一篇文章正真讲透“芸苔素”(强烈建议收藏)

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一、植物激素与植物生长调节剂

人类在研究植物整个生育期的一系列复杂的生命活动时，发现植物的生根发芽、生长、开花、结果等每一步生命活动既要受到遗传因素――基因的控制，又要受到植物激素的调节。

植物激素是指植物体内各器官分泌的一些数量微少而效应很大的有机物质，也称内源激素，它从特定的器官形成后，就地或运输到别的部位发挥生理作用，调节植物的生长发育过程。其特点有：

（1）内生性，即在植物生命活动过程中细胞内部接受特定的环境信息的诱导形成的代谢产物。

（2）移动性，即具有远距离运输作用，它的移动速度和方式随激素的种类和植物器官的特性而异。

（3）微量性，即在极低的浓度下就有明显的生理效应。

植物生长调节剂不是内源激素。它是人工合成的、具有植物激素作用的一类有机物质，它们在较低的浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用。植物生长调节剂进入植物体内刺激或抑制植物内源激素转化的数量和速度，从空间和时间上调节植物的生长发育或改变某些局部组织的微观结构，从效果上起到了植物内源激素的作用。

二、植物激素的种类及功能

目前已发现具有调控植物生长和发育功能的植物激素按其

生理效应分类有生长素类、赤霉素类、乙烯类、细胞分裂素类、脱落酸类等五大类，而具有五大类植物生长调节剂综合功能的芸苔素内酯被“联合国粮农组织植物生理学会”命名为世界第六大类植物激素。

1、生长素类

生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。目前生产上应用最多的是吲哚丁酸、萘乙酸、2，4-D等，它们不溶于水，易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。缺点——在较低浓度能促进生长，较高浓度抑制生长。

2、赤霉素类

赤霉素种类很多，已发现有121种，都是以赤霉烷为骨架的衍生物。商品赤霉素主要是通过大规模培养遗传上不同的赤霉菌的无性世代而获得的，其产品有赤霉酸(GA3)及GA4和GA7的混合物。目前市场供应的多为GA3，又称920，难溶于水，易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂，在低温和酸

性条件下较稳定。

赤霉素类主要的用途：使茎伸长，部分代替低温长日照，促进叶的扩大和侧枝生长，促进雄花形成，种子发芽，单性结实和果实形成，储藏保鲜，抑制成熟和衰老，抑制侧芽休眠和地下块茎形成。

缺点——过量和频繁使用会加速细胞伸长；直接导致品质下降：稀释养分、果皮变厚、味淡。

3、乙烯类

乙烯因在常温下呈气态而不便使用，常用的为各种乙烯发生剂，它们被植物吸收后，能在植物体内释放出乙烯。乙烯发生剂有乙烯利、环己亚胺等，生产上应用最多的是乙烯利。乙烯利是一种强酸性物质，对皮肤、金属容器有腐蚀作用。乙烯利在生产上的主要作用是：催熟果实、促进开花和雌花分化、促进脱落、促进次生物质分泌等。乙烯抑制剂，如氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、氨基氧乙酸(AOA)、硫代硫酸银(STS)、硝酸银(银硝)等，在生产上用于抑制乙烯的产生或作用，减少果实脱落，抑制果实后熟，延长果实和切花保鲜寿命等。

缺点——残留超标；储藏期缩短；抑制生产，影响产量。

4、细胞分裂素类

细胞分裂素类是以促进细胞分裂为主的一类植物生长调节剂，都为腺嘌呤的衍生物。常见的人工合成的细胞分裂素有：激动素、氯吡脲、三十烷醇、噻苯隆等。在生产上应用最广的是激动素和6-苄基腺嘌呤，使用时先用少量酒精溶解，再用清水稀释。激动素在酸液中易受破坏，配制时应加入少量的碱。

细胞分类素类主要的生理作用是：促进细胞分裂、诱导芽分化、促进侧芽发育、消除顶端优势、抑制器官衰老、增加坐果和改善果实品质等。

缺点——容易导致畸形果，贮藏期变短。

5、脱落酸类

脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。除促使叶子脱落外尚有其他作用，如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。在生产上应用最广的是S-诱导素、矮壮素、多效唑、比久、缩节胺等。

脱落酸类主要的生理作用是：加速植物器官脱落、抑制整株植物或离体器官的生长、促进休眠、促进气孔关闭和抑制气孔张开、调节种子胚的发育、增加抗逆性等。

6、芸苔素内酯

芸苔素内酯，可以调节和平衡植物体内赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、生长素等的体内分配，使植物生长旺盛、健壮、高产、不易衰老，延长作物的采收周期，提高产量。

芸苔素内酯的一些生理作用表现有生长素、赤霉素、细胞分裂素的某些特点：

A、促进细胞分裂，促进果实膨大。对细胞分裂有明显的促进作用，对器官的横向生长和纵向生长都有促进作用，从而起到膨大果实的作用。

B、延缓叶片衰老，保绿时间长，加强叶绿素合成，提高光合作用，促使叶色加深变绿。

C、打破顶端优势，促进侧芽萌发，能够透导芽的分化，促进侧枝生成，增加枝数，增多花数，提高花粉受孕性，从而增加果实数量提高产量。

D、改善作物品质，提高商品性。诱导单性结实，刺激子房膨大，防止落花落果，促进蛋白质合成，提高含糖量等。

E、抗病解毒，可以调节植物C/N比，使植物产生抗病能力，使植株健壮，增强植株抗逆能力，对于遭受药害、肥害、盐害或其它自然灾害的植物，具有解毒、恢复植物代谢机能的功效。

三、芸苔素内脂的发现

1970年，美国学者J.W.Mitchell等从油菜花粉中提取出一种

具有强生理活性物质，对植物茎的伸长和细胞分裂有强烈的促进作用，定名为油菜素，又称芸苔素(Brassins)。

随着研究的深入和分离技术的发展，1979年Grove等确定了芸苔素的结构为甾醇内酯，因而命名为芸苔素内酯。随后在其他植物中相继发现其结构类似物40余种，代表化合物如24-表芸苔素内酯、24-表高芸苔素内酯等，它们都具有类似的化学结构和生理活性，总称为油菜素甾醇类化合物（Brassinosteroids，简称BRs）。迄今发现了大约70种天然芸苔素内酯类化合物,被合称为油菜素甾醇类物质（brassinosteroid，BR）。

1998年第十三届国际植物生长物质年会上被正式确认为第六类植物激素。

四、化学合成的芸苔素内酯

为了促进BRs物质在农业上的作用，20世纪末，关于BRs 的分离鉴定、化学合成、生物化学和植物生理学等方面的研究不断拓展深入。早期人工合成的芸苔素内酯类化合物，主要有以下四种芸苔素内酯：

就植物生理活性而言，芸苔素内酯＞24-表油菜素内酯＞高油菜素内酯＞长效芸苔素内酯；无论用任何检测系统，在已知的天然的和合成的BR中，芸苔素内酯是BR中活性最高的化合物。