脱落酸(ABA)博士剖析.ppt

Abscisic Acid (ABA)脱落酸 一、ABA的发现 1961年W.C.刘和H.R.卡恩斯从成熟棉铃里分离出一种能使外植体切除叶片后的叶柄脱落加速的物质结晶，称为脱落素Ⅰ，但未鉴定其化学结构。 1963年大熊和彦和F.T.阿迪科特等从棉花幼铃中分离出另一种加速脱落的物质结晶，叫做脱落素Ⅱ。同年C.F.伊格斯和P.F.韦尔林用色谱分析法从欧亚槭叶子里分离出一种抑制物质，能使生长中的幼苗和芽休眠，他们命名为休眠素。 1965年韦尔林等比较研究休眠素和脱落素Ⅱ的化学性质后，证明两者是同一物质，分子式与大熊和彦等1965年提出的一致。统一命名为脱落酸。它在植物中普遍存在。  二、ABA的作用 脱落酸 （ Abscisicacid，ABA）在高等植物的胚胎发生、种子发育、贮藏蛋白合成、叶片衰老、种子萌发、呼吸调节等过程中具有重要作用。 在干旱、寒冷、酷热、盐渍、水涝、缺氧、病原物侵染等条件下，ABA含量会迅速增加，导致气孔关闭减少水分蒸腾，激活编码可溶性渗透保护物质等基因降低胁迫伤害，减少胁迫诱导的乙烯、活性氧对植物生长的影响。 三、ABA的合成、代谢及其衍生物 1、ABA的合成途径(植物) ABA运输： 2、ABA 分解代谢 不同植物 ABA 的代谢途径可能不同， 同种植物的不同发育阶段也可能不同。 ABA 分解代谢途径主要分为 8-甲基羟基化代谢途径、9-甲基羟基化代谢途径和 ABA 酯化降解途径。 ABA 分解还有其他途径， 如 ABA 直接被还原成 ABA 二醇、ABA 7位甲基发生羟基化反应等。 天然活性脱落酸(+)-ABA售价高达230.9美元/毫克(Sigma) 对ABA 的结构与活性的关系进行了系统的研究，合成了一系列的衍生物或类似物。 3、ABA的衍生物 8, 8, 8-三氟甲基 ABA 、8, 8- 二氟甲基 ABA 、8- 甲氧基甲基 ABA 、8- 乙烯基 ABA 、8- 乙炔基 、ABA及8, 8, 8-三氘代ABA等。 这些化合物的生物活性都优于天然型ABA 其中8, 8, 8-三氟甲基 ABA 和 8- 乙炔基 ABA 在某些方面的活性是天然型 ABA 的 30 到 40 倍。  三、ABA的应用 农业上： 用脱落酸抑制种子发芽，用于种子储藏、在种子和果实发育早期外施脱落酸，可达到提高粮食作物和果树产量的目的。 其他方面： 广泛应用于城市草坪、园林等绿化建设，应用于西部地区的节水农业、设施农业，生态植被的恢复重建。 大棚蔬菜生产，挽回的由于寒害和病虫害所造成的损失，及由于蔬菜品质的提高、农药残留量降低所带来的国内外市场竞争力提高。 * * * * * ABA ABA的发现 ABA的合成、代谢及其衍生物 ABA的应用 ABA的作用 合成途径 C15直接途径 C40间接途径(主要途径) C15法呢焦磷酸 （ FPP）经环化和氧化作用直接形成 ABA C40类胡萝卜素氧化 裂解形成 ABA 分布：高等植物的叶、芽、花、果实等器官中含有ABA。 合成部位：根冠、萎焉叶片为主。 天然型 ABA 生产成本高 稳定性差 快速代谢失活（ABA加成反应生成活性低的菜豆酸） 2 位双键易光异构化成反式结构 如何解决？ 羧基在种子萌芽试验中表现出来的抑制活性低。 2位顺式结构是保持脱落酸及其类似物生物活性所必需的。 侧链3位上的甲基是 A B A 具有生物活性所必需的。 没有羟基其活性完全丧失。 六元环的变化也会影响其活性。 * * *