天然植物生長物質油菜素內酯類

美國的Mitchell研究小組在20世紀70年代初期研究花粉激素,發現油菜的花粉中有一種提取物,對菜豆幼苗生長具有強烈的促進作用。研究者1979用227千克油菜花粉,得到10毫克的高活性結晶,它是一種甾醇內酯化合物,命名為油菜素內酯。目前,已經在各種植物中發現40餘種油菜素內酯的類似物,這類物質統稱為油菜素甾類物質,它們於動物、昆蟲的甾類物質結構相似。從動植物激素結構的類似這個側面,可以反映出動植物的同源。

天然植物生長物質油菜素內酯類

裸子植物和被子植物中存在油菜素甾體類,藻類也有。在高等植物的枝、葉、花各器官中都有,尤其花粉中最多。

天然植物生長物質油菜素內酯類

利用擬南芥於油菜素甾類物質相關的擬南芥矮化突變體,已經發現了兩條生物合成途徑並克隆了大多數相關酶的基因。已經合成途徑中有大部分與動物甾類物質的合成途徑類似。油菜素內酯可以人工合成,已經篩選出不少具有高活性的類似物,表油菜素內酯就是其中一種。

天然植物生長物質油菜素內酯類

擬南芥

油菜素甾類物質的生理作用主要是促進細胞伸長和分裂。10ng的油菜素內酯處理菜豆幼苗第二節間,便可以引起該節間顯著伸長彎曲,細胞分裂加快,節間膨大,甚至開裂。油菜素內酯之所以能促使細胞分裂和伸長,是因為油菜素內酯可使綠豆和豌豆的DNA聚合酶和RNA聚合酶的活性增大,DNA和RNA含量增多,蛋白質合成也多。油菜素內酯又會刺激質膜上的ATP酶活性,促使質膜分泌H+到細胞壁。所以油菜素內酯可能同樣遵循酸生長學說,促使細胞伸長。油菜素甾類物質具有促進木質部分化、花粉管伸長以及種子萌發的作用。

油菜素內酯在玉米、小麥等花期使用,可以提高產量。油菜素內酯可以提高植物的抗冷性、抗旱性和抗鹽性。


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