植物生长调节剂,是用于调节植物生长发育的一类化学物质,来源上分为生物中提取的天然植物激素和人工合成的化合物。对目标植物而言,植物生长调节剂是外源的非营养性化学物质,通常可在植物体内传导至作用部位,以很低的浓度就能促进或抑制其生命过程的某些环节,使之符合人类的需要发展。
植物生长调节剂主要分为这几类:细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸、矮化剂等。其中细胞分裂素是最常见的一类,而玉米素、反玉米素、反玉米素核苷是这一类使用最多的几种,也是植物组培和农业生产用的最广泛的调节剂。
玉米素、反玉米素、反玉米素核苷比较类似,主要在化学结构、生物活性、作用和应用上有些许区别:
化学结构
· 玉米素(Zeatin, ZT):植物体内存在的一种天然细胞分裂素,分子式为C10H13N5O。外观为白色至黄色粉末(结晶),难溶于水,溶于1M醋酸、1M NaOH、醇和DMF,于1963年从幼嫩的玉米种子里分离提取出的一种细胞分裂素,根据其来源被命名为玉米素,后来椰汁中也发现该物质及其衍生物,现在已能人工合成。玉米素在结构上有顺、反两种异构体,起调节作用的主要是反式形式,顺式形式的调节作用很不明显。我们此款玉米素是两种异构体的混合物,纯度98%以上。
· 反玉米素(trans-Zeatin, tZ):分子式为C10H13N5O,是玉米素的反式异构体,通过与受体高亲和力结合来活化其功能,例如与拟南芥组氨酸激酶(AHK)结合,在调节植物代谢中起重要作用。反式异构体(反玉米素)比顺式异构体具有更强的生物活性,常以核糖核苷或核糖核苷酸的形态存在。
· 反玉米素核苷(trans-Zeatin Riboside, tZR):分子式为C15H21N5O5,是玉米素核苷的反式异构体,活性相对顺式结构更强些。1967年证明了椰子乳中主要的活性物质就是玉米素核苷,而反玉米素核苷便是玉米素核苷的反式结构。目前玉米素及玉米素核苷两者之间的关系暂时没有非常明确的定论,但基本能确定的是玉米素核苷是细胞分裂素的转运形式,并不是玉米素的活性形式。
生物活性
· 玉米素(Zeatin, ZT):玉米素可以促进细胞分裂并且可以影响细胞周期的其他环节,其功能还包括阻止叶绿素和蛋白质降解,减慢呼吸作用,保持细胞活力,延缓植株衰老,逆转对叶的毒性作用,抑制根的生成,并且高浓度时可以促进芽的生成。
· 反玉米素(trans-Zeatin, tZ):功能广泛,可以促进微生物的细胞分裂、促进植物破口处的芽孢生长,具有广泛的生长促进作用。
· 反玉米素核苷(trans-Zeatin Riboside, tZR):同样具有促进侧芽生长、刺激细胞分化、促进愈伤组织和种子发芽等作用,还能防止叶片衰老、逆转芽部受到的毒素伤害和抑制过度根部形成。
主要作用
· 玉米素(Zeatin, ZT):
1. 促进细胞分裂,主要是促进细胞质的分裂;
2. 促进芽的分化,在组培中,其和生长素相互作用,控制根芽的分化形成;
3. 促进侧芽发育,消除顶端优势,也就导致组培中不定芽大量形成;
4. 延缓叶片衰老,延缓叶绿素和蛋白质降解速度;
5. 打破种子休眠,代替光照满足烟草等需光种子需要。
6. 诱导某些水果单性结实。
7. 促进芽苞的形成:树叶的剪口和在一些苔类中能促进芽孢形成。
8. 刺激土豆块茎的形成。
只含有反式结构,作用与玉米素一致,只是作用活性比玉米素更强。
· 反玉米素核苷(trans-Zeatin Riboside, tZR):
作用与反玉米素很相似,不仅具有上述玉米素那些作用,还有激活基因表达和代谢活性的作用。
使用方法
· 玉米素(Zeatin, ZT):
1.促进愈伤组织发芽(须和生长素配用),浓度 1mg/L。
2.促进座果,玉米素1001 mg/L+GA3 5001 mg/L+NAA 201 mg/L,花后10、25、40天喷果。
3.叶菜,201 mg/L喷洒,可延缓叶片发黄。另外,对一些作物种子进行处理,可促进发芽;苗期处理,有促进生长作用。
1. 促进愈伤组织发芽(须和生长素配用),浓度为1 ppm;
2. 促进座果,玉米素100 ppm+GA3 500 ppm+NAA20 ppm,花后10、25、40天喷果;
3. 延缓蔬菜的叶片发黄,20 ppm喷洒;
· 反玉米素核苷(trans-Zeatin Riboside, tZR):
1. 在植物组织培养中,反玉米素核苷的常用浓度为1 mg/mL或更高。
2. 植物生长调节中,反玉米素核苷的浓度通常为1 ppm~100 ppm,具体浓度取决于具体应用和植物种类。例如,在促进愈伤组织发芽时,反玉米素核苷的浓度为1 ppm,需要与生长素配合使用。
3. 将反玉米素核苷粉末用2~5 mL的1 M NaOH(也可以用1 M 醋酸或1 M KOH)充分溶解,再加双蒸水或者超纯水配制1 mg/mL或更高浓度的储存液,边加水边搅拌,确保混匀。储存液分装冻存,避免反复冻融。用培养基稀释储存液到需要的浓度,工作液现配现用。
应用领域
· 玉米素(Zeatin, ZT):广泛应用于植物组培和农作物培育中,作为植物生长调节剂,能够促进植物的生长和发育。
· 反玉米素(trans-Zeatin, tZ):在科研和农作物培育中也有广泛应用,因其广泛的生物活性,适用于多种植物生长调节需求。
· 反玉米素核苷(trans-Zeatin Riboside, tZR):在植物生长调节中发挥重要作用,广泛应用于科研和农业生产中。
名称 |
玉米素 |
反玉米素 |
反玉米素核苷 |
货号 |
|||
CAS号 |
13114-27-7 |
1637-39-4 |
6025-53-2 |
分子式 |
C10H13N5O |
C10H13N5O |
C15H21N5O5 |
分子量 |
219.24 |
219.24 |
351.36 |
外观 |
白色至黄色粉末 |
白色至黄色晶体或粉末 |
白色至黄色粉末 |
溶解性 |
溶于1M醋酸和1M NaOH |
溶于1M 醋酸 |
微溶于水,易溶于乙酸(1M)或碱性溶液(如1M KOH,1M NaOH) |
结构 |
玉米素的顺式异构体和反式异构体的混合物 |
玉米素的反式异构体 |
玉米素核苷的反式异构体 |
纯度 |
顺反异构的混合体,纯度≥98% |
高纯,纯度≥97% |
高纯,纯度≥98% |
活性 |
细胞生长调节活性 |
反式异构体活性比顺式更强 |
非常强的刺激细胞分裂活性,以及激活基因表达活性 |
活性强弱 |
★★★★ |
★★★★★ |
★★★★★ |
功能 |
1. 促进侧芽生长 2. 刺激细胞分化(侧端优势) 3. 促进愈伤组织 4. 促进种子发芽 5. 防止叶片衰老 6. 逆转芽部受到的毒素伤害 7. 抑制过度根部形成 8. 高浓度时产生不定芽分化 |
1. 促进侧芽生长 2. 刺激细胞分化(侧端优势) 3. 促进愈伤组织 4. 促进种子发芽 5. 防止叶片衰老 6. 逆转芽部受到的毒素伤害 7. 抑制过度根部形成 8. 高浓度时产生不定芽分化 9. 激活基因表达和代谢活性 |
1. 促进侧芽生长 2. 刺激细胞分化(侧端优势) 3. 促进愈伤组织 4. 促进种子发芽 5. 防止叶片衰老 6. 逆转芽部受到的毒素伤害 7. 抑制过度根部形成 8. 高浓度时产生不定芽分化 9. 激活基因表达和代谢活性 |
应用 |
1. 植物组培 2. 农作物培育 |
1. 植物组培 2. 农作物培育 |
1. 植物组培 2. 农作物培 |
综上所述,玉米素、反玉米素和反玉米素核苷在结构、活性和功能应用上各有特点,但它们共同作为植物生长调节剂,在促进植物生长和发育方面发挥着重要作用。
如今,这几种已能人工合成,但是要特别注意,玉米素是昂贵的要素,不论用玉米胚乳抽取或人工合成都是非常精细的,制造工艺复杂困难,很容易买到质量低劣的产品,要特别小心。
Yeasen翌圣生物备有现货产品玉米素(Zeatin)、反玉米素(Trans-zeatin)、反玉米素核苷(Trans-Zeatin-Riboside),植物组织培养级别,纯度高,进口品质,用户众多,可用于科研实验中植物组织培养等。
推荐产品
应用类别 |
产品名称 |
产品货号 |
应用特点 |
植物生长调节剂
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41001ES |
从幼嫩的玉米芯中发现分离出来的, 促进侧芽生长,刺激细胞分化, 促进愈伤组织和种子发芽, 还能防止叶片衰老。 |
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41002ES |
高纯的反式玉米素, 适用于植物组织培养。 |
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41003ES |
是一种活性高且应用广泛的天然合成细胞分裂素, 功能上不仅促进细胞分裂, 刺激茎芽增殖,抑制根的生成, 阻止叶片衰老,还能激活基因表达和代谢活性。 |