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21293-29-8 / 神奇的脫落酸

越戰(zhàn)期間,越南人民運(yùn)用熱帶叢林游擊戰(zhàn)給予美軍重創(chuàng),美軍為了對(duì)付神出鬼沒的游擊戰(zhàn),從飛機(jī)上噴灑了一種物質(zhì),使山上的樹林大面積落葉,草木枯死,并且?guī)啄陜?nèi)植被都難以恢復(fù)。這種秘密武器到底是什么呢?這種秘密武器就是脫落酸(英文縮寫ABA)。

在大自然中我們常會(huì)看見植物的葉子,花瓣,果實(shí)脫落的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象與脫落酸息息相關(guān)。脫落酸是一種植物激素,能誘導(dǎo)植物落葉落果。外施脫落酸到完整的植物上,對(duì)花果的脫落作用較為有效。例如,其能有效地加速葡萄、柑橘、蘋果等成熟果實(shí)和葡萄花的脫落。脫落酸在衰老的葉片組織、成熟的果實(shí)、種子及莖、根部等許多部位形成。水分虧缺可以促進(jìn)脫落酸形成。初秋時(shí)節(jié),激素脫落酸等物質(zhì)聚積到樹葉里,樹葉便開始變黃,脫落。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,棉花的機(jī)械化采摘可利用脫落酸,因?yàn)槊掴彽拿撀涫苊撀渌岬恼{(diào)節(jié),所以需要采摘時(shí)可利用施用脫落酸使棉鈴脫落,節(jié)省勞動(dòng)力。

神奇的脫落酸

脫落酸的特性:

植物的"生長平衡因子"

脫落酸又叫S-誘抗素。具有促進(jìn)植物平衡吸收水、肥和協(xié)調(diào)體內(nèi)代謝的能力??捎行д{(diào)控植物的根/冠和營養(yǎng)生長與生殖生長,對(duì)提高農(nóng)作物的品質(zhì)、產(chǎn)量具有重要作用。

植物的"抗逆誘導(dǎo)因子"

S-誘抗素是啟動(dòng)植物體內(nèi)抗逆基因表達(dá)的"第一信使",有效激活植物體內(nèi)抗逆免疫系統(tǒng)。具有培源固本,增強(qiáng)植物綜合抗性的能力。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上抗旱節(jié)水、減災(zāi)保產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)具有重要作用。

脫落酸的作用:

促進(jìn)脫落

從脫落酸的名稱可知、加速植物器官脫落是ABA的一個(gè)重要生理作用。

關(guān)于ABA引起葉、花和果實(shí)的脫落問題,存在不同的看法。Addicott(1982)作為ABA的發(fā)現(xiàn)者之一,根據(jù)大量事實(shí)認(rèn)為內(nèi)源ABA促進(jìn)脫落的效應(yīng)是肯定的。但用ABA作為脫葉劑的田間試驗(yàn)尚未成功。這可能是由于葉片中的IAA,GA和CTK對(duì)ABA有抵消作用。

Milborrow(1984)認(rèn)為外源的ABA能引起脫落,但比外源乙烯的作用低。

Osborne(1989)在評(píng)述乙烯和ABA對(duì)脫落的作用時(shí)得出結(jié)論,ABA在脫落方面可能沒有直接的作用,而只是引起器官細(xì)胞過早衰老,隨后刺激乙烯產(chǎn)量的上升而引起脫落,真正的脫落過程的引發(fā)劑是乙烯而不是ABA。

抑制生長

ABA是一種較強(qiáng)的生長抑制劑,可抑制整株植物或離體器官的生長。ABA對(duì)生長的作用與IAA,GA和CTK相反,它對(duì)細(xì)胞的分裂與伸長起抑制作用。它抑制胚芽鞘、嫩枝、根和胚軸等器官的伸長生長。

促進(jìn)休眠

在秋季短日下,許多木本植物葉子ABA含量增多,促進(jìn)芽進(jìn)入休眠。將ABA施到這些木本植物生長旺盛的小枝上,會(huì)引起芽休眠。馬鈴薯的休眠芽中也含有較多ABA。因此,可用ABA處理馬鈴薯,以延長其休眠期。

神奇的脫落酸

引起氣孔關(guān)閉

調(diào)控氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有兩條:促進(jìn)氣孔關(guān)閉和抑制氣孔張開。在缺水條件下,植物葉子中ABA的含量增多,引起氣孔關(guān)閉。這是由于ABA促進(jìn)鉀離子、氯離子和蘋果酸離子等外流,就促進(jìn)氣孔關(guān)閉。用ABA水溶液噴施植物葉子,可使氣孔關(guān)閉,降低蒸騰速率。因此,ABA可作為抗蒸騰劑。另外,ABA抑制鉀離子和質(zhì)子泵的作用,就抑制氣孔張開。

調(diào)節(jié)種子胚的發(fā)育

近年來注意到,在種子胚發(fā)育期間,內(nèi)源ABA作為正的調(diào)節(jié)因子起著重要的作用。內(nèi)源ABA可使胚正常發(fā)育成熟以及抑制過早萌發(fā)。在未成熟胚培養(yǎng)中,外源ABA能引起加速某些特別貯藏蛋白質(zhì)的形成;如缺乏ABA,這些胚或者不能合成這些蛋白質(zhì),或者形成很少。這說明,種子發(fā)育早、中期的ABA水平控制著貯藏蛋白質(zhì)的積累。ABA是否也控制著發(fā)育中的胚的淀粉和脂肪的積累,是一個(gè)待研究的問題。

此外,ABA還可作為植物防御鹽害、熱害、寒害的物質(zhì),這可能與它能促使植物生成新的脅迫蛋白有關(guān)。ABA還可促進(jìn)一些果樹(如蘋果)的花芽分化,以及促使一些短日植物(如黑醋栗)在長日條件下開花。

增加抗逆性

一般來說,干旱、寒冷、高溫、鹽漬和水澇等逆境都能使植物體內(nèi)ABA迅速增加,同時(shí)抗逆性增強(qiáng)。如ABA可顯著降低高溫對(duì)葉綠體超微結(jié)構(gòu)的破壞,增加葉綠體的熱穩(wěn)定性;ABA可誘導(dǎo)某些酶的重新合成而增加植物的抗冷性、抗?jié)承院涂果}性。因此,ABA被稱為應(yīng)激激素或脅迫激素(stress hormone)。

影響性分化

赤霉素能使大麻的雌株形成雄花,此效應(yīng)可被脫落酸逆轉(zhuǎn),但脫落酸不能使雄株形成雌花。