芸苔素内酯PPT课件
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芸苔素内酯1.概述 0.1%天然芸苔素内酯原药英文通用名:brassinolide 中文别名:油菜素内酯、硕丰481英文别名:Brassins,BR,Kayaminori 农药类别:植物生长调节剂化学类别:植物源农药外观:白色结晶粉末溶解性:水中的溶解度为5mg/kg,易溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等,常温条件下储存稳定 pH值:5.4毒性:对人畜低毒。
大鼠急性口服LD50>2000mg/kg,急性经皮LD50>2000mg/kg,鱼毒也很低。
其他:从生产工艺上芸苔素内酯可分为天然芸苔素内酯和化学合成芸苔素内酯,天然芸苔素内酯为植物提取物,化学芸苔素内酯为工业合成品编辑本段2.特点2.1.天然性(Natural):采用先进的定向酶脂萃取工艺直接从植物花粉及其衍生物中提取的天然物质,是植物自身分泌产生的第6大生长激素2.2.稳定性(Stable):最新生产工艺保证每批次质量稳定,多种天然组分,保证复杂环境条件下的效果稳定2.3.安全性(Safe):源于植物,用于植物,美国FDA检测报告未检出毒性,中国唯一一个绿色食品生产资料认证的调节剂类产品,对作物和食品高度安全2.4.多效性(Rounded):具有生长素、赤霉素、细胞分裂素等多种功能,在不同作物及其不同的生长期,表现出不同的调节效果2.5.强效性(Potent):其生理活性更高、更强,其使用浓度比其它几种调节剂低1000倍以上。
编辑本段3、剂型3.1.制剂:0.01%乳油,0.01%可溶粉剂,0.0075%水剂。
3.2.原药:0.1%母药,1.0%母药,5.0%母药,按客户要求定做特殊规格(医药级和农用级).编辑本段4.应用领域农业生产、医药保健品(仅天然芸苔素内酯才可以应用)编辑本段5.研究背景及功效1970年由美国科学家从油菜花粉分离出称芸苔素内酸,但是成本非常高,后来研究了其结晶结构,证实是一种甾体物质,这是一种自然界最新的植物生长调节剂,称为第六类植物激素,1982年由日本合成复制品。
芸苔素内酯类化合物的结构及活性
芸苔素内酯最早的发现时间可追溯到1941年,有研究者发现花粉提取物可促进豌豆细胞和茎的伸长;1970年美国科学家Mitchell等人从油菜花中分离提纯一种新的物质,Mitchell等将该活性物质命名为油菜素(Brassin);1979年Grove等通过蜜蜂收集了227kg的油菜花花粉,分离纯化得到4mg的油菜素,通过X射线衍射和超微量分析方法第一次确定了油菜素的分子结构,并正式命名为油菜素内酯(Brassinolide,BL),也叫芸苔素内酯。
目前,植物界已鉴定出40多种油菜素甾体类(Brassinosteroids,BRs)化合物。
1979年,从油菜花粉中分离出第一个油菜素甾体,即油菜素内酯,通过光谱分析和X射线衍射确定其结构为(22R、23R、24S)-2α、3α、22、23-四羟基-24-甲基-B-高-7-氧-5a-胆甾-6-酮,1982年从板栗中分离出第二种油菜素甾体,命名为Castasterone(栗甾酮),其结构为(22R、23R、24S)-2α、3α-22,23-四羟基-24-甲基-5a-胆甾-6-酮。
自发现了芸苔素内酯和栗甾酮之后,研究者从多种植物中分离鉴定出了40多种BRs。
表1.常见的油菜素甾醇类化合物
4 栗甾酮Castasterone/CS
5 2-表栗甾酮2-epicastasterone
6 3-表栗甾酮3-epicastasterone
7 2,3-二表栗甾酮2,3-diepicastasterone
8 香蒲甾醇typhasterol
9 茶甾酮teasterone/TE
10 3-脱氢茶甾酮3-dehydroteasterone
11 6-脱氧栗甾酮6-deoxocastasterone。
芸苔素在我国农业上的应用芸苔素是目前发现的六类植物激素中活性最高的一种植物生长调节激素。
芸苔素又名芸苔素内酯、油菜素内酯;英文通用名:Brassinolide,简称BR。
科学家们在各种作物中已经发现50多种油菜素内酯化合物,它们总称为油菜素内酯类化合物(Brassinosteroids,简称BRs)。
这些化合物广泛存在于不同科属的植物及植物的不同器官中,对植物的各生长阶段都有调节作用,兼具赤霉素、细胞分裂素和生长素的综合功效;且其有着平衡植物体内上述这些内源激素的发展的功能。
其中含量较高、活性最高的一种存在于油菜花粉中,由于它有内酯化学结构,所以叫油菜素内酯(即天然油菜素内酯)。
芸苔素对促进植物生长的效果非常显著,其作用浓度要比生长素低好几个数量级。
芸苔素在我国农业上得到了广泛的应用,为农户增产增收和提高农产品品质作出了很大的贡献,已经成为现代农业生产不可缺少的产品。
但市面上不同的芸苔素产品的活性和使用效果也有所不同,很多用户对各种芸苔素产品的了解也很笼统。
目前,我国市场上已有5种不同化学结构的芸苔素产品应用于农业生产。
分别是24-表芸苔素内酯(24-表BR)、3-表芸苔素内酯(3-表BR)、28-表高芸苔素内酯(28-表高BR)、28-高芸苔素内酯(28-高BR)、14-羟基芸苔素甾醇(14-羟基BR)。
这5种化学结构产品都统称为芸苔素;但是它们在作物上的生理活性表现不同,农业上使用效果也不一样,其中24-表BR活性最高对调节作物生长表现最明显。
这5者活性表现依次为24-表BR>3-表BR>28-表高BR>28-高BR>14-羟基BR。
其中24-表BR和3-表BR是同分异构体,他们的化学结构和天然油菜素内酯都是同分异构体;28-表高BR和28-高BR是同分异构体,他们的化学结构和天然油菜素内酯相似;14-羟基BR无内酯化学结构,与天然油菜素内酯化学结构差别最大,属于甾醇类化合物,所以活性最低。
芸苔素内酯详解(目前最详细版)芸苔素内酯的发现:1970年,美国学者J.W.Mitchell等从油菜花粉中提取出一种具有强生理活性物质,对植物茎的伸长和细胞分裂有强烈的促进作用,定名为油菜素,又称芸苔素(Brassins)。
1979年美国学者Grove利用蜜蜂采集的方法收获了227公斤的油菜花粉,提纯了4mg的油菜素,通过仪器分析确定其化学结构属于甾醇内酯,故命名为油菜素内酯(Brassinolide, BL)。
迄今发现了大约70种天然芸苔素内酯类化合物,被合称为油菜素甾醇类物质(brassinosteroid,BR)。
BR在植物中广泛存在,由于它们的功能与BL相似,因此BR成为了油菜素甾醇类物质的代称,而BL是油菜素甾醇类成员中活性最强的一种分子。
1998年第十三届国际植物生长物质年会上被正式确认为第六类植物激素。
芸苔素内酯的研究历程:美国马利兰州贝尔茨维尔(Beltsville)美国农业部(USDA)农业研究中心农学家J.W.Mitchell领导下的四人小组,自1970年开始花粉激素的研究。
他们筛选了约60种花粉,发现其中半数可促进菜豆幼苗的生长。
其中以油菜和赤杨的花粉的作用为最强。
这两种花粉的提取物有一个共同的特点:用高浓度处理豆苗时,由于生长过快,使第二节间茎裂,然后又重新长在一起。
因此,可用菜豆幼苗的第二节间的伸长试验来进行活性测定。
Mitchell等用乙醚萃取油菜花粉的活性物质。
萃取物经薄板层析,以苯-甲醇-乙酸(45∶8∶4)为展开剂,发现在Rf0.35~0.45处有活性,取下此活性部分,用无水乙醇萃取数次,再用乙醚提取,风干后的物质,在当时(1970年)被命名为油菜素。
经核磁共振谱(NMR)分析,显示有脂肪酸酯的特征信号,表明它们具有甘油酯型的结构。
从1970~1972年他们连续发表了四篇论文。
在此期间,他们把研究重点放在生理活性上,较少注意化学结构的研究。
Mandava等发表了从油菜素提纯得到单一的物质及其结构测定的论文。
一篇文章正真讲透“芸苔素”(强烈建议收藏)欧阳光明(2021.03.07)一、植物激素与植物生长调节剂人类在研究植物整个生育期的一系列复杂的生命活动时,发现植物的生根发芽、生长、开花、结果等每一步生命活动既要受到遗传因素――基因的控制,又要受到植物激素的调节。
植物激素是指植物体内各器官分泌的一些数量微少而效应很大的有机物质,也称内源激素,它从特定的器官形成后,就地或运输到别的部位发挥生理作用,调节植物的生长发育过程。
其特点有:(1)内生性,即在植物生命活动过程中细胞内部接受特定的环境信息的诱导形成的代谢产物。
(2)移动性,即具有远距离运输作用,它的移动速度和方式随激素的种类和植物器官的特性而异。
(3)微量性,即在极低的浓度下就有明显的生理效应。
植物生长调节剂不是内源激素。
它是人工合成的、具有植物激素作用的一类有机物质,它们在较低的浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用。
植物生长调节剂进入植物体内刺激或抑制植物内源激素转化的数量和速度,从空间和时间上调节植物的生长发育或改变某些局部组织的微观结构,从效果上起到了植物内源激素的作用。
二、植物激素的种类及功能目前已发现具有调控植物生长和发育功能的植物激素按其生理效应分类有生长素类、赤霉素类、乙烯类、细胞分裂素类、脱落酸类等五大类,而具有五大类植物生长调节剂综合功能的芸苔素内酯被“联合国粮农组织植物生理学会”命名为世界第六大类植物激素。
1、生长素类生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。
目前生产上应用最多的是吲哚丁酸、萘乙酸、2,4D等,它们不溶于水,易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。
生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。
在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。
缺点——在较低浓度能促进生长,较高浓度抑制生长。
2、赤霉素类赤霉素种类很多,已发现有121种,都是以赤霉烷为骨架的衍生物。
芸苔素——植物调控大师1 芸苔素内酯是第六大植物激素植物在上亿年的进化过程中逐渐产生一套自我调节系统以应对各种环境胁迫,而这种调节系统通常是由植物内源激素信号的传导与响应来控制的。
这些微量的小分子有机化合物协调控制植物的生长发育,及逆境胁迫响应。
随着人类对植物激素的深入了解,开始将天然植物激素或人工合成激素类似物作为植物生长调节剂运用在农事生产,提高作物产量、增强作物抗性、提升作物品质以满足人们日益迫切地对农作物产量及品质的要求。
在品类众多的植物生长调节剂中,芸苔素内酯(Brassinosteroid,BR)无疑是其中的佼佼者,自发现之初就成为科学家热议的话题和农业工作者的宠儿[1 ]。
美国科学家Mitchell于1970年首先提出油菜素(brassins)的概念,这种来源于油菜花粉提取物的未知成分在极低的浓度下就能够有效促进茎伸长和细胞分裂[2 ]。
随后,1979年科学家Grove从油菜花粉中提取到一个具有油菜素活性的化合物并通过X-射线分析确定其化学结构式,最终命名为芸苔素内酯(brassinolide,BL),由于芸苔素内酯是众多BR结构中活性最高的一个,此后则使用芸苔素内酯作为该类激素的代称[3 ]。
直到1998年第16届国际植物生长物质学会年会上,BR才被正式确认为第六大植物激素[1 ]。
BR广泛存在于各种植物体内,从低等的藻类、蕨类,到裸子植物、被子植物中已发现几十种不同结构的芸苔素内酯,说明BR的信号途径产生于植物进化的早期,且在植物中相对保守。
BR在植物体内主要集中在生殖器官、未成熟种子及幼嫩组织中,调控生殖发育、种子成熟,促进茎的伸长及根形态建成,同时在植物抗逆境胁迫中起到积极作用[4 , 5 ]。
2 芸苔素内酯的体内合成代谢与信号响应2.1 芸苔素内酯的化学结构BR是一类植物甾醇激素,其化合物的基本结构是分别由ABCD四环组成的甾体核及B环上C6位的酮基和D环C17位的烷基侧链。
芸苔素的使用方法农药复配最佳配方!针对植物调节剂目前已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、油菜素(芸苔素)、水杨酸、茉莉酸和多胺等。
芸苔素:世界第六大激素,兼具赤霉素、细胞分裂素和生长素的综合功效,多项调节,适用全面。
1970年美国农学家在油菜花粉中发现了一种新的化合物,即油菜素。
1979年在第十四届国际植物生长物质会上,芸苔素(油菜素)作为植物生长调节剂得到了全球科学家的广泛认可。
芸苔素内酯,是一种新型植物内源激素,是公认的高效、广谱、无毒植物生长调节剂,渗透强、内吸快,在很低浓度下,即能显著地增加植物的营养体生长和促进**作用;是目前发现活性最高、安全性最好、唯一可以降解农药残留的植物内源调节剂。
能有效增加叶绿素含量,提高光合作用效率,促根壮苗、保花保果、提高产量、改善品质;能提高作物的抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱等抗逆性,显著减少病害的发生;解除僵苗、黄苗、不发根等。
能显著缓解药害的发生,使作物快速恢复生长,并能消除病斑;能自主调节作物的营养平衡,增加作物营养物质(化肥)的利用率。
(本文使用推荐用法用量以0.01%的芸苔素内酯为例)果树类(一)【作物品种】柑橘葡萄荔枝龙眼苹果梨;【使用时期】始花期幼果期膨大期着色期;【用法用量】每袋(6 ml)兑水15公斤,叶面均匀喷雾;【使用效果】保花保果,显著提高座果率,果实大小均匀,着色好,增甜,早熟增产25-40%,提高抗寒能力。
(二)【作物品种】桃枇杷李杏草莓香蕉;【使用时期】始花期幼果期果实膨大期;【用法用量】每袋(6 ml)兑水15公斤,叶面均匀喷雾;【使用效果】保花保花,显著提高座果率,果实生长快,大小均匀,着色好,增甜,果熟,增产25-40%。
蔬菜类(一)【作物品种】番茄茄子辣椒等茄科类;【使用时期】苗期花期座果后幼果期;【用法用量】每袋(6 ml)兑水15公斤,叶面均匀喷雾;【使用效果】苗壮,抗病,抗逆,增花保果,果实均匀光亮,品质提高,早熟,延长采收期15-30天,增产30-60%。