赤霉素
編輯赤霉素 (GAs) 是調節各種發育過程的植物激素,包括莖伸長、發芽、休眠、開花、花發育以及葉和果實衰老。 GA 是已知時間最長的一類植物激素。 人們認為,選擇性育種(盡管是無意識的)缺乏 GA 合成的作物品系是 1960 年代綠色xxx的主要驅動力之一,這場xxx被認為拯救了全世界超過 10 億人的生命。
歷史
編輯了解 GA 的xxx個進展是植物病理學領域的發展,包括對稻瘟病或水稻幼苗病的研究。 愚苗病使水稻莖葉極度伸長,最終倒伏。 1926年,日本科學家黑澤榮一鑒定出愚苗病是由真菌藤黑赤霉引起的。 東京大學后來的工作表明,這種真菌產生的一種物質引發了傻苗病的癥狀,他們將這種物質命名為赤霉素。
第二次世界大戰后日本與西方之間交流的增加增強了英國 (UK) 和美國 (US) 對赤霉素的興趣。 英國帝國化學工業公司和美國農業部的工作人員都獨立分離出了赤霉酸(美國人最初將這種化學物質稱為赤霉素-X,在采用英國名稱之前——這種化學物質被稱為赤霉素 A3 或 GA3 在日本)
隨著赤霉素在各種具有重要商業價值的植物上的應用潛力變得越來越明顯,赤霉素的知識在世界范圍內傳播開來。 例如,加利福尼亞大學戴維斯分校于 1960 年代中期開始的研究導致其在 1962 年在整個加利福尼亞州的 Thompson 無核鮮食葡萄上得到商業應用。一種已知的赤霉素生物合成抑制劑是多效唑 (PBZ),它反過來抑制生長和生長 誘導早果和結籽。
在 1960 年代世界人口迅速攀升期間,人們擔心會出現長期糧食短缺。 高產水稻品種的開發避免了這種情況。 這種半矮稈水稻品種叫做IR8,由于sd1基因發生突變,導致株高偏矮。 Sd1 編碼 GA20ox,因此預計突變體 sd1 會表現出與 GA 缺陷一致的矮身高。
化學
編輯所有已知的赤霉素都是二萜酸,它們通過質體中的萜類化合物途徑合成,然后在內質網和胞質溶膠中進行修飾,直至達到其生物活性形式。 所有赤霉素都是通過 ent-赤霉素骨架衍生的,但都是通過 ent-kaurene 合成的。 赤霉素按發現順序命名為 GA1 到 GAn。 赤霉酸是xxx個被結構表征的赤霉素,是 GA3。
截至 2020 年,從植物、真菌和細菌中鑒定出 136 種 GA。
赤霉素是四環二萜酸。 根據是否存在 19 個或 20 個碳原子,可分為兩類。 19-碳赤霉素,如赤霉酸,已經失去了碳 20,并在適當位置擁有連接碳 4 和 10 的五元內酯橋。19-碳形式通常是赤霉素的生物活性形式 . 羥基化對赤霉素的生物活性也有很大影響。 通常,xxx生物活性的化合物是二羥基化赤霉素,其在碳 3 和碳 13 上均具有羥基。赤霉酸是二羥基化赤霉素。
生物活性 GA
具有生物活性的 GA 為 GA1、GA3、GA4 和 GA7。 這些 GA 之間存在三個共同的結構特征:C-3β 上的羥基、C-6 上的羧基以及 C-4 和 C-10 之間的內酯。 3β-羥基可以在 C-2 和/或 C-3 位置交換為其他官能團。 GA5 和 GA6 是 C-3β 上沒有羥基的生物活性 GA 的例子。 GA1 在各種植物物種中的存在表明它是一種常見的生物活性 GA。
- 赤霉素A1 (GA1)
- 赤霉酸 (GA3)
- 恩特赤霉烷
- 恩特考倫
生物學功能
編輯赤霉素參與打破休眠的自然過程和發芽的其他方面。 在光合作用裝置在發芽的早期階段充分發育之前,淀粉儲存的能量儲備滋養幼苗。 通常在發芽過程中,胚乳中的淀粉分解為葡萄糖會在種子接觸水后不久開始。 種子胚中的赤霉素被認為通過誘導糊粉細胞中α-淀粉酶的合成來發出淀粉水解信號。 在赤霉素誘導產生α-淀粉酶的模型中,證明了在盾片中產生的赤霉素(用GA表示)擴散到糊粉層細胞。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/207973/