的主要进展。掌握植物生长调节剂的概念。理解植物生长调节剂的特点、意义、任务和知识体系。教学组织与实施：以学生为本，通过课堂讲授和课下拓展与问答等方式组织教学活动。第一章植物生长调节剂的种类及其性质学时数：3第一节植物生长促进剂（1学时）教学目的：了解和掌握植物生长促进剂的种类、理化性质、生理作用和调控机理等。教重点和难点：重点：植物生长促进剂的分布、合成、代谢、运输、生理功能。难点：植物生长促进剂的信号系统和作用机理。主要教学内容及要求：了解激动素（KT）、CPPU的功能、作用机理和施用方法；理解独角金内酯、乙烯利（ETH）、油菜素内酯（BR）、多胺、水杨酸等的功能、作用机理和施用方法；掌握吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)）、2，4－D、防落素（PCPA或4-CPA）、赤霉素（GA3）、6-苄基氨基嘌呤（6－BA）的功能、作用机理和施用方法。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生认知和接受课程内容。第二节植物生长抑制剂（1学时）教学目的：了解和掌握植物生长抑制剂的种类、生理作用和调控机理等。教重点和难点：重点：植物生长抑制剂的分布、合成、代谢、运输、生理功能。难点：植物生长抑制剂的信号系统和作用机理。主要教学内容及要求：了解和理解脱落酸（ABA）、青鲜素（MH）、三碘苯甲酸（TIBA）、整型素、增甘膦等生长抑制剂的功能、作用机制和施用方法等。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生认知和接受课程内容。第三节植物生长延缓剂（1学时）教学目的：了解和掌握植物生长延缓剂的种类、生理作用和调控机理等。教重点和难点：重点：植物生长延缓剂的分布、合成、代谢、运输、生理功能。难点：植物生长延缓剂的信号系统和作用机理。主要教学内容及要求：了解和理解矮壮素（CCC）、比久（B9）、多效唑（PP333）、粉锈宁、氯化胆碱、烯效唑等生长延缓剂的功能、作用机制和施用方法等。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生认知和接受课程内容。第二章植物生长调节剂施用原理及技术学时数：4学时第一节植物生长调节的吸收与运转（1学时）教学目的：了解和掌握植物生长调节的吸收与运转的作用机制。教重点和难点：重点：植物生长调节剂的吸收与运转的信号系统和作用机理。难点：植物生长调节剂的合成路径。主要教学内容及要求：了解生长调节剂是如何进入植物体内的？通过叶片和茎部进入、通过根部进入等不同介入部位的差异与联系。理解植物生长调节剂在植物体内是如何运转的。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生学习相关的课程内容。第二节植物生长调节剂的剂型与施用方法（1学时）教学目的：了解和掌握常见的植物生长调节的剂型和施用方法及注意事项。教重点和难点：重点：植物生长调节剂的施用方法及注意事项。难点：植物生长调节剂间的拮抗作用和使用浓度的把控。主要教学内容及要求：了解和掌握不同生长调节剂剂型的差异和应用；理解生长调节剂的配合使用；掌握不同生长调节剂的使用浓度和注意事项。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生学习相关的课程内容。第三节生长调节剂应用的策略（2学时）教学目的：了解和掌握实际生产中植物生长调节的具体应用策略。教重点和难点：重点：植物生长调节剂的施用方法及注意事项。难点：无。主要教学内容及要求：了解生长调节剂施用中存在问题的实质，掌握适当的处理方案：熟练掌握生长调节剂种类的合理选用、施用时期确定、处理部位、剂型、拟定施用浓度和次数、小规模预备试验及农业配合技术措施等。教学组织与实施：以PPT和视频为主，通过讲授、提问、课下拓展组织学生学习相关的课程内容。第三章生长调节剂在植物生长发育中的研究与应用学时数：4学时第一节生长相关的调节（1学时）教学目的：了解和掌握生长调节剂在延长和打破休眠、促进生长、扦插生根和延缓衰老等方面的应用技术和方法。教重点和难点：重点：植物生长调节剂打破休眠、促进生根、延缓衰老等方面的相关实例和应用技术。难点：无。主要教学内容及要求：了解打破休眠和促进萌发技术；掌握马铃薯、洋葱、大蒜、萝卜、胡萝卜等蔬菜的贮藏技术；掌握营养生长和生殖生长调控技术；掌握延缓叶片衰老技术；熟练掌握扦插生根技术。教学组织与实施：以学生为主体，通过同学们自己收集资料，制作PPT，并上台讲授，其他同学对其进行提问、评价和答疑等，来完成课程主要相关的内容。第二节开花相关的调节（1学时）教学目的：了解和掌握生长调节剂在花芽分化、化学杀雄和切花保鲜等方面的应用技术和方法。教重点和难点：重点：植物生长调节剂调控花芽形成的相关实例和应用技术。难点：无。主要教学内容及要求：了解保鲜剂的种类和切花保鲜技术；掌握花芽形成的调控技术；掌握诱导雌花、诱导雄花、化学去雄等调控技术。教学组织与实施：以学生为主体，通过同学们自己收集资料，制作PPT，并上台讲授，其他同学对其进行提问、评价和答疑等，来完成课程主要相关的内容。第三节结实相关的调节（2学时）教学目的：了解和掌握生长调节剂在保花保果、催熟和改善产量与品种等方面的应用技术和方法。教重点和难点：重点：植物生长调节剂保花保果技术、果菜类的催熟、提高产量和改良品质的相关实例和应用技术。难点：无。主要教学内容及要求：了解无籽果实生产技术。掌握保花保果和疏花疏果常用生长调节剂的种类和应用技术；掌握乙烯的催熟技术；掌握生长调节剂提高产量和改良品质的技术方法教学组织与实施：以学生为主体，通过同学们自己收集资料，制作PPT，并上台讲授，其他同学对其进行提问、评价和答疑等，来完成课程主要相关的内容。第四章生长调节剂在植物抗逆性方面的研究与应用学时数：4学时第一节生长调节剂与抗逆性（2学时）教学目的：了解生长调节剂对植物抗逆性的作用。教重点和难点：1.重点：不同植物生长调节剂与抗逆性的关系。2.难点：植物生长调节剂的抗逆性研究进展和作用机理。主要教学内容及要求：1.了解乙烯、油菜素内酯、脱落酸等生长调节剂与抗逆性的关系；2.理解逆境条件下生长调节剂的调控原理，及其交叉应用中的作用和原理。教学组织与实施：以近两年的最新发表的学科Top影响力期刊或文章为主，通过思路分析、技术讲解和课程内容联系讲授、提问、课下拓展组织学生认知和接受课程内容。第二节生长调节剂在植物抗逆性中的应用（2学时）教学目的：了解生长调节剂对植物抗逆性的调控技术。教重点和难点：1.重点：生长调节剂在植物抗逆性中的应用。2.难点：无。主要教学内容及要求：了解如何使用植物生长调节剂增强抗冷性，及其在作物上的应用；了解植物生长调节剂在增强抗热性中的应用；了解植物生长调节剂在增强抗旱性中的应用；了解植物生长调节剂在增强抗病性中的应用。教学组织与实施：以近两年的最新发表的学科Top影响力期刊或文章为主，通过思路分析、技术讲解和课程内容联系讲授、提问、课下拓展组织学生认知和接受课程内容。五、课程思政（一）《植物生长调节剂与利用》课程思政建设主要有以下3个目标：目标1：国家情怀，社会责任。具有坚定正确的政治方向，自觉践行社会主义核心价值观。目标2：科学家精神。以著名科学家为榜样，点燃学生科技兴农梦，引导学生树立正确的人生观与价值观。目标3：社会主义生态文明观。传递正确的社会主义生态文明观，引导学生学以致用，积极参与生态化生产、绿色化生活、打造优质化环境的建设实践。（二）对应思政育人目标，本课程共设计3个案例融入课堂教学，具体如下：（1）在讲解赤霉素类生长调节剂时，融入案例1：以赤霉素引发的农业第一次”绿色革命”和中国学者吹响新”绿色革命”的号角为例，让学生感受到祖国的迅猛发展与我国科学家的卓著贡献，进而增强民族自信心与自豪感，并使学生明晰责任与担当是家国情怀的精髓之所在。20世纪60年代中期，饥饿、营养不良在一些亚洲国家中成为普遍现象。通过赤霉素研究引发的第一次”绿色革命”，培育获得了高产、抗倒伏的作物植株，使得主要粮食作物（如水稻、小麦）的产量大幅度提升，解决了由人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机。自20世纪90年代以来，大批具有海外留学经历的中青年科学家回国服务，组建了一支具有国际竞争力的科研队伍，在植物激素的生物合成、体内运输、组织分布、信号转导、激素互作等领域取得了一系列突破性的研究成果。至2020年，我国粮食总产量为6695亿kg，中国已实现从温饱不足到全面小康的历史跨越。此外，我国科学家傅向东研究员带领团队成员进行长期科研攻关，找到提高水稻氮素使用效率的秘诀，实现了少投入、多产出、保护环境的育种理念，此项研究成果预示着一场新的”绿色革命”即将到来。（2）在讲解植物激素的发展和研究方面，融入案例2：以著名科学家为榜样，点燃学生科技兴农梦，引导学生树立正确的人生观与价值观。我国谢道昕院士，长期从事植物激素的研究，并用”笨鸟先飞”来形容自己的学术生涯，他阐明了茉莉酸和独脚金内酯的受体感知机制，对于揭示植物生命活动的本质、改善生态环境和保障粮食安全具有重要意义。2006年，谢道昕从新加坡回国至清华任教，希望自己做好一颗”螺丝钉”，他认为能够为祖国的科学事业发展和人才培养尽微薄之力是责任、义务与荣耀。（3）在讲解植物生长调节剂应用方面，融入案例3：生态文明建设功在当代，利在千秋。随着人口的增加及食物的过度消费导致食品供需关系间的鸿沟日益扩大，而果蔬采摘后的损失和浪费更令人触目惊心。常规使用的低温贮藏等物理方法能耗高，且有效性因瓜果蔬菜产品而异；化学方法虽简单有效，但因其化学残留危害使消费者无法接受；通过生物技术方法合理调控植物激素能够安全、无毒、高效延长新鲜农产品的贮藏期。研究表明，赤霉素类、细胞分裂素类、油菜素内酯类等六类植物激素可以通过激活防御基因表达和抑制衰老相关基因表达等途径参与果蔬采后保鲜的调控机制，以达到高效绿色贮藏采后农产品的目标。此外，生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类植物生长调节剂能够微量高效的调控植物生长；脱落酸类、水杨酸类及乙烯类植物生长调节剂能够有效提升植物的抗逆及抗病性，进而减少化学农