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關於S-誘(yòu)抗素,你了解多少?

發(fā)布時間:2021-12-09

S-誘抗(kàng)素(sù)(Abscisic Acid,簡(jiǎn)稱ABA)是一種植(zhí)物激素,又叫脫落(luò)酸,因最初認為能促進植物葉片脫落而得名,其在植物的多(duō)個發育階段都有作用,除促使葉子脫落外(wài)尚有其他作用,如(rú)抑製生長、促(cù)進休眠、促進馬鈴薯塊莖形成以(yǐ)及植物抗逆等。

實際上(shàng)ABA在促進葉片脫落方麵隻(zhī)在少部(bù)分植物(wù)中發(fā)現,ABA介導的信號傳(chuán)導途徑在植物抵抗環境脅迫和(hé)病原菌侵染時發揮著重要作(zuò)用,有關其在植物體內(nèi)的合成途徑已(yǐ)有大量研究。ABA在某些植物病原真菌中也能合成,但與植物體內的合成(chéng)途徑(jìng)不同,目前生(shēng)產上已成功規模化利(lì)用(yòng)灰葡萄孢黴(méi)發酵生產純度較高的ABA產品,並(bìng)被廣泛應用(yòng)於農業生產、抗災減災、生態植(zhí)被建設、植樹(shù)造林、城(chéng)市園林綠化等領(lǐng)域。

一、S-誘抗素(sù)的產品(pǐn)概況

S-誘抗素的定義與作用

脫落酸(suān)是一種具有15碳的倍半萜烯化合物。天然存在的脫落酸是一個(gè)對映結構體,特別是右旋化合物(S) –ABA,(R) -ABA的生理活性在多數情況下與(S) –ABA相同(tóng)。1961年科學家從成熟棉鈴裏分離出一(yī)種能使外植體切除葉片後的葉柄脫落加速的物質結晶,稱為“脫落素ǀ”鑒定其化學結(jié)構。1963年美國科學家從棉鈴中提純了一種物質(zhì)能顯(xiǎn)著促進棉苗外植體(tǐ)葉柄脫落,稱為脫落素ǁ。英國科學家也從短日照條件下的槭樹葉片提純一種物質,能控製落葉樹木的休眠,稱為休眠素。1965年證實,脫落素ǁ和休眠素(sù)為同一種物質,統一命名為脫落酸。1967年,第六屆國際植物生長物質會(huì)議上將ABA統一定名為脫(tuō)落酸。2001年,全國(guó)農 藥標準化技術委員會(huì)將天然脫落酸通用名定為(wéi)S-誘抗素。在農業生產中,ABA主要用於(yú)啟動植物體本身對逆境的抵抗或適(shì)應機製,如提高植物的亢旱、抗寒(hán)、抗病和抗鹽堿能力。

S-誘抗(kàng)素的物理化學性質

S-誘抗素分子式為(wéi)C15H12O4,相(xiàng)對分子量為264.3,化(huà)學結構(gòu)結構式(圖1),CAS: 14375-45-2。純品為白色結晶粉(fěn)末;熔點:160~162℃;水中溶解度3~5g/L (20℃),難溶於石(shí)油醚與(yǔ)苯,易溶於甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯與三氯甲烷;S-誘抗素(sù)在黑暗條(tiáo)件(jiàn)下的穩定性較好,但對光敏感,屬強光分解(jiě)化(huà)合物。

S-誘抗素的作用機理

S-誘抗素廣泛(fàn)存在於植物體內,與赤黴素、生長素、細胞分裂 素、乙烯一起構(gòu)成5大植物內源激素。可廣泛 應用於水稻、蔬菜、花卉、草坪、棉花、中草藥、果樹(shù)等作物,提高作(zuò)物在低溫、幹旱、春寒、鹽(yán)漬、病蟲(chóng)害(hài)等(děng)不良生長(zhǎng)環境中的生長勢及其結實率和品質,提高中低(dī)產田的單(dān)產產(chǎn)量(liàng),減少化(huà)學農藥用(yòng)量(liàng)。有研究表明,在幹旱、高鹽或低(dī)溫等逆境脅迫條件下,可能存(cún)在的機製(zhì)是:逆境(jìng)脅迫條件促使植物體內ABA的積累,誘導ABA響應元件基(jī)因表達,從而產生對逆境抗性。

①S-誘抗素(sù)與(yǔ)幹旱脅迫:幹旱是農業生(shēng)產中常見的自然災害之一,對農業生產的危害及其嚴重,在很多缺(quē)水地區是限製農業發展的瓶頸。在突然幹旱脅迫下,通(tōng)過施用S-誘抗(kàng)素能啟(qǐ)動葉片(piàn)細胞質(zhì)膜上的細胞傳導,誘導葉麵氣孔不(bú)均勻關閉,減少植(zhí)物體內水(shuǐ)分蒸騰散失,提高植物的保水能力和對幹旱的耐(nài)受性。

②S-誘抗素與低(dī)溫脅迫:溫度是限(xiàn)製植物(wù)生長的(de)主要因(yīn)素之一,對植物(wù)的生長發(fā)育具有重要的作用,溫度過低,會影響植物的生長,低(dī)於生物學溫度甚(shèn)至會造成植物的死亡。低溫脅迫下,通過施用S-誘抗素,可(kě)啟動細胞抗冷基因(yīn),誘導植物產生抗寒蛋(dàn)白質。一般而言,抗寒性強的植物品種,其內源S-誘抗素含量就高。

③S-誘抗素與病(bìng)害脅迫:病蟲害的發生是植物生長階段不可避免的(de),病害(hài)脅迫下,S- 誘抗素誘導植物葉片細胞PIN基因活化而產(chǎn)生蛋白質酶抑製物(黃酮類(lèi)、醌類等),阻礙病原菌(jun1)進一步侵害,避免受害或減輕植(zhí)物的受害(hài)程度。

④S-誘抗素與鹽脅迫:在土壤鹽潰脅迫下,S-誘抗素可誘導植物滲透調節(jiē)物質(zhì)脯氨酸大量(liàng)積(jī)累,維持細胞膜結構的穩定性(xìng),提高保護性酶的活性。降低單(dān)位幹物質重量Na+含量,提(tí)髙羧化酶活性,增強植株的耐鹽(yán)能力。

⑤S-誘抗素與藥害肥害脅迫:在藥害肥害脅迫下,調節植(zhí)物內源激素的平衡,停止進一步吸收,有效解除藥(yào)害肥害的不良影響。提高花青素合作與積累,促進作物著色和早熟。 

S-誘抗素的應用功能

植物的“生長平衡因(yīn)子” 促根壯(zhuàng)根,促進毛(máo)細(xì)根生長;促長壯苗,提高產量;促萌保花,提高坐果率;促(cù)進果實(shí)著色,提早采收, 提高品質;增(zēng)強養分吸收,提(tí)高(gāo)肥(féi)料利用率; 複配增效,減(jiǎn)輕果實畸形、空洞、裂果等常見藥物負(fù)作用。

植物的“抗逆誘導(dǎo)因子” 誘導作物抗病,提高抗病(bìng)能(néng)力;提高作(zuò)物抗逆境(抗(kàng)寒、 抗(kàng)旱、抗澇、抗鹽堿等)能力;緩解、減輕作物藥(yào)害。

綠色環(huán)保產品 S-誘(yòu)抗素是所有綠色植物均含有的純天然(rán)產物,主要通過微生物發酵獲得,對人畜無毒害、無刺激性。是一種新型高效、天然綠色植物生長活性物質,具有廣闊應用前景。

二、S-誘抗素行(háng)業發展現狀(zhuàng)

S-誘抗素登記概況

截止2017年5月,國內(nèi)已有7家企業取得19個S -誘抗素產品登記證,取得原藥登記4個,取得製劑登記15個(gè)(表1)。

S-誘抗素的應用範圍

目前我國登記S-誘抗素製劑產(chǎn)品15個,主要應用於從水稻、小麥大宗糧食作物,到葡萄、番(fān)茄、柑橘、煙草、花生、棉花等蔬菜、果樹及油料作物,在調節生長、促進生根、促進著色方(fāng)麵起到很重(chóng)要的作用(圖2)。

產(chǎn)業現狀

國內取得原藥登記的(de)4家企業中,四川龍癖福生科技有(yǒu)限責任公司於2001年建成首條液體發(fā)酵工藝原藥生產線,2005年取得原藥登記證後開始試(shì)生產。其後,四川國光農化股份(fèn)有(yǒu)限公司、四川科瑞森生物工程(chéng)有限公司(sī)、江西新瑞豐生化(huà)有限公(gōng)司相繼登(dēng)記並投產,並且生產成本不斷下降(jiàng),促進了產(chǎn)品的推廣應用。

目前,國際上僅(jǐn)中國(guó)、美國、日(rì)本等國家(jiā)具有ABA發酵生(shēng)產能力,原藥生產廠家較少。美國Valent Biosesciences公司主(zhǔ)要從中國進口原藥用於加工製劑,並在(zài)多個國家取得登(dēng)記,主要應用於葡萄產區,促進(jìn)著色、提高品質(zhì),隨著應用麵積的(de)擴(kuò)大和開(kāi)發新的應用(yòng)途徑。日本(běn)關於S-誘抗素的研究開發較早,技術也比較成熟,目前主要在優質葡萄和高產水稻應用。

三(sān)、未來發展展(zhǎn)望

國內市場預測(cè)

國內市(shì)場上,S-誘抗素在東北三省水稻開發較早,應用技(jì)術(shù)成熟,主要用來浸種提高發芽率(lǜ)、苗期促(cù)生根、穗期提高結(jié)實率。有研究顯:S-誘抗(kàng)素可提高水稻單產15%,產品得到普遍(biàn)認可。以東北(běi)三省水稻種植麵積440萬公頃,按每公頃用量15g計,2016年用量5噸,應用麵積7. 5%,預計未(wèi)來五年增長(zhǎng)3倍以上,需求量15噸以上。S-誘抗素在葡萄等果樹上的推廣麵積逐年增加,呈快速上(shàng)升趨勢。

國際市場預測

國際市場上,S-誘抗(kàng)素主要應用(yòng)於葡萄種植,促進著色(sè)和提高品質(zhì)。2015年,國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)統計數據顯示,全球葡萄園種植總麵積穩(wěn)定在755.4萬公頃,比上年略增0.8萬公頃。目(mù)前,S-誘抗(kàng)劑應用推廣(guǎng)較好的國家主(zhǔ)要有阿根廷、智利和南非。隨著應用技術的成熟,產品得到普遍認可,尤(yóu)其是歐洲市場拓展後,預計未來五年國際市場(chǎng)將呈現爆發式增長。

隨著國內國際市場需求量的不斷增加,以及特色農作物多元(yuán)化發展的變化,S-誘抗素在農業應用上有更大的發展空間。目前從登記產品類型來看,以(yǐ)水劑、可溶粉劑、可(kě)溶粒劑為主,作用方式也僅(jǐn)有噴霧、浸種、灌根三種。從(cóng)企業生(shēng)產能力看,7家農藥生產企業的(de)能力需要不斷提升,技術服務要跟(gēn)蹤到位。針對使用技術要求較高的原則,在安全性評價標準、科學合(hé)理施藥技術規(guī)範規程等需要不斷完善,更好地推動產業發展。(文章來源:公益植保)

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