72962-43-7 / 蕓苔素內酯的應用

背景及概述^[1][2]

蕓苔素內酯，英文通用名brassinolide，中文別名：益豐素、天豐素、油菜素內酯、農梨利；曾用商品名：碩豐481，蕓薹素內酯．云大120．皇嘉蕓薹素等。化學名：2a，3a，22s，23s-四羥基-24R．乙基．B．高．7-氧雜-5a一膽甾-6．酮。農藥類別：植物生長調節劑化學類別：激素類。蕓苔素內酯外觀為白色結晶粉末，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等，pH值5．4；對人畜低毒。蕓苔素內酯是一種新型的植物生長調節劑。可廣泛應用于蔬菜、果樹、花卉、食用菌及各種農作物。

使用后可顯著促進植物生長、提高植物的座果率。從而達到農作物的增產、增收i并且它還能提高作物的耐旱、耐冷、抗病、抗鹽能力，有效減輕農藥及除草刺對作物的傷害。在采收前5—10d使用，能有效延長瓜果、蔬菜、花卉的自然保鮮、貯存和運輸時間二蕓苔素內酯的生理活性極高，只需要極其微量就能夠促進植物的生長發育．使用后不會對環境和作物造成任何污染和影響，因此該產品被譽為環保型第6代植物生長調節劑。

理化性質及結構^[1]

1970年美國農學家J.W.Mitchell等從油菜花粉中提取獲得一種能顯著促進豆苗生長的物質,定名為油菜素,又稱蕓苔素(Brassin).蕓苔素是一類以甾醇為骨架的植物內源甾體類生物活性物質.英國的N.B.Mandava等于1978年將油菜素精制后,得到具有高活性的結晶物.1979年,Grove等確定其化學結構屬于甾醇內酯,故命名為蕓苔素內酯(Brassinolide).其后,又從另一些植物中提取了十幾種具有生物活性的蕓苔素甾體類物質,總稱為蕓苔素類固醇(Brassinosteroids,簡稱BRs),其中,以蕓苔素內酯的生理活性最強,被認為是一種新的植物激素。

蕓苔素內酯是第一個被發現的具有植物生長調節作用的甾醇類化合物,其化學結構與許多動物激素,如雄性激素、副腎皮質激素、雌性激素、昆蟲蛻皮激素等是同源的,這是蕓苔素內酯不同于其它植物激素的一大特點.多數植物生長物質只對植物的某一種或某幾種生理過程有調節作用,如赤霉素主要促進植物器官的生長,乙烯利可促進植物成熟,矮壯素和縮節胺只能用于抑制突長.而蕓苔素內酯對植物的各個生長發育時期都能發揮調節作用,這是蕓苔素內酯區別于其它植物激素最重要的特點。

蕓苔素內酯

應用^[3]

最早用于檢測與分離蕓苔素內酯的生物試法是菜豆第二節間試驗，蕓苔素內酯可以促進細胞伸長與細胞分裂，因而使菜豆第二節間伸長、膨大、彎曲以至開裂。這種試法是典型的蕓苔素內酯的作用特征，被稱作蕓苔素活性(Brassinactivity)，可用于研究蕓苔素內酯的構效關系。以后又發展了其它的生物試法，如水稻葉片彎曲試法、菜豆第一節間試法等。

蕓苔素內酯的生理作用主要有以下幾個方面:①促進細胞伸長和分裂。用10ng蕓苔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，節間膨脹大，甚至開裂。其原因是蕓苔素內酯可提高植物DNA聚合酶和RNA聚合酶的活性，DNA和蛋白質含量增多。蕓苔素內酯也會刺激細胞質膜上的ATP酶活性，促使質膜分泌H+到細胞壁，根據“酸生長學說”的模式，使細胞伸長，使植株加速生長，增加產量。

蕓苔素內酯可用于多種作物，用0.05～0.5mg/L蕓苔素內酯對小麥浸種24h，可增加株高，促進根系生長發育，分蘗期進行葉面噴施，可增加分蘗數，孕穗期以0。01～0。05mg/L藥劑進行葉面噴霧，千粒重會明顯增加。對玉米以0。01mg/L進行全株噴霧處理，能明顯減少玉米穗頂端敗籽率，增加產量，抽雄前處理的效果要優于吐絲后。

②促進光合作用。蕓苔素內酯可使RuBP羧化酶的活性有較大提高，使CO2固定速率加快，提高光合效率，宏觀上表現為葉色加深，葉面積增大，葉片肥厚，生長整齊，改善葉面品質。光合作用的產物是植物進行有機物積累的根本來源，因而蕓苔素內酯可以提高作物產量。③提高植物抗逆性。在低溫、干旱和鹽堿等逆境下，蕓苔素內酯能夠增強作物根系吸水性能，穩定膜系統的結構功能，維持較高的能量代謝，調節細胞內生理環境，促進正常的生理生化代謝，從而增強植物的抗逆性，所以蕓苔素內酯又被稱為逆境條件的緩沖劑。

水稻幼苗在低溫陰雨條件下生長，如用0。01mg/L蕓苔素內酯溶液浸根24h，則株高、葉數、葉面積、分蘗數、根數都比對照組高，成活率高，地上部干重明顯增加。蕓苔素內酯對防治水稻孕穗期冷害也有明顯的效果。蕓苔素內酯還可以減輕某些植物病害的傷害，如水稻紋枯病、黃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，蕓苔素內酯可以全面調節植物的生理生化過程，從而使病害減輕，同時，蕓苔素內酯作為植物激素可以誘導某些抗病基因的表達，增強了植物的抗病性。

蕓苔素內酯是目前國際上最新型的廣譜、高效、安全、抗逆性強的植物生長調節劑類型.蕓苔素內酯目前已發現近40種,其中生理活性較高、有實用價值的約有四、五種,并已實現了人工合成,使低成本、大規模、工業化生產蕓苔素內酯類物質成為現實.蕓苔素內酯的使用,表現出穩定的增產效果,對環境、植物、人畜安全,投入產出比可觀,糧食作物1∶10以上,經濟作物1∶20以上。

主要參考資料

[1]劉偉, 王金信, 楊廣玲, 魯梅, 隋標峰, & 山東泰安. (2005). 蕓苔素內酯對花生幼苗生長的影響. 現代農藥, 4(1), 42-43.

[2] 王煥民. (2000). 蕓苔素內酯:植物生長發育的一種基本調節物質. 農藥, 39(1), 11-14.

[3] 王瑞嬌, 鄭小蘭, 劉勇鵬, 王媛媛, 趙群法, & 張藝馨等. (2017). 蕓苔素內酯的復合應用對番茄根結線蟲抑制效果的研究. 河南農業大學學報, 51(1), 29-35.