油菜素內酯

油菜素內酯

油菜素內酯又稱芸薹內酯,是一種天然植物激素,廣泛存在於植物的花粉、種子、莖和葉等器官中。由於其生理活性大大超過現有的五種激素,已被國際上譽為第六激素。屬新型廣譜植物生長調節劑。

基本介紹

  • 中文名:蕓薹素內酯
  • 外文名:brassinolide
  • 別稱油菜素內酯
  • 化學分子式:C28H46O6
  • 分子量:480.68 g mol
  • 毒性:本劑為低毒作物生長調節劑
  • CAS號:72962-43-7
簡介,基本資料,發現,主要用途,作用,實驗,前景,

簡介

中文名稱:油菜素內酯
油菜素內酯油菜素內酯
英文名稱:brassinolide
油菜素內酯,是一種新型植物內源激素,是第一個被分離出的具有活性的油菜素甾族化合物(Brassinosteroids,BRs),是國際上公認為活性最高的高效、廣譜、無毒的植物生長激素。植物生理學家認為,它能充分激發植物內在潛能,促進作物生長和增加作物產量,提高作物的耐冷性,提高作物的抗病、抗鹽能力,使作物的耐逆性增強,可減輕除草劑對作物的藥害。

基本資料

中文通用名稱:蕓薹素內酯
油菜素內酯油菜素內酯
化學名稱:(22R,23R,24S)-2α,3α,22,23-四羥基-β-高-7-氧雜-5α-麥角甾-6-酮,2α,3α,22(R),23(R)-tetrahydroxy-24(S)-methyl-β-homo-7-oxa-5α-cholestan-6-one
性狀:白色晶體粉末,MP,255-258℃(EtoAc)D21 +32

發現

1970年,美國學者J.W.米切爾從油菜花粉中分離出一種具有極強生理活性的物質,定名為油菜素,當這一成果發表後曾遭到異議。後來,美國農業部的研究人員用了10年時間,從225公斤油菜花粉中提取出10毫克樣品。1979年格羅夫鑑定了它的分子的立體構型並定名為油菜素內酯。 科學家們已逐步認可它是繼生長素赤黴素細胞分裂素脫落酸乙烯之後的第六大類植物激素。

主要用途

蕓薹素內酯是具有植物生長調節作用的化合物,在很低濃度下(10-5~10-6mg/L)即能顯示活性,有增加植物的營養體生長和促進受精的作用。現已可以從幾十種植物內分離出這類化合物,但其含量很低。對水稻、甘蔗、糖用甜菜等也可進行噴霧處理或浸種

作用

幾十年來,已經對油菜素內酯的作用機理和作用效果進行了較充分地研究,焦點主要集中在促進植物的伸長生長方面。 油菜素內酯促進伸長的效果非常顯著,其作用濃度要比生長素低好幾個數量級。其作用機理與生長素相似,YoPP等(1 981)發現BR與生長素有正協同作用。通過促進細胞膜系統質子泵氫離子的泵出,導致自由空間酸化,使細胞壁鬆弛從而促進生長。同時,油菜素內酯還能抑制生長素氧化酶的活性,提高植物內源生長素的含量,所以,當油菜素內酯與生長素同時使用時,有明顯的加成效果。另外,油菜素內酯還能調節與生長有關的某些蛋白質的合成與代謝,實現對生長的控制。油菜素內酯類物質主要分布在植物伸長生長旺盛的部位。另外,油菜素內酯還能調節植物體內營養物質的分配,使處理部位以下的部分乾重明顯增加,而上部乾重減少,植物的物質總量保持不變。油菜素內酯也能影響核酸類物質的代謝,還能延緩植物離體細胞的衰老。
油菜素內酯油菜素內酯
在各種作物中已經發現40多種油菜素內酯化合物,它們總稱為油菜素內酯類化合物(簡稱BRs)。,它們廣泛分布於不同科屬的植物及植物的不同器官中。其中含量較高、活性較強的是一種叫油菜素甾酮。油菜素甾酮是油菜素內酯合成的前體,施用效果與油菜素內酯相同。在作物上套用的BRs,主要有油菜素內脂(BR)、表油菜素內酯(epiBR)。
八十年代初,人工合成油菜素內酯及其類似物獲得成功。
國際更為通行的稱呼是油菜素甾醇( Brassinosteroid)

實驗

油菜素內酯 在黃土丘陵區坡地台田水肥虧缺的條件下,用4種不同濃度的天然油菜素內酯(NBR)在展葉期噴施於富士蘋果葉面。試驗結果表明,天然油菜素內酯處理增加了葉片相對含水量和臨界飽和虧,降低了自然飽和虧、需水程度、蒸騰強度、細胞膜透性和傷害率。在不同濃度的處理中,0.30mg/L的處理效果最好,與對照相比,天然油菜素內酯處理使蘋果葉片相對含水量和臨界飽和虧提高了11.8%和59.7%,自然飽和虧和需水程度分別降低了42.6%和52%,蒸騰強度(12:00~14:00)降低了30%左右,細胞膜透性和傷害率各降低了9.4%和37.5%。天然油菜素內酯處理減少了葉片的水分損失,提高了蘋果的抗旱性。生長末期調查發現,天然油菜素內酯處理增加了蘋果葉片的長度、寬度和厚度,抑制了秋梢的萌生和生長,座果率從43.4%提高到63.3%,單株產量比對照增加了8.1%~16.8%,其中0.3mg/L的處理增產效果最為明顯。

前景

油菜素內酯能夠用人工合成的方法批量生產,有良好的套用前景,而且環境友好,對動植物沒有傷害。且正在浙江省的大型蔬菜生產基地示範套用。並通過探索其內在機理,並開發出更加最佳化的套用技術,將會推廣。

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