赤霉素是什么?
赤霉素,是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得。可**叶和芽的生长。已知的赤霉素类至少有38种。赤霉素应用于农业生产,在某些方面有较好效果。例如提高无籽葡萄产量,打破马铃薯休眠;在酿造啤酒时,用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发;当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时,用赤霉素处理能促进抽穗;或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。
结构
赤霉素都含有(-)-赤霉素烷骨架,它的化学结构比较复杂,是双萜化合物。在高等植物中赤霉素的最近前体一般认为是贝壳杉烯。各种不同的赤霉素之间的差别在于双键、羟基的数目和位置。自由态赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。结合态赤霉素多为萄糖苷或葡糖基酯,易溶于水。
提取源
赤霉素可以用甲醇提取。不同的赤霉素可以用各种色谱分析技术分开。提纯的赤霉素经稀释后处理矮生植物,如矮生玉米,观察其促进高生长的效应,可鉴定其生物活性。不同的赤霉素生物活性不同,赤霉酸(GA3)的活性最高。活性高的化合物必须有一个赤霉环系统(环ABCD),在C-7上有羧基,在A环上有一个内酯环。
植物各部分的赤霉素含量不同,种子里最丰富,特别是在成熟期。
分布
广泛—被子、*子、蕨类植物、褐藻、绿藻、真菌和细菌中,
多存在于生长旺盛部分
,
如茎端、嫩叶、根尖和果实种子。含量:
1~100Ong·g-1
鲜重
,
果实和种子
(
尤其是未成熟种子
)
的赤霉素含量比营养器官的多两个数量级。每个器官或组织都含有两种以上的赤霉素
,
而且赤霉素的种类、数量和状态
(
自由态或结合态
)
都因植物发育时期而异。
运输
GA与生长素不同,其运输不表现极性,(根尖合成—沿导管向上运输
,嫩叶产生—沿筛管向下运输)。不同植物间的运输速度差别很大,
如矮生豌豆是
5cm·h-1,
豌豆是
2.1mm·h-1,
马铃薯
0.42mm
·h-1。
生物合成
种子植物中赤霉素的生物合成途径,根据参与酶的种类和在细胞中的合成部位,大体分为三个阶段,一、二、三阶段分别在质体、内质网和细胞质中进行。
1.从异戊烯焦磷酸(isopentenyl
pyrophosphate)到贝壳杉烯(ent-kaurene)阶段
此阶段在质体中进行,异戊烯焦磷酸是由甲瓦龙酸(mevalonic
acid,MVA)转化来的,而合成甲瓦龙酸的前体物为乙酰-CoA。?
2.从贝壳杉烯到GA12醛(GA12-aldehyde)阶段,接着转变为GA12或GA53,依赖于GA的C-13是否羟基化。此阶段在内质网上进行。
3.由GA12醛转化成其它GA的阶段
此阶段在细胞质中进行。GA12-醛第7位上的醛基**生成20-C的GA12?;GA12进一步**可生成其它GA。各种GA相互之间还可相互转化。所以大部分植物体内都含有多种赤霉素。

赤霉素对打破休眠有什么作用?
赤霉素是一种促进植物生长的调节剂,脱落酸则是植物生长的抑制剂。据研究,在植物旺盛生长期,体内赤霉素的含量高,而脱落酸的含量低;在植物生长的缓慢期,尤其是休眠期,脱落酸的含量高,而赤霉素的含量低。认为休眠主要是由于植物体内脱落酸过高造成的。这两种物质的产生与日照长短有关,长日照有利于赤霉素的产生,短日照有利于脱落酸的产生,这两种物质相互具有拮抗作用。长日照能打破休眠的主要作用在于它能促进植物体内赤霉素的产生和水平的提高。外部使用赤霉素被植物吸收后,具有内源赤霉素的作用,有代替长日照的效果。研究表明,赤霉素处理后,2~3天即可见到效果,比用延长日照时数来打破休眠的处理效果要快。赤霉素处理持续时间短,处理1次能维持10天左右,往往要重复处理几次。但处理时间太多花梗会变长,对果形也有不良影响,因此一般处理2次即可。
赤霉素有哪些作用?
赤霉素纯品为白色结晶,是一种高效能广谱性植物生长调节剂。药液经由叶片、嫩枝、花、种子或果实进入到植物体内,然后再随营养流传导到生长活跃的部位,促进细胞分裂与扩大,加速茎伸长,叶片扩大;打破种子和球根休眠,促使提早发芽;代替或部分代替低温和长日照诱导某些二年生草花开花;改变某些植物的雌、雄比例,诱导单性结实,加速果实生长,促进坐果;影响开花时间,减少花、果脱落。此外,还有抑制衰老等生理作用。
赤霉素又名“九二○”。是一种良好的生长调节剂,用量少、效果大、作用快、应用广、无毒害。
赤霉素对植物的生长发育有什么作用呢?
首先它能显著的促进植物生长,但不能促进植物产生向光性。其次它还可以防止花果脱落,提高坐果率和产量。赤霉素还有一个作用,就是能有效地在一些植物种子内诱发某些酶的形成,这一作用已被成功地应用于啤酒生产。过去,啤酒生产都以大麦芽为原料,借用大麦发芽后产生的淀粉酶来促使淀粉糖化和蛋白质分解。但大麦发芽要消耗大量的养分,同时又要求较多的人力和设备,生产周期和成本都不很理想。由于赤霉素能够诱发大麦胚芽中α—淀粉酶的形成,我们只要在大麦中加上赤霉素,就可以使大麦中形成淀粉酶,从而完成糖化作用,不再需要种子发芽了。这样做,不仅可以节约大量的粮食、降低成本、缩短生产期,而且对啤酒的品质也没有不良影响。此外,赤霉素还具有打破植物休眠的本领。
赤霉素的作用机理及其在农业上的应用
1. 赤霉素有C19和C20两类。其基本结构是赤霉烷,在赤霉烷上由于双键和羟基的数目和位置不同,就形成了各种赤霉素。
2. 植物的生长和休眠是由赤霉素和脱落酸两种激素调节的。它们的合成前体都是甲瓦龙酸,甲瓦龙酸在长日照条件下形成赤霉素,短日照条件下形成脱落酸,因此,夏季日照长,产生赤霉素促进植物生长:而冬季来临前,日照短,产生脱落酸使芽进入休眠。
3. 赤霉素促进生长的作用机理:
赤霉素(GA:Gibberellic acid )促进植物生长,包括促进细胞分裂和细胞扩大两个方面。并使细胞周期缩短30%左右。GA可促进细胞扩大,细胞壁的伸展性加大,生长加快,GA能抑制细胞壁过**物酶的活性,所以细胞壁不硬化,有延展性,细胞就延长。
生长素促进植物快速生长的原因:可以用酸-生长学说解释。生长素与质膜上的受体质子泵(ATP酶)结合,活化了质子泵,把细胞质内的H+分泌到细胞壁中去使壁酸化,其中一些适宜酸环境的水解酶:如b-1,4-葡聚糖酶等合成增加,此外,壁酸化使对酸不稳定的键(H键)易断裂,使多糖分子被水解,微纤丝结构交织点破裂,联系松弛,细胞壁可塑性增加。生长素促进H+分泌速度和细胞伸长速度一致。从而细胞大量吸水膨大。生长素还可活化DNA,从而促进RNA和蛋白质合成。
4. 赤霉素在生产上的应用主要有:
(1)促进麦芽糖化,GA诱导a-淀粉酶的形成这一发现己被应用到啤酒生产中。(2)促进营养生长,如在水稻“三系”的制种过程中,切花生产上等都有应用,(3)防止脱落,促进单性结实,(4)打破休眠。
赤霉素在落叶果树上应用范围很广,具有诱导无子果实的形成、提高座果率、改善果实品质、防止落花落果、促进果实早熟、延迟果树花期、增加果品贮藏能力和打破休眠的调控作用。
来源:
1、http://zy.zhku.edu***/zhiwushenglixue/xitifudao/anwser/8.htm
2、《中国农业科技导报》:赤霉素在落叶果树生产中的应用 2006, 8(2) 周宇 佟兆国 张开春 闫国华
理工学科是什么
理工学科是指理学和工学两大学科。理工,是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。
理学
理学是中国大学教育中重要的一支学科,是指研究自然物质运动基本规律的科学,大学理科毕业后通常即成为理学士。与文学、工学、教育学、历史学等并列,组成了我国的高等教育学科体系。
理学研究的内容广泛,本科专业通常有:数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、化学、应用化学、生物科学、生物技术、天文学、地质学、地球化学、地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地球物理学、大气科学、应用气象学、海洋科学、海洋技术、理论与应用力学、光学、材料物理、材料化学、环境科学、生态学、心理学、应用心理学、统计学等。
工学
工学是指工程学科的总称。包含 仪器仪表 能源动力 电气信息 交通运输 海洋工程 轻工纺织 航空航天 力学生物工程 农业工程 林业工程 公安技术 植物生产 地矿 材料 机械 食品 武器 土建 水利测绘 环境与安全 化工与制药 等专业。