赤霉酸

白色结晶粉末状的化合物
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赤霉酸(gibberellic acid,GA3),又称赤霉素、九二零、金哥、绿普、金奇等,[2]是在研究水稻恶苗病时发现的,具有赤霉烷骨架,是一种普遍存在于植物体当中的四环萜羟酸化合物。它是促进植物生长发育的重要激素之一,是多效唑、矮壮素等生长抑制剂的拮抗剂。[5][3][1]赤霉酸纯品为白色结晶,易溶于醇类、丙酮等有机溶剂,难溶于水,不溶于石油醚、苯和氯仿等,其分子式是C19H22O6,分子量为346。[1]
赤霉酸广泛分布于植物界,被子植物、裸子植物、蕨类植物褐藻绿藻、真菌和细菌中都有发现赤霉酸的存在。[6]它的生理作用主要包括促进茎的伸长生长、促进种子萌芽、诱导开花等。[6]赤霉酸分为游离态和结合态,其中结合态无生理活性,是赤霉酸的储藏和运输形式。在植物不同发育时期,结合态赤霉酸和游离态赤霉酸可以相互转化。[7]将赤霉酸溶液长期放置在室温或高温条件下,活性丧失。[1]
赤霉酸的生物合成可在高等植物的顶端组织、幼叶、发育中的果实或种子进行,其在细胞中的合成要经过在质体中生物合成内根-贝壳杉烯,在质膜和内质网中通过细胞色素P450单加氧酶将内根-贝壳杉烯转化为GA12,在细胞质中形成C20-和C19-赤霉酸三个阶段。[6]赤霉酸在生物体内起着内源性激素的作用,能调节多种植物的生长发育,广泛应用于蔬菜、水果、粮食作物等打破种子休眠、缓解逆境胁迫、提高抗倒伏性及保花保果等方面。[8]

发现历史

日本人黑泽英一1926年发现患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是由其病菌赤霉菌分泌出来的物质引起的。1938年,日本科学家薮田和住木从赤霉菌培养基的过滤液中分离获得了2种具有生长促进活性的非纯结晶,并称之为赤霉素A和B(gibberellin A和B)。[6]