细胞分裂素种类:激动素、玉米素、6-苄氨基嘌呤、噻苯隆、氯吡脲的介绍和应用
细胞分裂素种类:激动素、玉米素、6-苄氨基嘌呤、噻苯隆、氯吡脲的介绍和应用
细胞分裂素是一类重要的植物生长调节剂,广泛应用于农业生产中。本文将为您详细介绍细胞分裂素的种类、发展历程、功能和应用,帮助您全面了解这一重要植物激素。
细胞分裂素的基本介绍
细胞分裂素(CTK)是植物生长调节剂中的一大类,其天然合成的有激动素(KT)、玉米素(ZT)、二氢玉米素(DHZ)均为嘌呤类,而根据研究天然细胞分裂素的结构和功能后人工合成的有嘌呤型的6-苄氨基嘌呤(6-BA);苯基脲类的氯吡脲(CPPU)、噻苯隆(脱叶灵)。
细胞分裂素的发展历程
自然合成的细胞分裂素发现过程
- 1948年,美国科学家F. Skoog发现腺嘌呤(用于DNA或RNA合成)具有促进细胞分裂的作用;
- 1955年,F. Skoog和Miller在鲱鱼精细胞中分离出第一种具有促进细胞分裂的物质,命名为“激动素”;
- 1963年,D .S Letham(莱撒姆)从未成熟的玉米中分离出类似激动素的物质,命名为〝玉米素”,之后又发现更稳定的“二氢玉米素”,而反式玉米素比顺式玉米素的活性强几十倍,到了1967年证明了“反式玉米素核苷”是椰子乳中的主要活性物质,是细胞分裂素形成或合成过程中的中间物质,不是最终的活性物质,之后还发现还有异戊烯基腺嘌呤(iP)、异戊烯基腺苷(iPA)等三十多种天然类似物。
人工合成的细胞分裂素开发历程
- 1952年,美国合成了第一个细胞分裂素“6-苄氨基嘌呤”,并于1960年开始用于农业上,也是目前常用于农业作物上的调节剂;
- 1976年,德国公司首先合成“噻苯隆”,到了1982年又由美国公司报道了对细胞分裂具有很强的活性的苯基脲类物质,国内在1990年合成成功;
- 1979年,合成了“氯吡脲”,在80年代大量用于农业生产上的一类苯基脲类物质,国内由四川大学化学系在1987年首次合成;
细胞分裂素的功能表现
- 促进细胞分裂、促进细胞或愈伤组织的生长;
- 促进种子发芽,促进根、茎、叶的生长;
- 打破顶端生长从而促进侧芽生长,诱发雌性性状;
- 促进花芽分化、促进开花、防止落花、提高座果率和果实生长;
- 抑制叶绿素分解,促进酶的活性,具有保绿和延缓植株衰老,即有防止叶片老化、延长蔬菜的贮藏时间、防止果树落果、增加单果重量和品质等功能:
- 增加抗逆性,具有抗病、抗虫、抗旱、抗高温、耐盐碱等功能
毒性方面
激动素、玉米素无毒,6-苄氨基嘌呤、噻苯隆、氯吡脲均属于低毒性农药。
细胞分裂素的种类
激动素(KT)
又称6-糠基氨基嘌呤,是从鲱鱼精细胞中分离得到的,是首个发现的自然细胞分裂素
功能:
- 促进细胞分裂,加快蛋白质的合成和细胞的生长;
- 保鲜作用,延缓叶绿体和蛋白质的降解,从而延长水果、蔬菜等作物的贮藏时间;
- 促进组织分化,即加强芽的生长和增殖、根的形成;
- 提高种子萌发率,适当浓度可使种子提前发芽,高浓度会抑制种子;
- 加强抗逆性,可以通过提高抗氧化酶的活性,从而使其具有抗旱、抗寒、抗盐害、抗涝、抗镉胁迫等功能;
- 可以提高植物在扦插嫁接繁殖过程中的愈合或成活率;
- 人体方面:对皮肤具有抗衰老的作用。
化学性质:对人体安全,易溶于稀酸和稀碱,难溶于水、醇、醚和丙酮,在酸环境下可水解成腺嘌呤,在植物体内移动速度较慢。
玉米素(ZT)
也称羟烯腺嘌呤,是从未成熟的玉米种子中分裂得到的自然嘌呤类细胞分裂素,并由美国高药国际有限公司开发。
功能:
- 刺激植物细胞分裂作用;
- 促进叶绿素形成,保绿和延缓叶片等植物器官的衰老;
- 加速植物的新陈代谢和蛋白质的合成,在植物内里不断积累糖分或有机质,促进作物早熟和增产;
- 提高植物抗病性。
对植物、环境和人体安全,难溶于水同样在植物体内移动速度较慢。
6-苄氨基嘌呤(6-BA)
是由美国公司在1952年所开发的第一个人工合成嘌呤类细胞分裂素,其活性强于激动素,但弱于玉米素。
功能:
- 打破顶端优势,从而促进侧芽生长,加快分枝;
- 保花保果,能增加雌花数,从而提高坐果率和产量;
- 保鲜作用,减缓叶绿素的分解速度,可以延缓叶片的衰老和增加水果、蔬菜等作物的贮藏时间;
- 促进种子萌发,可打破种子休眠,加快种子发芽;
- 促进花芽分化和开花,即可促进侧芽的生长,增加成花率;
- 促进作物细胞增大和增肥,即可以增加单果数量和重量;
- 可以增加嫁接苗或植物的成活率;
- 单剂剂型种类有悬浮剂、可溶粉剂、可溶液剂等20多个。
属于低毒性农药,同样传导性很差。
噻苯隆(TDZ)
又称脱叶灵是由德国公司合成的苯基脲类细胞分裂素
功能:
- 用作脱叶剂,加快叶柄和茎间分离组织的自然形成,实现脱叶的效果;
- 促进细胞分裂和诱导愈伤组织,可促进果实膨大和早熟,其活性大大强于其它的细胞分裂素;
- 促进光合作用,提高作物产量和品质,还有延缓植株衰老;
- 具有抗逆性。
单剂剂型有可溶液剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂、可分散油悬浮剂等60多种。
氯吡脲(CPPU)
是1990年合成的苯基脲类细胞分裂素,之后由日本协和发酵工业株式会社开发,
功能:
- 促进细胞分裂,扩大细胞体积;
- 促进器官形成和蛋白质的合成
- 打破顶芽优势,促进侧芽生长;
- 促进种子萌发,打破种子休眠;
- 促进坐果率,也可增加单果重量和品质,使果实膨大;
- 具有抗逆性;
- 抗衰老作用。
单剂剂型有可溶液剂、可溶粉剂、可湿性粉剂等10几种
引用或来源:
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其它部分资料来源于中国农药信息网、农药名网、现代农药手册、网络等