脫落酸:代號為ABA
在本世紀50年代,人們已注意研究抑制生長的物質對脫落、休眠及萌發的影響,認為酚類化合物是植物體內主要的生長抑制物質。60年代初在生長抑制物質的研究方面,取得了突破性的進展。1963年,美國的Addicott等在研究棉花蕾鈴脫落時,發現一種能引起脫落的活性強的化合物,命名為脫落素Ⅱ(abscisinⅡ)。同一年,英國的Wareing等研究引起樺樹、槭樹休眠的化合物,從這些樹的葉子中分離出一種能誘導休眠的活性物質,命名為休眠素(dormin)。1964年,證明脫落素Ⅱ和休眠素是同一種化合物,1965年,其化學結構式被確定。1967年在第六次國際植物生長物質會議上,把這種化合物統一命名為脫落酸(abscisicacid,簡稱ABA)。
脫落酸在衰老的葉片組織、成熟的果實、種子及莖、根部等許多部位形成。水分虧缺可以促進脫落酸形成。脫落酸在植物體內才再分配速度很快,在韌皮部和木質部液流中存在。合成脫落酸的前體是甲瓦龍酸,在它生成法尼基焦磷酸後有兩條去路。一是真菌中常見的C15直接途徑。一是高等植物中的C40間接途徑。後者先形成類胡蘿蔔素(紫黃質),經光或生物氧化而裂解為C15的黃氧化素,再轉化為脫落酸。
第一、促進休眠。外用ABA時,可使旺盛生長的枝條停止生長而進入休眠,這是它最初也被稱為"休眠素"的原因。在秋天的短日條件下,葉中甲瓦龍酸合成GA的量減少,而合成的ABA量不斷增加,使芽進入休眠狀態以便越冬。種子休眠與種子中存在脫落酸有關,如桃、薔薇的休眠種子的外種皮中存在脫落酸,所以只有透過層積處理,脫落酸水平降低後,種子才能正常發芽。
第二、 促進氣孔關閉。ABA可引起氣孔關閉,降低蒸騰,這是ABA最重要的生理效應之一。科尼什(K.Cornish,1986)發現水分脅迫下葉片保衛細胞中的ABA含量是正常水分條件下含量的18倍。ABA促使氣孔關閉的原因是它使保衛細胞中的K+外滲,從而使保衛細胞的水勢高於周圍細胞的水勢而失水。ABA還能促進根系的吸水與溢泌速率,增加其向地上部的供水量,因此ABA是植物體內調節蒸騰的激素,也可作為抗蒸騰劑使用。
第三、 抑制生長。ABA能抑制整株植物或離體器官的生長,也能抑制種子的萌發。ABA的抑制效應比植物體內的另一類天然抑制劑--酚要高千倍。酚類物質是透過毒害發揮其抑制效應的,是不可逆的,而ABA的抑制效應則是可逆的,一旦去除ABA,枝條的生長或種子的萌發又會立即開始。
第四、促進脫落。ABA是在研究棉花幼鈴脫落時發現的。ABA促進器官脫落主要是促進了離層的形成。將ABA塗抹於去除葉片的棉花外植體葉柄切口上,幾天後葉柄就開始脫落,此效應十分明顯,已被用於脫落酸的生物檢定。
第五、增加抗逆性。一般來說,乾旱、寒冷、高溫、鹽漬和水澇等逆境都能使植物體內ABA迅速增加,同時抗逆性增強。如ABA可顯著降低高溫對葉綠體超微結構的破壞,增加葉綠體的熱穩定性;ABA可誘導某些酶的重新合成而增加植物的抗冷性、抗澇性和抗鹽性。因此,ABA被稱為應激激素或脅迫激素(stress hormone)。
脫落酸:代號為ABA
在本世紀50年代,人們已注意研究抑制生長的物質對脫落、休眠及萌發的影響,認為酚類化合物是植物體內主要的生長抑制物質。60年代初在生長抑制物質的研究方面,取得了突破性的進展。1963年,美國的Addicott等在研究棉花蕾鈴脫落時,發現一種能引起脫落的活性強的化合物,命名為脫落素Ⅱ(abscisinⅡ)。同一年,英國的Wareing等研究引起樺樹、槭樹休眠的化合物,從這些樹的葉子中分離出一種能誘導休眠的活性物質,命名為休眠素(dormin)。1964年,證明脫落素Ⅱ和休眠素是同一種化合物,1965年,其化學結構式被確定。1967年在第六次國際植物生長物質會議上,把這種化合物統一命名為脫落酸(abscisicacid,簡稱ABA)。
脫落酸在衰老的葉片組織、成熟的果實、種子及莖、根部等許多部位形成。水分虧缺可以促進脫落酸形成。脫落酸在植物體內才再分配速度很快,在韌皮部和木質部液流中存在。合成脫落酸的前體是甲瓦龍酸,在它生成法尼基焦磷酸後有兩條去路。一是真菌中常見的C15直接途徑。一是高等植物中的C40間接途徑。後者先形成類胡蘿蔔素(紫黃質),經光或生物氧化而裂解為C15的黃氧化素,再轉化為脫落酸。
脫落酸的生理功能有以下幾種:第一、促進休眠。外用ABA時,可使旺盛生長的枝條停止生長而進入休眠,這是它最初也被稱為"休眠素"的原因。在秋天的短日條件下,葉中甲瓦龍酸合成GA的量減少,而合成的ABA量不斷增加,使芽進入休眠狀態以便越冬。種子休眠與種子中存在脫落酸有關,如桃、薔薇的休眠種子的外種皮中存在脫落酸,所以只有透過層積處理,脫落酸水平降低後,種子才能正常發芽。
第二、 促進氣孔關閉。ABA可引起氣孔關閉,降低蒸騰,這是ABA最重要的生理效應之一。科尼什(K.Cornish,1986)發現水分脅迫下葉片保衛細胞中的ABA含量是正常水分條件下含量的18倍。ABA促使氣孔關閉的原因是它使保衛細胞中的K+外滲,從而使保衛細胞的水勢高於周圍細胞的水勢而失水。ABA還能促進根系的吸水與溢泌速率,增加其向地上部的供水量,因此ABA是植物體內調節蒸騰的激素,也可作為抗蒸騰劑使用。
第三、 抑制生長。ABA能抑制整株植物或離體器官的生長,也能抑制種子的萌發。ABA的抑制效應比植物體內的另一類天然抑制劑--酚要高千倍。酚類物質是透過毒害發揮其抑制效應的,是不可逆的,而ABA的抑制效應則是可逆的,一旦去除ABA,枝條的生長或種子的萌發又會立即開始。
第四、促進脫落。ABA是在研究棉花幼鈴脫落時發現的。ABA促進器官脫落主要是促進了離層的形成。將ABA塗抹於去除葉片的棉花外植體葉柄切口上,幾天後葉柄就開始脫落,此效應十分明顯,已被用於脫落酸的生物檢定。
第五、增加抗逆性。一般來說,乾旱、寒冷、高溫、鹽漬和水澇等逆境都能使植物體內ABA迅速增加,同時抗逆性增強。如ABA可顯著降低高溫對葉綠體超微結構的破壞,增加葉綠體的熱穩定性;ABA可誘導某些酶的重新合成而增加植物的抗冷性、抗澇性和抗鹽性。因此,ABA被稱為應激激素或脅迫激素(stress hormone)。