赤霉酸

一种植物生长调节剂

赤霉酸是一种有机化合物，分子式为C19H22O6，是在研究水稻恶苗病时发现的，它是指具有赤霉烷骨架，能剌激细胞分裂和伸长的一类化合物的总称。是一个广谱性植物生长调节剂，可促进作物生长发育，使之提早成熟、提高产量、改进品质；能迅速打破种子、块茎和鳞茎等器官的休眠，促进发芽；减少蕾、花、铃、果实的脱落，提高果实结果率或形成无籽果实。也能使某些2年生的植物在当年开花。

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：0.2

2、氢键供体数量：3

3、氢键受体数量：6

4、可旋转化学键数量： 1

5、互变异构体数量：

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：104

7、重原子数量：25

8、表面电荷：0

9、复杂度：772

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：8

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：1

分子结构数据

五、分子性质数据：

1、摩尔折射率：85.78

2、摩尔体积（cm3/mol）：231.9

3、等张比容（90.2K）：675.4

4、表面张力（dyne/cm）：71.8

5、极化率（10-24cm3）：34.00

编号系统

CAS号：77-06-5

MDL号：MFCD00079329

EINECS号：201-001-0

RTECS号：LY8990000

BRN号：54346

PubChem号：

物性数据

1. 性状：白色结晶粉末

2. 密度（g/mL,25/4℃）：不确定

3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：不确定

4. 熔点（ºC）：233～235℃

5. 沸点（ºC,常压）：不确定

6. 沸点（ºC,5.2kPa）：不确定

7. 折射率：不确定

8. 闪点（ºC）：不确定

9. 比旋光度（º）：不确定

10. 自燃点或引燃温度（ºC）：不确定

11. 蒸气压（kPa,25ºC）：不确定

12. 饱和蒸气压（kPa,60ºC）：不确定

13. 燃烧热（KJ/mol）：不确定

14. 临界温度（ºC）：不确定

15. 临界压力（KPa）：不确定

16. 油水（辛醇/水）分配系数的对数值：不确定

17. 爆炸上限（%,V/V）：不确定

18. 爆炸下限（%,V/V）：不确定

19. 溶解性：易溶于醇类、丙酮、乙酸乙酯、碳酸氢钠溶液及pH6.2的磷酸缓冲液，难溶于水和乙醚

20. 稳定性：不稳定，遇碱易分解，遇硫酸呈深红色

毒理学数据

有雌激素样活性，腹腔注射35mg/(kg·d)共7天后，能校正卵巢切除的成熟雌性大鼠的子宫萎缩。本品也是一种植物激素。

生态学数据

暂无

性质与稳定性

1.无致畸、致突变作用。

2.水溶液呈酸性，在酸性及弱酸性溶液中较稳定，遇碱易分解。溶解后它有芳香气味。赤霉素在干燥状态下能长期保存。

贮存方法

1.粉剂用塑料袋装，水剂用棕色玻璃瓶装。低温干燥处存放。

合成方法

1.由gibberella fujikuroi菌种培养液通入无菌空气发酵后提炼精制而得。接种量为最终发酵罐液的4%，在温度为25～30℃下，不断搅拌和通风，搅拌过程中，用十八碳醇做抗沫剂。发酵完毕后，溶液用氢氧化钡沉淀并过滤。然后在阳离子交换树脂上，在pH=50时吸附并用NH3或其他碱性缓冲液洗脱，再进行精制处理而得。

2.赤霉素可用发酵方法生产。利用赤霉菌在麸皮、蔗糖和无机盐等培养基中进行发酵，赤霉菌代谢产生赤霉素，发酵液经溶媒提取、浓缩即得。

3.现都采用发酵法制取。发酵液经过离子交换树脂 Amberlite XAD-4柱，水洗至干净后，以90%丙酮的水溶液洗脱，收集洗脱液并且浓缩干燥，成品中赤霉酸含量90%以上。

用途

1.本品对棉花、葡萄、蔬菜有显著的增产效果。能促进种子发芽、植物生长和提早开花。使用时可采用涂抹、拌种、蘸根、喷雾等。赤霉素粉配用时，可先将其溶于少量酒精或白酒中。

2.高效植物生长调节剂。能促进作物生长发育，提早成熟，改进品质，提高产量。它能迅速打破种子、块茎和鳞茎等器官休眠，促进发芽减少蕾、花、铃、果实的脱落，提高果实结实率或形成无籽果实。可用于水稻、麦类、棉花、果树、蔬菜等作物，促进其生长、发芽、开花、结果。赤霉素不论是喷雾、涂抹、蘸根，对不同作物都有增产作用，但施用过多的赤霉素，植物会出现黄而细长的枝条，即失绿、徒长现象，反而影响产量。赤霉素还可用于从大麦制造麦芽。它对昆虫的发育也有促进作用。

3.赤霉酸有雌激素样活性，可促进细胞寿命延长和刺激细胞的分裂，用于发制品中能促进头皮血液循环，减少头屑的生成并刺激头发生长，防止脱发。在肤用品中使用能抑制黑色素的生成，使皮肤上有色痣斑如雀斑色泽变淡同时增白皮肤。赤霉酸可在化妆品中安全使用。

发现历程

1935年日本科学家薮田从诱发恶苗病的赤霉菌中分离得到了能促进生长的非结晶固体，并称之为赤霉酸。1938年薮田和住木又从赤霉菌培养基的过滤液中分离出了两种具有生物活性的结晶，命名为“赤霉素A”和“赤霉素B”。但由于1939年第二次世界大战的爆发，该项研究被迫停顿。直到20世纪50年代初，英、美科学家从真菌培养液中首次获得了这种物质的化学纯产品，英国科学家称之为赤霉酸(1954)，美国科学家称之为赤霉素X(1955)。后来证明赤霉酸和赤霉素X为同一物质，都是GA3。1955年日本东京大学的科学家对他们的赤霉素A进行了进一步的纯化，从中分离出了三种赤霉素，即赤霉素A1、赤霉素A2和赤霉素A3。通过比较发现赤霉素A3与赤霉酸和赤霉素X是同一物质。1957年东京大学的科学家又分离出了一种新的赤霉素A，叫赤霉素A4。此后，对赤霉素A系列(赤霉素An)就用缩写符号GAn表示。后来，很快又发现了几种新的GA，并在未受赤霉菌感染的高等植物中也发现了许多与GA有同样生理功能的物质。1959年克罗斯(B.E.Cross)等测出了GA3、GA1和GA5的化学结构。

生理作用

（一）促进茎的伸长生长

赤霉酸（赤霉素）最显著的生理效应就是促进植物的生长，这主要是它能促进细胞的伸长。GA促进生长具有以下特点：

1.促进整株植物生长用GA处理，显著促进植株茎的生长，尤其是对矮生突变品种的效果特别明显见图7-11。但GA对离体茎切段的伸长没有明显的促进作用，而IAA对整株植物的生长影响较小，却对离体茎切段的伸长有明显的促进作用。 GA促进矮生植株伸长的原因是由于矮生种内源GA的生物合成受阻，使得体内GA含量比正常品种低的缘故。

2.促进节间的伸长GA主要作用于己有的节间伸长，而不是促进节数的增加。

3.不存在超最适浓度的抑制作用即使GA浓度很高，仍可表现出最大的促进效应，这与生长素促进植物生长具有最适浓度的情况显著不同。

4.不同植物种和品种对GA的反应有很大的差异在蔬菜（芹菜、莴苣、韭菜）、牧草、茶和苎麻等作物上使用GA，可获得高产。

（二）诱导开花

某些高等植物花芽的分化是受日照长度(即光周期)和温度影响的。例如，对于二年生植物，需要一定日数的低温处理(即春化)才能开花，否则表现出莲座状生长而不能抽薹开花。若对这些未经春化的植物施用GA，则不经低温过程也能诱导开花，且效果很明显。此外，也能代替长日照诱导某些长日植物开花，但GA对短日植物的花芽分化无促进作用对于花芽已经分化的植物，GA对其花的开放具有显著的促进效应。如GA能促进甜叶菊、铁树及柏科、杉科植物的开花。

（三）打破休眠

用2～3μg·g的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽，从而可满足一年多次种植马铃薯的需要。对于需光和需低温才能萌发的种子，如莴苣、烟草、紫苏、李和苹果等的种子，GA可代替光照和低温打破休眠，这是因为GA可诱导α-淀粉酶、蛋白酶和其它水解酶的合成，催化种子内贮藏物质的降解，以供胚的生长发育所需。在啤酒制造业中，用GA处理萌动而未发芽的大麦种子，可诱导α-淀粉酶的产生，加速酿造时的糖化过程，并降低萌芽的呼吸消耗，从而降低成本。

（四）促进雄花分化

对于雌雄异花同株的植物，用GA处理后，雄花的比例增加；对于雌雄异株植物的雌株，如用GA处理，也会开出雄花。GA在这方面的效应与生长素和乙烯相反。

（五）其它生理效应

GA还可加强IAA对养分的动员效应，促进某些植物坐果和单性结实、延缓叶片衰老等。此外，GA也可促进细胞的分裂和分化，GA促进细胞分裂是由于缩短了G1期和S期。但GA对不定根的形成却起抑制作用，这与生长素又有所不同。

使用方法

1. 促进坐果或无籽果的形成黄瓜开花期用50-100mg/kg药液喷花1次促进坐果、增产。葡萄开花后7-10天，玫瑰香葡萄用200-500mg/kg药液喷果穗1次，促进无核果形成。

2. 促进营养生长芹菜收获前2周用50-100mg/kg药液喷叶1次；菠菜收获前3周喷叶1-2次，可使茎叶增大。

3. 打破休眠促进发芽土豆播前用0.5-1mg/kg药液浸块茎30min；大麦播前用1mg/kg药液浸种，都可促进发芽。

4. 延缓衰老及保鲜作用蒜苔用50mg/kg药液浸蒜苔基部10-30min，柑橘绿果期用5-15mg/kg药液喷果1次，香蕉采收后用10mg/kg药液浸果，黄瓜、西瓜采收前用10-50mg/kg药液喷瓜，都可起到保鲜作用。

5. 调节开花菊花春化阶段用1000mg/kg药液喷叶，仙客来蕾期用1-5mg/kg药液喷花蕾可促进开花。

6. 提高杂交水稻制种的结实率一般在母本15%抽穗时开始，到25%抽穗结束用25-55mg/kg药液喷雾处理1-3次。先用低浓度，后用高浓度。

注意事项