赤霉素(结构、发现、种类、作用、应用、厂家、工艺流程)
赤霉素的性质及应用
赤霉素的性质及应用赤霉素的性质及应用赤霉素的性质及应用(一)——植物生长物质的主要种类、性质及用途概述之二赤霉素为贝壳杉烯类化合物。
它是从赤霉菌培养液中提取的一类化合物,其中以CA3,(赤霉酸)活性最高,应用最广,市售的赤霉素主要是赤霉酸。
分子式是C19H22O6,分子量为346。
纯晶为白色结晶,工业晶为白色粉剂,熔点233~237℃,易溶于醇类、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、冰醋酸等有机溶剂中,难溶于水,不溶于石油醚、苯和氯仿等。
使用原粉时,先用少量乙醇或烧酒溶解,然后加水至需要浓度。
在不同pH溶液中,其稳定性不同;在pH3~4条件下,其水溶液最稳定;在中性或微碱性条件下,稳定性明显下降;在碱性溶液中就被中和失效,所以应用时不能与碱性农药如石硫合剂等混合使用。
赤霉素溶液不要加热,超过50℃会逐渐失去活性。
赤霉素溶液长期放置在室温或高温条件下,都会丧失其活性。
小白鼠口服1500mg/kg没有引起中毒,对人畜无毒害。
赤霉素的生理功能是多方面的,现综述如下:它是广谱型促进植物生长的物质,主要是促进细胞分裂,细胞伸长,可促进核酸和蛋白质的合成有促进和控制内源生长素的合成和降解作用;它的重要作用之一是提高多种水解酶的活性,其中α-淀粉酶、核糖核酸酶、脂肪酶等,都有能通过它的诱导重新形成;另一方面也能提高水解酶的活性,使用权贮藏物质大量分解、输送到新生器官供生长所用,故可促进种子萌发;它可以克服植物的矮生性状、使营养器官旺盛生长;也可代替低温打破种子的休眠,代替长日照或低温诱导开花;诱导单性结实;也可促进物质的运输方向,使物质由源向库的方向转移等。
另外也有促进叶片扩大,茎延长,侧枝生长,抽苔、两性花的雄花形成,种子果实生长,某些植物的坐果,贮藏保鲜。
在抑制作用方面,有延缓成熟,打破侧芽体眠、衰老,抑制块茎形成等。
一、促进作物萌发,打破种子休眠1、马铃薯及甘苗为了能收获两季马铃薯,在夏季刚刚收获的薯块呈休眠状态,用赤霉素溶液浸泡整个或切成块的薯块30分钟,晾干后埋于湿沙中进行催芽或直接播种,薯芽4~7天后开始萌发,薯块中的淀粉、蛋白质、维生素C都有增加,且出苗齐全;如在马铃薯收获前2~4周,用赤霉素溶液叶面喷洒,收获后的马铃薯再播种也能提早萌发;用赤霉素溶液浸泡甘薯秧根茎部2小时,能促进发新芽。
赤霉素生产工艺
赤霉素生产工艺赤霉素(Gibberellins,GA)是一类具有植物激素功能的次生代谢产物,广泛应用于农业生产中的植物培育、果实催熟、稻谷稳产等领域。
下面我将简单介绍赤霉素的生产工艺。
赤霉素的生产一般通过深层发酵来实现。
其主要工艺流程包括:菌种培养、发酵、提取、纯化和干燥等步骤。
首先,选用合适的赤霉菌菌种进行培养。
赤霉菌是赤霉素的产生菌种,一般从自然环境中分离出来,如上海林屯赤霉体系内的赤霉菌。
菌种培养时需提供适宜的培养基,培养条件包括温度、pH值、气体、搅拌强度等因素,这些条件要依据菌种的特性和养殖过程中的菌种生长变化进行控制。
接下来,进行发酵。
选取合适的发酵罐进行培养过程中的操作。
培养罐内要维持适宜的温度(一般为25-28℃),并提供适宜的气体供给,以及适当的酸碱度。
此外,对菌液的搅拌也很重要,以保证菌液的均匀性和氧气的充足供应,促进菌体的生长和代谢产物的产生。
发酵时间根据不同的赤霉菌种和菌液的产物合成能力来确定,通常在4-6天之间。
发酵结束后,进行提取步骤。
提取赤霉素的方法有多种,常用的是溶剂提取法。
首先将发酵液分离,得到菌体和培养基,然后用有机溶剂进行提取。
利用溶剂的不同极性,将赤霉素分解提取出来,并通过进一步的萃取和蒸发浓缩等工艺步骤,使提取物中的赤霉素得到进一步分离和纯化。
最后,对提取物进行纯化和干燥。
通过萃取后的提取物,进一步进行纯化和精制,以去除杂质和增加赤霉素的纯度。
纯化工艺一般包括吸附、分离、结晶等步骤。
纯化结束后,将纯化后的赤霉素进行干燥处理,常用的干燥方法有自然干燥、冷冻干燥、喷雾干燥等。
赤霉素的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到多个步骤和参数的控制。
科学合理地设计和操作这些工艺步骤,可以提高赤霉素的产量和纯度,从而达到更好的生产效果。
赤霉素_精品文档
赤霉素赤霉素是一种重要的植物激素,对植物的生长和发育起着关键的调控作用。
它最早是由荧光杆菌产生,在植物学上引起了广泛的研究兴趣。
赤霉素对植物的萌发、幼苗生长、开花、果实成熟和植物抗逆性等多个方面都具有重要的影响。
在本文中,将重点介绍赤霉素的生产、生理作用和应用。
一、赤霉素的生产赤霉素的生产主要通过两种途径,一种是通过化学合成,另一种是通过微生物发酵。
化学合成的方法具有成本较低和产量较高的优势,但是其生产过程中需要使用很多有毒物质,对环境污染较大。
而通过微生物发酵生产赤霉素,不仅能够降低生产成本,还可以减少对环境的污染。
目前,大多数赤霉素都是通过微生物发酵的方式进行生产。
二、赤霉素的生理作用赤霉素在植物体内具有多种生理作用,其中最为重要的作用是促进植物生长。
赤霉素能够促进萌发和幼苗生长,提高植物的生物量和产量。
此外,赤霉素还能够调节植物的开花和果实成熟过程,使植物能够更好地进行繁殖。
此外,赤霉素对植物的抗逆性也有一定的影响,可以提高植物对环境胁迫的适应能力。
三、赤霉素的应用1. 农业领域:赤霉素作为一种植物生长调节剂,被广泛应用于农业生产中。
它可以促进作物的生长和发育,提高产量和品质。
例如,在水稻种植中,适当使用赤霉素可以促进水稻的萌发和生长,提高单株产量。
2. 果树种植:赤霉素对果树的开花和结果具有调节作用,可以促进果树的开花过程,提高果实的产量和品质。
例如,在柑橘种植中,喷施赤霉素可以提高柑橘的结果率和产量。
3. 蔬菜种植:赤霉素对蔬菜的生长和发育也具有一定的促进作用。
适当应用赤霉素可以提前促使蔬菜的生长和丰产。
例如,在大棚蔬菜的种植中,喷施赤霉素可以加快蔬菜的生长速度,缩短生长周期。
4. 植物繁殖:赤霉素在植物繁殖中起到重要的作用。
它可以促进植物的生殖器官的发育,提高种子的质量和数量。
例如,在种子繁殖中,适当使用赤霉素可以提高种子的发芽率和存活率。
5. 植物保护:赤霉素还可以用作一种植物保护剂,提高植物的抗逆能力,增强植物对病虫害的抵抗力。
第三节 赤霉素
贝壳杉烯醛
贝壳杉烯醇
贝壳杉烯
COOH
CHO COOH
位 置:内质网 关键酶:P450单加氧酶 抑制剂:多效唑 烯效唑
贝壳杉烯酸
GA12醛
赤霉素生物合成阶段三
位 置:细胞质 关键酶:双加氧酶 抑制剂:Cyclohexanetriones
早期C13非羟化途径
O OC COOH COOH OC COOH HO
GAs的发现
恶苗病 Bakane disease (foolish seedling) 赤霉菌Gibberella fujikuroi (Sawada)
Characteristic elongated rice seedling caused by bakanae
关于赤霉素发现的几篇历史文献
Hori S. 1898. Some observations on "Bakanae" disease of the rice plant. Mem. Agric. Res. Sta. (Tokyo) 12 (1),110-119.
赤霉素生物合成器官特异性的实例
赤霉素生物的合成器官特异性
营养生长
发芽 茎叶生长
花器官分化/成熟
生殖生长
穗轴/节间生长
Expression of the GA metabolic genes in various organs of the wild-type rice. Total RNAs were isolated from vegetative shoot apices (1), leaf sheaths (2), leaf blades (3), stems (4), roots (5), immature panicles (6), and panicles at flowering time (7), and quantitative RT-PCR was conducted . Histone H3 was used as a control.
赤霉素的功能及主要产地
1.1赤霉素的功能及主要产地赤霉素为五大(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯)植物内源性激素之一, 属于生物农药中的植物生长调节剂产品,俗名“九二零”,分子式为C19H22O6。
赤霉素有利于促进植物生长、提高作物产量改善作物品质,在水稻、水果、蔬菜、花卉等现代农业生产领域应用广泛,尤其是水稻杂交制种不可缺少的手段。
赤霉素的应用使杂交水稻制种产量提高了十几倍,对保证我国的粮食安全起了重大作用。
依靠自主开发,我国已成为世界上最主要的赤霉素生产和应用国。
经过激烈的市场竞争,目前国外仅有美国一家在公司生产,其年产量为40吨;国内规模以上生产企业有4家,总产量达到230t,占世界总产量的85%。
美国公司也已计划停止生产,转为向中国企业采购原药。
由于赤霉素产品具有高效低毒、低残留、环境友好无公害的特点,得到世界粮油组织和各国政府的许可,每年我国赤霉素产品有三分之一以上出口到欧美、东南亚等世界许多国家和地区。
江西新瑞丰生化有限公司位于江西省新干县,是江西省第一家赤霉素生产定点企业,公司自1990年建成投产以来,经过四期技改、扩建,赤霉素生产规模从最初的3.6t/a达到现在的110t/a,占世界总产量的39%以上。
江西新瑞丰生化有限公司生产的“瑞丰牌”赤霉素质量位居全国首位,达到并超过美国FCC标准,产品销往全国各地,并出口欧、亚、美、非洲等国家和地区。
1.2赤霉素废水特性及处理方法赤霉素生产废水(以下简称赤霉素废水)成分复杂,各工段废水排放情况差异很大, 废水总COD Cr高,可生化性差,硫酸盐浓度高[1];其中的萃余液为深黄色,有机污染物浓度最高[2]。
国内外对赤霉素废水的处理研究比较少,冯斐[1]采用UASB-SBR-接触氧化工艺处理赤霉素废水,出水可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准。
何宗健[2]采用混凝气浮+UASB厌氧+AO+接触氧化+沉淀工艺处理赤霉素废水,出水可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。
赤霉素
赤霉素合成阶段 赤霉素合成器官特异性 赤霉素合成部位和运输 赤霉素合成的调控
未成熟的种子和 果实是主要的合 成部位,还包括 幼茎顶端和根部。
前质体 内质网
胞质中
赤霉素 生物合成途径
(GGPP)
GA12醛
赤霉素合成阶段
步骤一 环化反应生成贝壳杉烯 步骤二 氧化反应生成GA12醛 步骤三 由GA12醛形成所有其它GAx
Active Inactivation
步骤二 氧化反应生成GA12醛
CHO
贝壳杉烯醛
C H2O H
贝壳杉烯醇
贝壳杉烯
COOH
贝壳杉烯酸
CHO COOH
GA12醛
位 置:内质网 关键酶:P450单加氧酶 抑制剂:多效唑
烯效唑
所有GA物质共同前体
步骤三 由GA12醛形成所有其它GAx
COOH
COOH GA12
花器官分化/ 成熟
穗轴/ / 节间生长 生殖生长
水稻不同生长阶段活性赤霉素的器官特异性作用示意图
赤霉素合成部位和运输
合成最活跃植物器官是发育中的种子和果实;幼芽、 幼叶和上部茎节;
茎中合成的赤霉素可以通过韧皮部运输到植株的其他部分
成熟叶片的叶肉细胞不能进行贝壳杉烯的合成,但可以进行 赤霉素第三步骤的合成,前体就是从茎的分生组织转移而来, 在叶片中被转化为活性赤霉素
GA34
OH
O
HO
OC
HO
COOH
GA8
GA 的生物合成途径
Geranylgeranyl
pyrophosphate
牻ph ate
珂巴基焦磷酸
基本的生物异戊二烯单元是异戊烯基焦磷 酸 (isopentenyl pyrophosphate or diphosphate, IPP)。绿色组织中GA 合成所 用的 IPP 是由三磷酸甘油醛和丙酮酸在质 体合成的. 但在富含 GA 的南瓜胚乳中, IPP 是从甲瓦龙酸在细胞质中合成的。 因此, 不同组织中用于 GAs 合成的 IPP 可 能来自不同的细胞器。
赤霉素用法与用量(含多种农作物),超详细建议收藏
赤霉素用法与用量(含多种农作物),超详细建议收藏赤霉素在使用的时一般需先用酒精或者高浓度的烧酒对其进行溶解,待溶解后再与水进行勾兑后再使用,不同农作物使用剂量及方法不同,赤霉素可刺激农作物叶和芽的生长,从而提高产量。
一、什么是赤霉素1、赤霉素属于一种植物激素,主要应用于农业生产,能刺激叶片和芽的生长,还能提高产量。
2、赤霉素呈白色结晶粉末状,能溶于醇类、丙酮、乙酸乙酯、碳酸氢钠溶液和磷酸缓冲液等等,但是却非常难溶于水和乙醚,而且它非常的不稳定,遇到硫酸就会变成深红色。
3、在使用的时候一般先将它用酒精或者白酒进行溶解,然后再与水进行勾兑,再进行喷洒、涂抹、拌种等。
二、赤霉素的作用1、赤霉素属于植物生长调节剂,能促进植物的生长、促进细胞生长、加速植物的生长和发育、促进植物提前成熟、打破蔬菜种植的休眠期、促进植物能快速发芽、改善瓜类蔬菜和雌花的比例、促使叶片扩大、防治花朵脱落、提高作物的结果率,微信搜索菜农圈关注,还能提高农作物的产量和改善产品的品质等等。
2、赤霉素还能用于发制品当中,能促进头皮血液循环、减少头屑,还能延长细胞寿命和刺激细胞分裂、刺激头发生长、防治脱发等功效。
3、赤霉素还能作用与皮肤,护肤品和化妆品中添加赤霉素的话,能抑制黑色素的生成,能淡化色斑和痣,还能增白皮肤色泽,起到美白提亮的功效。
三、赤霉素如何在果树上进行使用1、赤霉素在果树上使用的时候,需要先用60度以上的酒精或对其进行溶解,然后再用足量的水对它进行勾兑。
2、如果购买的是赤霉素可溶粉剂或者是赤霉素乳油的话,则不需要用酒精或者其他化学药剂与它进行溶解,可以直接与水进行等比例的勾兑,然后在果树上喷施即可。
3、可以是叶面上进行喷洒,也可以进行叶面和树干涂抹,还可以与种子进行拌种等方式。
第十一章第三节 赤霉素
生长延缓剂阿莫
多效唑
Inhibitor of Stage 2
Inhibitor of GA12 to GA1
赤霉素的生物合成抑制剂 (植物生长延缓剂)
一些赤 霉素生 物合成 抑制剂 的抑制 部位
GGPP CPP
AMO1618, Phosphon-D, CCC-chlorocholine chloride
赤霉素影响植 物的发育状态
蓝桉,灰杨柳 Eucalyptus globulus 上:幼态;下:成熟态
GA3 使英国常春藤从 成熟期向幼年期转变;
而许多幼态的针叶植
物则可被 GA4 和GA7 诱导进入生殖期。
赤霉素促进开花
白菜抽 薹开花
玉米突变体的研究表明 GA 在玉米性别决 定中的主要作用可能是抑制雄花的发育。
• 赤霉素显著促进整株植物伸长生长,生长 素对离体器官具有明显的促进生长作用;
• 赤霉素促进的细胞伸长生长不象生长素那 样伴随细胞壁的酸化。
GA 打破休眠, 促进萌发
赤霉素可有效的 打破种子、块根、 块茎和芽的休眠, 促进萌发。 如 0.5~1 ppm (0.5~1 μg/g) 赤霉素就可打破马铃薯的休眠。
)
FPP合 成酶
GGPP合成酶
CH2OPP
法尼基焦磷酸(FPP)
牻牦牛牛儿基儿牦牛基儿基牻焦牛磷酸儿(GGPP) 基焦磷酸GGPP
IPP→GGPP:类萜烯合成的共同步骤
赤霉素生物合成的第一步骤 环化反应生成贝壳杉烯
Geranylgeranyl pyrophosphate
牻牛儿基牻牛儿焦磷酸
copalyl pyrophosphate
赤霉素通过细胞体积的扩大,诱导 G2期的分生细胞进入M期,赤霉 素诱导细胞分裂是赤霉素促进细胞 伸长生长的间接效应。
赤霉素
α-淀粉酶产生,也诱导其他水解酶的产生。
例如:蛋白酶、核酸酶等。
水解酶
糊粉层
赤霉素
芽鞘
盾片
胚根
胚
GA诱导大麦糊粉层细胞-淀粉酶等水解酶产生
3. 调节细胞壁中钙的水平 赤霉素能使细胞壁中的钙离子进入胞质溶胶,导致
细胞壁的钙水平下降。
生赤 长霉 的素 促对 进玉 作米 用茎 杆 伸 长
对 矮 化 豌 豆 幼 苗 茎 伸 长 的 作 用
图中左为矮生突变体,右为施用GA3植株长高至正常植株 的高度。GA促进矮生植株伸长的原因是由于矮生种内源GA 的生物合成受阻,使得体内GA含量比正常品种低的缘故。
GA
(二)诱导开花
若对这些未经春化的作 物施用GA,则不经低温 过程也能诱导开花,且 效果很明显。GA也能代 替长日照诱导某些长日 植物开花,但GA对短日 植物的花芽分化无促进 作用。
生化酶合成
mRNA合成
(四)促进雄花分化
对于雌雄异花同株的植物,用GA处理后,雄花的 比例增加;对于雌雄异株植物的雌株,如用GA处 理,也会开出雄花。GA在这方面的效应与生长素、 乙烯相反。
(五)其他生理效应
加强IAA对养分的动员效应,促进某些植物 座果和单性结实、延缓叶片衰老等。可促进 细胞的分裂和分化,GA促进细胞分裂是由于 缩短了G1期和S期。但GA对不定根的形成却 起抑制作用,这与生长素又有所不同。
一、赤霉素的发现、种类和结构 二、赤霉素的分布与运输 三、赤霉素的生物合成 三、赤霉素的生理效应
(一)发现 1926年,黑泽英一(日本)在水稻恶苗病菌(赤霉 菌)的培养液中发现能引起水稻徒长的物质。 但没 有命名,更没有确定其化学结构。
赤霉素
三、赤霉素的生物合成与运输
(三)GA的结合 植物体内的GA可通过结合和降解来消除过量 的GA。但GA合成以后在体内的降解很慢,然而 却很容易转变成无生物活性的束缚型(即结合 型)GA。所以,植物主要是通过结合方式来调控 GA的量。 植物体内的结合态GA主要有GA-葡萄糖酯和 GA-葡萄糖苷等。结合态GA是GA的贮藏和运输形 式。在植物的不同发育时期,自由型与束缚型 GA可相互转化。如在种子成熟时,游离的GA不 断转变成束缚型的GA而贮藏起来,而在种子萌 发时,束缚型的GA又通过酶促水解转变成自由 型的GA而发挥其生理调节作用。
蓝桉,灰 杨柳 Eucalypt us globulus
上:幼态; 下:成熟态
赤 霉 素 影 响 植 物 的 发 育 状 态
五、赤霉素的作用机理 GA的作用机理是在转录水平上诱导酶的合成以及调 节生长素水平而对生长起促进作用的。 (一)GA与酶的合成 GA促进无胚大麦种子合成α -淀粉酶具有高度的专一 性和灵敏性,在萌发时,贮藏在胚中的束缚型GA水解释 放出游离的GA,通过胚乳扩散到糊粉层,诱导糊粉层细 胞合成α -淀粉酶,酶扩散到胚乳中催化淀粉水解 ,水 解产物供胚生长需要。GA不但诱导α -淀粉酶从头合成, 也诱导其它水解酶(如蛋白酶、核糖核酸酶、β -1,3-葡 萄糖苷酶等)的形成。 GA诱导酶的合成是由于它促进了mRNA的形成,即GA是 编码这些酶的基因的去阻抑物,它使得这些基因得以转 录,并翻译成蛋白质(酶)。
三、赤霉素的生物合成与运输
(二)运输 GA在植物体内的运输没有极性,可以双向 运输。根尖合成的GA通过木质部向上运输,而 叶原基产生的GA则通过韧皮部向下运输,其 运输速度与光合产物相同,为50~100厘米/小 时。GA在植物体内的运输没有极性,可以双向 运输。GA通过木质部向上运输,而叶原基产生 的GA则是通过韧皮部向下运输,其运输速度与 光合产物相同,为50~100厘米/小时。
赤霉素的发现与研究概况
赤霉素的发现与研究概况一、赤霉素的发现及其种类(一) 赤霉素的发现赤霉素(gibberellin,GA)最早是由日本植物病理学家研究水稻恶苗病(Rice bakanae)时发现的,它是指具有赤霉烷骨架,并能剌激细胞分裂和伸长的一类化合物的总称.1898年,Shotaro Hori 发表了有关水稻恶苗病病因的第一篇论文,指出水稻恶苗病是由一种镰刀菌的感染造成的.1912年,Sawada在《台湾农业评论》(Formosan Agricultural Review)发表一篇题为'The Diseases of Crops in Taiwan'的文章,指出水稻幼苗的徒长可能源于所感染真菌菌丝的刺激.随后,Eiichi Kurosawa(1926)发现利用干枯的水稻幼苗的培养滤液也能显著地造成水稻幼苗和其他水草的伸长,并断定恶苗病菌通过分泌一种化合物刺激茎的延伸,抑制叶绿素的形成和根的生长.20世纪30年代,经过科学家的努力,最终将水稻恶苗病菌正式命名为藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi (Saw.) Wr),其无性态命名为禾谷镰刀菌(Fusarium moniliforme (Sheldon)).有性态名字来源于两个著名的日本植物病理学家的名称Yosaburo Fujikuro 和Kenkichi Sawada.1934年,Teijiro Yabuta 最先从恶苗病菌的发酵滤液中获得有效成分的结晶体,发现该成分在任何供试浓度下都能抑制水稻幼苗的生长,并于1935年正式命名为赤霉素(gibberellin,GA).1938年Yabuta和Yusuke Sumiki 又从赤霉菌培养基的过滤液中分离出了两种具有生物活性的结晶,命名为'赤霉素A'和'赤霉素B'.直到50年代初,英,美科学家从真菌培养液中首次获得了这种物质的化学纯产品,英国科学家称之为赤霉酸(1954),美国科学家称之为赤霉素X(1955).后来证明赤霉酸和赤霉素X为同一物质,都是GA3.1955年东京大学的科学家对他们的赤霉素A进行了进一步的纯化,从中分离出了三种赤霉素,即赤霉素A1,赤霉素A2和赤霉素A3.通过比较发现赤霉素A3与赤霉酸和赤霉素X是同一物质.1957年东京大学的科学家又分离出了一种新的赤霉素A,叫赤霉素A4.此后,对赤霉素A系列(赤霉素An)就用缩写符号GAn表示.后来,很快又发现了几种新的GA,并在未受赤霉菌感染的高等植物中也发现了许多与GA有同样生理功能的物质.1959年克罗斯(B.E.Cross)等测出了GA3,GA1和GA5的化学结构.同时,MacMillan和Suter报道一些植物的未成熟种子中分离得到GA1结晶,说明GAS是高等植物的天然物质.(二)赤霉素的种类.目前,分别从植物,真菌和细菌中已经发现赤霉素类物质超过140种.赤霉素类是根据化学结构来确定的,它们均含有赤霉烷环(gibberelane)地基本结构(图8-12).GAS的编号是按照它们被发现的先后顺序来确定的,而不是表示它们化学结构上有什么关系.在所有的GAS种,GA3可以从赤霉菌发酵液中大量提取,是目前主要的商品化和农用形式。
赤霉素
GA5的化学结构
目前,在植物界、真菌和细菌中都发现了赤霉素,赤霉素是 植物激素中最多的一种激素,现已发现127种。其中19C种类多于 20C,生理活性也高于20C。 赤霉素都是以赤霉烷为骨架的衍生物.赤霉素的种类虽然很多, 但都是以赤霉烷为骨架的衍生物。赤霉烷是一种双萜,有四个环, 四个环对赤霉素的活性是必要的,环上各基团的种种变化就形成了 各种不同的赤霉素。(赤霉素分子中有一个游离羧基,因此呈酸性)
1.部位:植物合成GA部位是幼芽、幼根、发育的幼
果和种子
2.前体:甲瓦龙酸 3.途径:根据参与酶的种类和在细胞中合成部位,
大体上分为3个阶段
(1)在质体中从异戊烯磷酸到贝壳杉烯
(2)在内质网的膜上进行从贝壳杉烯到GA12醛 (3)在细胞质由GA12转化成其他GA
质 体
内 质 网 细 胞 质
生赤 长霉 的素 促对 进玉 作米 用茎 杆 伸 长
GA
图中左为矮生突变体,右为施用GA3植株长高至正常植株 的高度。GA促进矮生植株伸长的原因是由于矮生种内源GA 的生物合成受阻,使得体内GA含量比正常品种低的缘故。
对 矮 化 豌 豆 幼 苗 茎 伸 长 的 作 用
(二)诱导开花
若对这些未经春化的作 物施用GA,则不经低温 过程也能诱导开花,且 效果很明显。GA也能代 替长日照诱导某些长日 植物开花,但GA对短日 植物的花芽分化无促进 作用。
(一)促进茎的伸长生长
赤霉素最显著的生理效应就是促进整体植株的生长 这种效应主要是由于促进了细胞伸长。 GA促进生长具有以下特点: 1.GA可促进整株植物生长,尤其是对矮生突变品种的 效果特别明显; 2.GA一般促进节间的伸长,不是促进节数增加; 3.GA对生长的促进作用不存在超最适浓度的抑制作用; 4.不同植物种和品种对GA的反应也有很大的差异;
赤霉素的应用及原理
赤霉素的应用及原理1. 赤霉素的概述赤霉素(Gibberellins)是一种植物激素,广泛存在于自然界中的植物和微生物中。
它在植物生长发育过程中起着重要的调控作用,包括促进植物的生长、调控植物的生殖、参与调控植物的代谢等。
因此,赤霉素在农业生产中具有很大的应用潜力。
2. 赤霉素的应用领域2.1 促进植物生长赤霉素可以促进植物茎和叶的伸长,增加植物的高度和体积。
因此,在农业生产中可以利用赤霉素来提高作物的产量和品质。
例如,在葡萄、草莓等果树和蔬菜的生产中,可通过喷施赤霉素来促进植物的生长,增加果实的产量。
2.2 控制植物的开花赤霉素对植物的开花过程也具有调控作用。
在一些作物的生产中,为了控制开花的时间和数量,可以利用赤霉素进行调控。
例如,在兰花的生产中,可以通过施用赤霉素来延迟兰花的开花时间,从而使兰花的观赏期更长。
2.3 促进果实的膨大和成熟赤霉素可以促使果实快速膨大和成熟,提高果实的品质和产量。
在苹果和葡萄等水果的生产中,可以喷施赤霉素来促进果实的膨大和颜色的形成,使果实更加美观诱人。
2.4 整形植物形态通过调节赤霉素的浓度和施用时间,可以对植物的形态进行控制,比如增加植株的分枝、提高叶片的数量和大小等。
这对于造园、景观设计等方面具有重要价值。
3. 赤霉素的作用机理赤霉素的作用机理是通过影响植物内源激素的合成和传导来实现的。
具体来说,赤霉素通过与植物细胞内的赤霉素受体结合,激活相应的信号传导通路,从而调控植物的生长和发育过程。
赤霉素受体与其他植物激素受体相互作用,形成复杂的调控网络,进一步影响植物的生长发育。
4. 赤霉素的使用方法赤霉素的使用方法通常有三种:喷施、浸种和土壤施用。
4.1 喷施将赤霉素溶液直接喷洒在植物的茎叶上,可以迅速被植物吸收并传导到各个部位,起到促进植物生长的作用。
喷施方法适用于蔬菜、水果和观赏植物等多种作物。
4.2 浸种将种子浸泡在含有赤霉素的溶液中,可以促进种子的萌发和幼苗的生长。
赤霉素研究报告
赤霉素研究报告1. 引言赤霉素是一种天然植物生长素,广泛存在于植物中,并对植物的生长和发育起着重要的调控作用。
近年来,赤霉素逐渐引起了科学家们的关注,成为植物生长发育领域的研究热点。
本文将对赤霉素的研究进行综述,包括其结构与生物合成、生物功能和应用前景等方面的内容。
2. 赤霉素的结构与生物合成赤霉素(Gibberellin, GA)属于萜类化合物,其结构主要由20个碳原子组成。
赤霉素合成的主要途径为甾体前体物质赤藓卟啉(Protoporphyrin IX)的后胺化反应,随后经过一系列的酶催化作用,最终形成赤霉素。
赤霉素的生物合成主要发生在植物的茎尖、叶片和花序等部位,受到内外部环境的调节。
内源因子如光照、温度和营养等对赤霉素合成起着重要的调控作用;而外源因子如激素和外界信号的刺激也能影响赤霉素的合成和传输。
3. 赤霉素的生物功能赤霉素在植物的生长发育过程中起着重要的生物调节作用。
具体而言,赤霉素能够促进植物的细胞分裂和伸长,提高植物的根系生长和侧枝分枝,调控植物的开花和果实发育,以及影响光合作用和植物生理代谢等过程。
除了对植物本身的调节作用外,赤霉素还能够与其他植物激素相互作用,进一步调控植物的生长发育。
例如,赤霉素与植物激素生长素(Auxin)共同作用,促进植物胚发育和根系形成;与植物激素独角蟾素(Abscisic Acid, ABA)相互作用,调控植物的休眠和抗逆等。
4. 赤霉素的应用前景赤霉素作为一种重要的植物生长调节剂,在农业生产中具有广泛的应用前景。
首先,赤霉素可以促进植物的生长和发育,提高农作物的产量和品质。
其次,赤霉素还能够调节植物的开花和果实发育,有助于实现农作物的调控栽培。
此外,赤霉素还可以用于农业病虫害的防治,提高农作物的抗病虫害能力。
除了农业领域,赤霉素在观赏植物的育种、园艺和草坪绿化等方面也具有广泛的应用前景。
进一步的研究和开发,将有助于探索赤霉素的更多潜在应用。
5. 结论赤霉素作为一种重要的植物生长素,对植物的生长发育具有重要的调节作用。
赤霉素的作用及赤霉素的使用方法
赤霉素的作用及赤霉素的使用方法一、目前生产的赤霉素,多为小塑料袋装,每袋1克或2克,为无色结晶粉末。
它不溶于水,而溶于醇类如酒精等液中,因此,在配制药液时,不可直接用水稀释,而应先将其溶解在酒精里,然后兑水配制成所需浓度。
或将其溶解在60度白酒里,白酒数量以能把赤霉素全部溶解为度。
二、赤霉素在较低的温度和酸性条件下,相对稳定。
但遇碱便中和失效。
高温也会使药效明显下降。
故应在气温不高的季节使用,可在晴天露水干后进行。
但在炎热夏季,应在傍晚气温较低时使用。
配制药液要用中性水,不可采用含有钙镁的硬水(碱性)。
同样,赤霉素可与酸性、中性化肥或农药混合施用,但不可与碱性化肥或农药混合。
三、植物的新生组织生活力强,赤霉素对其作用也大。
因此在使用时,应尽可能将药液喷在植株上、中部或其他需喷药部位,一股不需全株喷施,以节省药液,降低生产成本,又可取得相同效果。
四、赤霉素属促进型激素,它可加速植物细胞分裂,但不是植物所需养料。
故施后在植株茎、叶等部位加速生长时,常会出现短期内叶色变淡。
因此,要根据土壤肥力、苗势等情况,与1%尿素溶液或1-2%过磷酸钙溶液、0.2%磷酸二氢钾溶液等混(配)合施用,以提高效果。
五、要严格掌握药液浓度,不可任意提高或降低。
药液浓度过低,不起作用或效果不理想;药液浓度过高常会引起茎叶徒长、造成田间郁闭、倒伏,花和果实、种子畸形等。
要根据不同作物和不同需要,按规定使用适宜浓度的药液。
当前使用浓度一般为10-50ppm药液。
配制方法:取赤霉素1克,用少量45%酒精溶解后,兑水100公斤,即得10ppm赤霉素药液;兑水20公斤,即得50ppm赤霉素药液。
以此类推。
六、要注意适时施用,不可过迟或过早,否则无效或仅受其害,例如,为防治杂交稻“包颈”。
在水穗主穗大部分抽出时喷施,效果良好。
而推迟在开花时施,就会造成颖花异常而减产。
七、赤霉素在主要作物生产中应用的时期、浓度及功能:1.在芹菜收获前半月开始,每5天35ppm赤霉素喷施一次;在菠菜6片叶后,每6-7天喷20ppm赤霉素一次;在苋菜5-6片叶时,喷施15-20ppm赤霉素一次,可促进茎叶生长旺盛,提高鲜菜产量。
赤霉素类型与生理应用
赤霉素类型和生理应用摘要: 随着农业生产技术的不断提高,植物生长调节剂已经在农业生产中被广泛的应用。
现主要阐述赤霉素的生理功能及其在农业生产中的主要应用, 以利于赤霉素在农业生产中的正确使用。
关键词:赤霉素;剂型;生理功能;化学调控赤霉素(GAs)是控制植物生长并作用于植物整个生命周期的一种激素。
其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得。
可刺激叶和芽的生长。
已知的赤霉素类至少有38种。
赤霉素具有促进种子发芽和植物生长、提早开花结果等作用。
被广泛用于多种粮食作物, 在蔬菜上应用更为广泛, 对作物、蔬菜的产量和品质都有明显的促进作用。
1 赤霉素剂型1.1 赤霉素粉剂1.1.1 赤霉素结晶粉。
赤霉素结晶粉是赤霉素发酵液经一系列过滤、浓缩、萃取、结晶制得。
赤霉素结晶粉稳定性好, 便于运输,且保质期较长[1]。
但使用时需先用少量酒精或白酒将其溶解,然后再按所需浓度对水稀释, 但加水不当容易再结晶, 从而影响药效, 也给实际应用带来不便。
1.1.2 赤霉素可溶粉。
赤霉素可溶粉是在一定条件下按一定程序将赤霉素结晶粉和其他辅料烘烤、粉碎、混合而制得。
可溶粉细度均匀、流动性好、易于计量, 在水中溶解迅速, 有效成分以分子状态均匀地分散于水中,因此与其他剂型相比, 更能充分发挥药效因该剂型不含有机溶剂,不会因溶剂而产生药害和污染环境;贮存时稳定性好, 生产成本较低, 且使用安全。
故近年来赤霉素可溶性粉剂得到了较广泛的发展。
1.2 赤霉素乳油赤霉素乳油是将萃取后的赤霉素母液与溶剂和乳化剂配制而成的棕色透明液体,其中常用的溶剂是酒精, 乳化剂是蓖麻油聚氧乙烯醚[1]。
赤霉素乳油的生产历史较长,具有成熟的加工技术,且药效高,施用方便,性质稳定,所以产量大、应用范围广, 已成为我国赤霉素市场上一个主要剂型。
然而乳油剂型中的有机溶剂,对幼果有刺激作用, 可使果面皮孔增大,降低果面光洁度, 还有增加农药渗入动、植物和人体内的作用, 如使用不当,容易造成药害。
[赤霉素是一种植物激素]赤霉素:赤霉素
[赤霉素是一种植物激素]赤霉素:赤霉素篇一: 赤霉素:赤霉素-简介,赤霉素-应用赤霉素,是广泛存在的一类植物激素。
其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得。
可刺激叶和芽的生长。
已知的赤霉素类至少有38种。
赤霉素应用于农业生产,在某些方面有较好效果。
例如提高无籽葡萄产量,打破马铃薯休眠;在酿造啤酒时,用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发;当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时,用赤霉素处理能促进抽穗;或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。
赤霉素_赤霉素-简单介绍赤霉素相关赤霉素:新型绿色环保高科技产品英文名:gibberellin简称GA4+7西红柿,调节生长,棉花提高结铃率产品特点;赤霉素是结合国际技术成功研制出的新一代新型高科技调节剂产品,赤霉素是九二零的改良型药剂,英文名:gibberellin,简称GA4+7,其功效对作物的有效率是百分之百,效果持久,更高效,更稳定,更安全,幼苗期开始喷施为最佳,可使根系发达,又预防病害,它能显着地促进植物茎、叶生长,如生长期喷施,也可使营养均衡,有助于作物长势,花期喷施,可保花保果、也能使果实膨大、更有美果作用,棉花盛花期喷洒能有效减少蕾铃脱落,提高结铃率,并可以有效解除作物病害赤霉素适合以下作物:棉花、番茄、马铃薯、果树、稻、麦、大豆、烟草等,促进其生长、发芽、开花结果;能刺激果实生长,提高结实率,对棉花、蔬菜、瓜果、水稻、绿肥等有显着的增产效果。
历史CAS NO. 77-06-5EINECS 201-001-0赤霉素1926年日本黑泽英一发现,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象,病株往往比正常植株高50%以上,而且结实率大大降低,因而称之为“恶苗病”。
科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,却出现了与”恶苗病”同样的症状。
1938年日本薮田贞治郎和住木谕介从赤霉菌培养基的滤液中分离出这种活性物质,并鉴定了它的化学结构。
赤霉素的作用和使用方法
赤霉素的作用和使用方法赤霉素是一种广谱抗生素,具有较强的抗菌作用。
它可以抑制细菌的蛋白质合成,从而阻断细菌的生长和繁殖,对多种细菌感染具有良好的疗效。
赤霉素广泛应用于临床,治疗呼吸道感染、皮肤软组织感染、泌尿系统感染等疾病。
下面将详细介绍赤霉素的作用和使用方法。
首先,赤霉素的作用主要体现在抑制细菌的蛋白质合成过程。
细菌在生长和繁殖过程中需要合成蛋白质来维持生命活动,而赤霉素可以与细菌的核糖体结合,阻止氨基酸与RNA的结合,从而阻断蛋白质的合成,使细菌无法正常生长和繁殖,最终导致细菌死亡。
其次,赤霉素对多种细菌感染具有良好的疗效。
它对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有较强的抑菌作用,包括肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、克雷伯菌等常见致病菌。
因此,在临床上常用于治疗呼吸道感染、皮肤软组织感染、泌尿系统感染等疾病,对于这些感染有着良好的疗效。
接下来,我们来了解赤霉素的使用方法。
赤霉素主要以口服和注射的方式给药。
口服赤霉素适用于轻度和中度感染,一般成人每次口服0.25-0.5g,每日3-4次,儿童用量视年龄和体重而定。
注射赤霉素适用于重度感染或不能口服的患者,一般成人每次肌肉注射0.5-1g,每日2-4次,静脉注射用量可适当增加。
此外,使用赤霉素时需要注意以下几点。
首先,患者在使用赤霉素期间应密切监测肝肾功能,避免肝肾功能不全的患者过量使用。
其次,对于对赤霉素过敏的患者,禁忌使用。
另外,孕妇和哺乳期妇女慎用赤霉素,婴幼儿和老年患者使用时应谨慎。
最后,长期使用赤霉素可能导致细菌耐药性的产生,因此在使用过程中应严格按照医嘱用药,避免滥用和过量使用。
综上所述,赤霉素作为一种广谱抗生素,具有较强的抗菌作用,对多种细菌感染具有良好的疗效。
在使用赤霉素时,需要严格按照医嘱用药,注意监测肝肾功能,避免过敏和滥用使用。
希望本文能够对赤霉素的作用和使用方法有所了解,对临床用药有所帮助。
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一、赤霉素的简述
• 赤霉素的分布及种类
广泛—被子、裸子、蕨类植物;褐藻、绿藻、 真菌、细菌。 多存在于生长旺盛部分 :茎端、嫩叶、根尖、 果实种子。
含量: 1~100Ong·g种类、 含量: 1~100Ong·g-1 鲜重 , 种类、数量和状态 ( 自由态或 都因植物发育时期而异。 结合态 ) 都因植物发育时期而异。
例:GA3对矮生豌豆的影响
图 - GA3对矮生豌豆的影响 对矮生豌豆的影响 • 图中左为矮生突变体,右为施用GA3植株长高至正常植株的高度。GA 图中左为矮生突变体, 植株长高至正常植株的高度。 促进矮生植株伸长的原因是由于矮生种内源GA的生物合成受阻,使得 的生物合成受阻, 体内GA含量比正常品种低的缘故。 含量比正常品种低的缘故。
二、GA的用途 的用途
• 赤霉素的生理作用 赤霉素的生理作用: 1.使淀粉糖化; 使淀粉糖化; 使淀粉糖化 2.促进植物的茎、叶生长; 促进植物的茎、 促进植物的茎 叶生长; 3.促进抽苔和开花; 促进抽苔和开花; 促进抽苔和开花 4.打破芽及种子休眠; 打破芽及种子休眠; 打破芽及种子休眠 5.影响性别分化; 影响性别分化; 影响性别分化 6.诱导单性结实; 诱导单性结实; 诱导单性结实 7.防止花、果脱落 防止花、 防止花 果脱落。 8.解除其他激素造成的药害 解除其他激素造成的药害
四、GA生产工艺 生产工艺
• GA生产பைடு நூலகம்法
四、GA生产工艺 生产工艺
• GA工艺流程
五、GA展望 展望
我国是世界上应用植物生长物质最广泛的国家, 在农业生产中大面积应用植物生长物质已取得了 举世瞩目的成就。随着植物生长调节剂的不断开 发利用以及化学调控技术的不断发展,植物生长 调剂将更加广泛的应用于农业生产的各个环节中。 各种传统栽培措施基本上是侧重运用外部条件来 影响植物生理状况,而导入化控技术后的栽培,则 是外部条件加内源激素水平的双重调控,从而为 农业栽培展示了取得更高产的可能。随着农业生 产的发展,赤霉素的应用日益广泛。
二、GA的用途 的用途 • 赤霉素在生产中的应用
提高产量和打破种子、块茎、鳞茎等器官的休眠,促进发芽、分蘖、抽 苔,提高果实结果率,特别对解决杂交水稻制种中花期不遇有特别功 效,在棉花、葡萄、马铃薯、水果、蔬菜上广泛应用。
1.促使黄瓜、西瓜多开雌花并延长西瓜贮存期; 促使黄瓜、西瓜多开雌花并延长西瓜贮存期 促使黄瓜 2.促进土豆、豌豆、扁豆发芽; 促进土豆、 促进土豆 豌豆、扁豆发芽; 3.使芹菜、菠菜、散叶生菜叶片肥大 使芹菜、 使芹菜 菠菜、 4. 提高黄瓜、茄子、番茄坐果率 提高黄瓜、茄子、 5.酶活化剂 酶活化剂如啤酒生产中制麦芽时活化和提高麦 酶活化剂 芽中α-淀粉酶含量。
赤霉素
植物激素——920
一、赤霉素的简述
• 简介:gibberellins 。简称GA,也叫920是 简介: 一种植物激素。分子式:C19H22O6 。结构 : 如下
一、赤霉素的简述 • 赤霉素的发现:
1926年 1926年:日本黑泽英一发现水稻 “恶苗病”。 1938年 1938年:日本薮田贞治郎和住木谕介分离出此活 性质,鉴定其化学结构。命名为赤霉素。 1956年 1956年:C.A.韦斯特和 B.O.菲尼证明在高等植 物中普遍存在类似赤霉酸的物质。 1983年 1983年:已分离和鉴定出60多种。一般分为自由 态及结合态两类,统称赤霉素,分别被命名为GA1, GA2等。 1998年迄今 年迄今: 1998年迄今:已发现121种赤霉素。可以说,赤 霉素是植物激素中种类最多的一种激素。
三、国内GA生产概况 国内 生产概况
• 国内的GA生产企业 国内的GA生产企业 GA
主要分布于河南、上海、广东、山东、安徽、江西。 河南:河南神雨生物科技有限公司、郑州标典化工有限公司 河南 上海:上海一基实业有限公司、上海同瑞生物科技有限公司 上海 广东:睿祺贸易有限公司 、深港润滑油(深圳)有限公司 广东 山东:济南浩隆生物科技有限公司、山东嘉虹化工有限公司 山东 安徽:合肥兰旭生物技术有限公司 安徽 江西核工业金品生物科技有限公司、江西新瑞丰生化有限公 司、江苏丰源化工有限公司、陕西康泽化工科技有限公司 。 其中,浙江钱江生物化学股份有限公司 上海同瑞生物科 浙江钱江生物化学股份有限公司和上海同瑞生物科 浙江钱江生物化学股份有限公司 有限公司是目前国内最好的赤霉素生产厂家。 技有限公司
三、国内GA生产概况 国内 生产概况
• GA规格及价格
浙江钱江生物化学股份有限公司结晶粉规格: 浙江钱江生物化学股份有限公司结晶粉规格:
75%、80%、85%、90%、95% 。 价格:不同商家不同品牌价格相差悬殊;由800元/公斤~2800 价格 元/公斤不等,最高卖价80元/g。 上海源聚生物科技有限公司:规格>90%,15元/g;规格 >95%,25元/g。
一、赤霉素的简述
• 性能及特点 性能: 性能 纯品为白色结晶粉末,能溶于乙醇、丙酮、
乙酸乙酯及PH6.2的磷酸缓冲溶液,难溶于醚、氯 仿、苯及水,干燥状态及酸性溶液中较稳定,遇 碱易分解。剂型为80%结晶粉或40%乳油。
特点: 特点 不存在超最适浓度的抑制作用;不同植物种
和品种对GA的反应有很大的差异;对人畜基本无 毒。
种类—GA1、GA2、GA3、GA4、GA7。
一、赤霉素的简述
• GA3:赤霉素中生理活性最强、研究最多的是GA3。
显著促进植物茎、叶生长,特别对遗传型和生理型的矮 生植物有明显促进作用; 代替某些种子萌发所需要的光照和低温条件,从而促进 发芽; 使长日照植物在短日照条件下开花,缩短生活周期; 诱导开花,增加瓜类的雄花数,诱导单性结实,提高坐 果率,促进果实生长,延缓果实衰老; 防止果皮腐烂;减少棉花蕾铃脱落;马铃薯浸种可打破 休眠;大麦浸种可提高麦芽糖产量.