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植物生長調(diào)節(jié)劑:玉米素及玉米素核苷

植物生長調(diào)節(jié)劑,是用于調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的一類化學物質(zhì),包括人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素。對目標植物而言,植物生長調(diào)節(jié)劑是外源的非營養(yǎng)性化學物質(zhì),通??稍谥参矬w內(nèi)傳導至作用部位,以很低的濃度就能促進或抑制其生命過程的某些環(huán)節(jié),使之符合人類的需要發(fā)展。

 

植物生長調(diào)節(jié)劑有很多用途,因品種和目標植物不同而有許多功能,主要分類有:生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、矮化劑等。常用的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)有吲哚丁酸、6-BA、萘乙酸、激動素、赤霉素、2,4-D、脫落酸等。其中屬于細胞分裂素的玉米素是比較常見的植物生長調(diào)節(jié)劑,玉米素(Zeatin)是由D·S·萊薩姆等于1963年從幼嫩的玉米種子里分離出一種細胞分裂素,根據(jù)其來源被命名為玉米素。隨后還發(fā)現(xiàn)了一些在結(jié)構(gòu)上與玉米素相近的活性物質(zhì),1967年證明了椰子乳中主要的活性物質(zhì)是玉米素核苷。


植物組培


 

       玉米素(Zeatin)分子式為C10H13N5O。外觀為白色結(jié)晶或粉末,難溶于水,溶于醇和DMF,植物體內(nèi)存在的一種天然細胞分裂素它是從甜玉米灌漿期的籽粒中提取并結(jié)晶出的第1個天然細胞分裂素,已能人工合成。玉米素在結(jié)構(gòu)上有順、反兩種異構(gòu)體,起調(diào)節(jié)作用的主要是反式形式,順式形式的調(diào)節(jié)作用很不明顯。反式玉米素生物活性要更強些,常以核糖核苷或核糖核苷酸的形態(tài)存在。玉米素可以促進細胞分裂并且可以影響細胞周期的其他環(huán)節(jié),其功能還包括阻止葉綠素和蛋白質(zhì)降解,減慢呼吸作用,保持細胞活力,延緩植株衰老,逆轉(zhuǎn)對葉的毒性作用,抑制根的生成,并且高濃度時可以促進芽的生成。

 玉米素結(jié)構(gòu)


玉米素核苷是一種化學物質(zhì),分子式是C15H21N5O5。目前玉米素及玉米素核苷兩者之間的關(guān)系暫時沒有非常完整明確的定論,但基本能確定的是玉米素核苷是細胞分裂素的轉(zhuǎn)運形式,并不是玉米素的活性形式[1][2]


 玉米素核苷結(jié)構(gòu)

 

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[1] Durán-Medina Y, Díaz-Ramírez D, Marsch-Martínez N. Cytokinins on the Move. Front Plant Sci. 2017 Feb 8;8:146. doi: 10.3389/fpls.2017.00146. PMID: 28228770; PMCID: PMC5296302.

[2] Davey, J.E., van Staden, J. Cytokinin translocation: Changes in zeatin and zeatin-riboside levels in the root exudate of tomato plants during their development. Planta 130, 69–72 (1976). https://doi.org/10.1007/BF00390846

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