芸苔素内酯的应用

发布日期:2019/5/28 9:10:50

背景及概述^[1][2]

芸苔素内酯，英文通用名brassinolide，中文别名：益丰素、天丰素、油菜素内酯、农梨利；曾用商品名：硕丰481，芸薹素内酯．云大120．皇嘉芸薹素等。化学名：2a，3a，22s，23s-四羟基-24R．乙基．B．高．7-氧杂-5a一胆甾-6．酮。农药类别：植物生长调节剂化学类别：激素类。芸苔素内酯外观为白色结晶粉末，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等，pH值5．4；对人畜低毒。芸苔素内酯是一种新型的植物生长调节剂。可广泛应用于蔬菜、果树、花卉、食用菌及各种农作物。

使用后可显著促进植物生长、提高植物的座果率。从而达到农作物的增产、增收i并且它还能提高作物的耐旱、耐冷、抗病、抗盐能力，有效减轻农药及除草刺对作物的伤害。在采收前5—10d使用，能有效延长瓜果、蔬菜、花卉的自然保鲜、贮存和运输时间二芸苔素内酯的生理活性极高，只需要极其微量就能够促进植物的生长发育．使用后不会对环境和作物造成任何污染和影响，因此该产品被誉为环保型第6代植物生长调节剂。

理化性质及结构^[1]

1970年美国农学家J.W.Mitchell等从油菜花粉中提取获得一种能显著促进豆苗生长的物质,定名为油菜素,又称芸苔素(Brassin).芸苔素是一类以甾醇为骨架的植物内源甾体类生物活性物质.英国的N.B.Mandava等于1978年将油菜素精制后,得到具有高活性的结晶物.1979年,Grove等确定其化学结构属于甾醇内酯,故命名为芸苔素内酯(Brassinolide).其后,又从另一些植物中提取了十几种具有生物活性的芸苔素甾体类物质,总称为芸苔素类固醇(Brassinosteroids,简称BRs),其中,以芸苔素内酯的生理活性最强,被认为是一种新的植物激素。

芸苔素内酯是个被发现的具有植物生长调节作用的甾醇类化合物,其化学结构与许多动物激素,如雄性激素、副肾皮质激素、雌性激素、昆虫蜕皮激素等是同源的,这是芸苔素内酯不同于其它植物激素的一大特点.多数植物生长物质只对植物的某一种或某几种生理过程有调节作用,如赤霉素主要促进植物器官的生长,乙烯利可促进植物成熟,矮壮素和缩节胺只能用于抑制突长.而芸苔素内酯对植物的各个生长发育时期都能发挥调节作用,这是芸苔素内酯区别于其它植物激素最重要的特点。

芸苔素内酯

应用^[3]

最早用于检测与分离芸苔素内酯的生物试法是菜豆第二节间试验，芸苔素内酯可以促进细胞伸长与细胞分裂，因而使菜豆第二节间伸长、膨大、弯曲以至开裂。这种试法是典型的芸苔素内酯的作用特征，被称作芸苔素活性(Brassinactivity)，可用于研究芸苔素内酯的构效关系。以后又发展了其它的生物试法，如水稻叶片弯曲试法、菜豆节间试法等。

芸苔素内酯的生理作用主要有以下几个方面:①促进细胞伸长和分裂。用10ng芸苔素内酯处理菜豆幼苗第二节间，便可以引起该节间显著伸长弯曲，细胞分裂加快，节间膨胀大，甚至开裂。其原因是芸苔素内酯可提高植物DNA聚合酶和RNA聚合酶的活性，DNA和蛋白质含量增多。芸苔素内酯也会刺激细胞质膜上的ATP酶活性，促使质膜分泌H+到细胞壁，根据“酸生长学说”的模式，使细胞伸长，使植株加速生长，增加产量。

芸苔素内酯可用于多种作物，用0.05～0.5mg/L芸苔素内酯对小麦浸种24h，可增加株高，促进根系生长发育，分蘖期进行叶面喷施，可增加分蘖数，孕穗期以0。01～0。05mg/L药剂进行叶面喷雾，千粒重会明显增加。对玉米以0。01mg/L进行全株喷雾处理，能明显减少玉米穗顶端败籽率，增加产量，抽雄前处理的效果要优于吐丝后。

②促进光合作用。芸苔素内酯可使RuBP羧化酶的活性有较大提高，使CO2固定速率加快，提高光合效率，宏观上表现为叶色加深，叶面积增大，叶片肥厚，生长整齐，改善叶面品质。光合作用的产物是植物进行有机物积累的根本来源，因而芸苔素内酯可以提高作物产量。③提高植物抗逆性。在低温、干旱和盐碱等逆境下，芸苔素内酯能够增强作物根系吸水性能，稳定膜系统的结构功能，维持较高的能量代谢，调节细胞内生理环境，促进正常的生理生化代谢，从而增强植物的抗逆性，所以芸苔素内酯又被称为逆境条件的缓冲剂。

水稻幼苗在低温阴雨条件下生长，如用0。01mg/L芸苔素内酯溶液浸根24h，则株高、叶数、叶面积、分蘖数、根数都比对照组高，成活率高，地上部干重明显增加。芸苔素内酯对防治水稻孕穗期冷害也有明显的效果。芸苔素内酯还可以减轻某些植物病害的伤害，如水稻纹枯病、黄瓜灰霉病和番茄晚疫病等。植物的抗病性是受植物本身的基因控制的，但是，芸苔素内酯可以全面调节植物的生理生化过程，从而使病害减轻，同时，芸苔素内酯作为植物激素可以诱导某些抗病基因的表达，增强了植物的抗病性。

芸苔素内酯是目前国际上最新型的广谱、高效、安全、抗逆性强的植物生长调节剂类型.芸苔素内酯目前已发现近40种,其中生理活性较高、有实用价值的约有四、五种,并已实现了人工合成,使低成本、大规模、工业化生产芸苔素内酯类物质成为现实.芸苔素内酯的使用,表现出稳定的增产效果,对环境、植物、人畜安全,投入产出比可观,粮食作物1∶10以上,经济作物1∶20以上。