赤霉素的作用

通过温度变化和化学处理打破休眠后，播种后即可出苗。将种子浸泡在250毫克/升赤霉素溶液或3倍于种子重量的1%硫酸铜溶液中24小时。赤霉素赤霉素缩写：GA一类主要促进节间生长的植物激素，因发现其作用和用于分离纯化的物质来自赤霉菌而得名。赤霉菌是水稻恶苗病的病原。感病植物的高生长率远远高于无病植物。1926年，黑泽明用赤霉菌培养基的无细胞滤液处理无病水稻，这产生了与受感染植物相同的过度生长现象，表明赤霉菌中有促进水稻生长的物质。1938年，日本赛达的明志和明仁从赤霉菌培养基的滤液中分离出活性物质，并鉴定了其化学结构。名为赤霉酸。1956年，c. a. west和b. o. fini分别证明了高等植物中存在一些赤霉酸类物质。到1983年，已经分离和鉴定了60多个物种。一般来说，它分为自由态和结合态，统称为赤霉素(见图)。赤霉素都含有(-)-赤霉素骨架。它的化学结构相对复杂，是一种二萜化合物。高等植物中赤霉素的最新前体通常被认为是贝壳杉烯。不同赤霉素的区别在于双键和羟基的数量和位置。游离赤霉素是具有19C或20C的单、二或三羧酸。结合赤霉素主要是葡萄糖苷或葡萄糖酯，可溶于水。赤霉素可以用甲醇提取。不同的赤霉素可以通过不同的色谱分析技术进行分离。纯化的赤霉素用矮生植物如矮生玉米稀释和处理，其生物活性可通过观察其促进高生长的效果来鉴定。不同的赤霉素具有不同的生物活性，赤霉酸(GA3)活性最高。具有高活性的化合物必须有红霉素环系统(环ABCD)，在C-7上有羧基，在A环上有内酯环。植物各部分的赤霉素含量不同，种子最丰富，尤其是成熟时。赤霉素最突出的生理作用是促进茎伸长，诱导长日照植物在短日照条件下抽薹开花。不同的植物对赤霉素敏感。矮生玉米和豌豆等遗传矮生植物对赤霉素最敏感，赤霉素处理后的植物类型与非矮生植物相似。非矮化植物只有轻微的反应。一些植物在基因上是矮小的，因为它们缺乏内源赤霉素(其他植物没有)。赤霉素调节种子萌发。许多谷类植物(如大麦)种子中的淀粉在发芽过程中迅速水解；如果胚胎被去除，淀粉不会水解。无胚种子经赤霉素处理后，淀粉可以再次水解，证明赤霉素可以代替胚引起淀粉水解。赤霉素可以代替红光促进莴苣种子的萌发，并代替胡萝卜开花所需的春化作用。赤霉素也能导致一些植物形成单性结实的果实。对于一些植物，尤其是无核葡萄品种，花期赤霉素处理可以促进无核果实的发育。然而，它有时会抑制一些生理现象。至于赤霉素的作用机理，更深入的研究是它在脱胚大麦种子中诱导淀粉水解。GA3对灭菌脱胚大麦种子的处理表明，GA3显著促进了糊粉层中-淀粉酶的新合成，从而导致淀粉水解。当整个大麦种子发芽时，胚含有赤霉素，它被分泌到糊粉层。此外，GA3还刺激糊粉层细胞合成蛋白酶，促进核糖核酸酶和葡聚糖酶的分泌。赤霉素应用于农业生产，在某些方面有很好的效果。例如，增加无核葡萄的产量，打破马铃薯的休眠；酿造啤酒时，GA3被用来促进用于制备麦芽糖的大麦种子的发芽。当晚稻因雨和低温而推迟抽穗时，赤霉素处理可促进抽穗。或者在杂交水稻种子生产中调节花期，使亲本在花期相遇。一种四环二萜类植物激素，以ent-赤霉酸为基本骨架。它是由ent- ka-urene生物合成的。根据分离的顺序，它被命名为赤霉素A(简称GA)。已经鉴定出40多种赤霉素，但并不是所有的赤霉素都有生理作用。C19-赤霉素与r-内酯及其前体C20-赤霉素以结合赤霉素形式存在。赤霉素是从水稻恶苗病菌培养液中分离出来的(全代是藤黑木脂菌(Sawada)W) w，不全代是串珠镰孢(Fusarium moniliforme Sheldon)。ga是一种能导致水稻幼苗过度生长的物质。它于1926年被黑泽一发现，并由增田镇之郎(masuda zhenzhiro)和素可(sukusuke)结晶命名(1928)。该晶体的活性成分后来被鉴定为GA1、GA2和GA3的混合物。自从麦克米兰和苏特(1958)从高等植物中分离出GA1以来，至今已获得20多种含赤霉素的低等植物，它们也广泛分布于植物界。在高等植物中，赤霉素是在未成熟的种子、顶芽、根和其他器官中合成的。赤霉素的典型生理功能是促进枝条的生长，尤其是无害植物的整体生长。植物的矮化被认为主要是由体内遗传合成系统的遗传异常引起的。为了提供遗传算法，矮化可以恢复正常。即使在非诱导条件下，莲座状生长的植物也可以在赤霉素处理下发芽。它通常对根部生长无效。赤霉素通过促进细胞分裂和细胞伸长来促进生长，但据信促进伸长的作用与生长素的作用密切相关。此外，赤霉素还具有打破种子和芽的休眠，促进长日照植物开花，诱导葡萄单性结实等作用，抑制某些植物叶片衰老等作用。在谷类种子的糊粉层中，可以诱导水解酶如-淀粉酶(胚乳测定)、核糖核酸酶和蛋白酶的生物合成。赤霉素是一种属于二萜类的植物激素。1926年，日本病理学家黑泽明在对水稻恶苗病的研究中发现，水稻植株的过度生长是由赤霉菌的分泌引起的。1935年，从日本servata的水稻赤霉菌中分离出一种活性产物，并将其结晶，命名为赤霉素(GA)。第一个分离和鉴定的赤霉素叫做赤霉酸(GA3)，已经从高等植物和微生物中分离出70多种赤霉素。赤霉素是酸性的，因为它们都含有羧基。内源赤霉素以游离和结合的形式存在，并且可以相互转化。赤霉素在酸碱度为3-4的溶液中最稳定。如果酸碱度太高或太低，赤霉素就会变成假赤霉素或没有生理活性的赤霉酸。赤霉素的前身是贝壳杉烯。一些生长延缓剂，如amo -1618和矮壮素氯化物，可以抑制贝壳杉烯的形成，而磷霉素D可以抑制贝壳杉烯向赤霉素的转化。赤霉素通常在植物的嫩叶、芽、幼根和未成熟种子等嫩组织中形成。不同的赤霉素存在于不同植物的不同器官中。在幼叶和嫩枝顶部形成的赤霉素通过韧皮部输出，在根部形成的赤霉素通过木质部向上运输。在赤霉素中，GA3具有最强的生理活性，也是研究最多的。GA3能显著促进植物茎和叶的生长，特别是对遗传和生理类型的矮生植物。它可以取代一些种子发芽所需的光照和低温条件，从而促进发芽。能使长日照植物在短日照条件下开花，缩短生命周期；它能诱导开花，增加甜瓜雄花数，诱导单性结实，提高坐果率，促进果实生长，延缓果实衰老。此外，GA3还可用于防止果皮腐烂。棉花盛花期喷施可减少蕾铃脱落。浸泡马铃薯种子可以打破休眠。浸泡大麦种子可以提高麦芽糖产量等。赤霉素很多生理效应与它调节植物组织内的核酸和蛋白质有关，它不仅能激活种子中的多种水解酶，还能促进新酶合成。研究最多的是GA3诱导大麦粒中-淀粉酶生成的显著作用。另外还诱导蛋白酶、-1，3-葡萄糖苷酶、核糖核酸酶的合成。赤霉素刺激茎伸长与核酸代谢有关，它首先作用于脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸)，使脱氧核糖核酸活化，然后转录成信使核糖核酸（信使核糖核酸)，从mRNA翻译成特定的蛋白质。赤霉素的生理作用促进麦芽糖的转化（诱导-淀粉酶形成)；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但显著促进茎叶的生长)，防止器官脱落和打破休眠等。赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长（赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长)，对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大（但不引起细胞壁的酸化)赤霉素一个高等植物激素家族的任何成员，其特征是耳鼻喉科的骨骼。这些化合物中的一些对植物生长和发育的许多方面具有深远的影响，这表明它们具有重要的调节作用。有两类赤霉素3360 19碳赤霉素和20碳赤霉素。由20碳赤霉素形成的19碳赤霉素是生物活性形式。赤霉素也根据与新赤霉酸骨架的碳原子相连的羟基的位置和数量而变化。羟基化对生物活性有深远的影响。赤霉素在调节高等植物发育过程中最明确的角色可能是茎的生长。赤霉素诱导的茎生长的细胞基础可以是茎中髓细胞长度的增加，或者主要是细胞数量的增加。施用赤霉素通常能促进休眠种子的萌发，这一能力表明赤霉素参与了打破休眠的过程。赤霉素也与种子萌发的其他方面密切相关。应用赤霉素促进或诱导需要寒冷或长时间才能开花的植物开花。赤霉素可能不是开花激素或花的刺激物，因为花的刺激物在所有的反应类型中都是相同或相似的。赤霉素的应用经常改变性表达，通常导致雄花数量的增加。另见休眠；花；植物生长；种子。尽管与除草剂等其他农业化学品相比，赤霉素在农业上的应用有限，但已经开发了几种重要的应用，包括无籽葡萄的生产。花期施用赤霉素可增加浆果的大小，减少浆果腐烂。赤霉素还被用来增加酿造用大麦芽的产量，减少麦芽加工完成所需的时间。赤霉素在植物育种中有重要的应用。赤霉素在农业中的其他用途包括减少柑橘类水果的果皮变色，增加甘蔗产量，刺激果树坐果，增加芹菜叶柄的生长。参见植物激素漫谈植物生长调节剂（之一)发布日期：2007-1-18浏览人数：9306编者按：近年来，植物生长调节剂市场异常火爆。许多植物生长调节剂制造商正在迅速崛起。植物生长调节剂到底是什么？为什么这么小的瓶子会有如此神奇的效果？植物生长调节剂和植物激素是一回事吗？目前植物生长调节剂包括哪些种类？所有作物都需要使用植物生长调节剂吗？如何安全应用植物生长调节剂？植物生长调节剂的市场前景和发展趋势是什么？该报将在最近几期发表文章，深入详细地介绍和讨论植物生长调节剂。植物生长调节剂(上)植物生长调节剂来源于植