赤霉素，是廣泛存在的一種植物激素。化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于二類(lèi)酸，由四環(huán)骨架衍生而得。赤霉素種類(lèi)至少38種，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可刺激葉和芽的生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量。
歷史
1926年日本黑澤英一發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水稻感染了赤霉菌后，會(huì)出現(xiàn)植株瘋長(zhǎng)的現(xiàn)象，病株往往比正常植株高50%以上，而且結(jié)實(shí)率大大降低，因而稱(chēng)之為“惡苗病”。科學(xué)家將赤霉菌培養(yǎng)基的濾液噴施到健康水稻幼苗上，發(fā)現(xiàn)這些幼苗雖然沒(méi)有感染赤霉菌，卻出現(xiàn)了與"惡苗病"同樣的癥狀。1938年日本藪田貞治郎和住木諭介從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離出這種活性物質(zhì)，并鑒定了它的化學(xué)結(jié)構(gòu)。命名為赤霉酸。1956年C.A.韋斯特和B.O.菲尼分別證明在維管植物中普遍存在著一些類(lèi)似赤霉酸的物質(zhì)。到1983年已分離和鑒定出60多種。一般分為自由態(tài)及結(jié)合態(tài)兩類(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)赤霉素，分別被命名為GA1，GA2等。
結(jié)構(gòu)
赤霉素都含有赤霉素骨架，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，是雙萜化合物。在高等植物中赤霉素的前體一般認(rèn)為是貝殼杉烯。赤霉素的基本結(jié)構(gòu)是赤霉素烷，有4個(gè)環(huán)。在赤霉素烷上，由于雙鍵、羥基數(shù)目和位置不同，形成了各種赤霉素。自由態(tài)赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。結(jié)合態(tài)赤霉素多為萄糖或葡糖基，易溶于水。
編號(hào)系統(tǒng)
CAS號(hào)：77-06-5
MDL號(hào)：MFCD00079329
EINECS號(hào)：201-001-0
RTECS號(hào)：LY8990000
BRN號(hào)：54346
PubChem號(hào)：24895317
物性數(shù)據(jù)
性狀：白色結(jié)晶粉末。
熔點(diǎn)（oC）：233～235℃。
溶解性：易溶于醇類(lèi)、丙、乙酸乙酯、碳酸氫鈉溶液及pH6.2的磷酸緩沖液，難溶于水和乙醚。
穩(wěn)定性：不穩(wěn)定，遇堿易分解，遇硫酸呈栗色。
分布
廣泛分布于被子、裸子、蕨類(lèi)植物門(mén)、褐藻、綠藻門(mén)、真菌和細(xì)菌中，多存在于生長(zhǎng)旺盛部分，如莖端、嫩葉、根尖和果實(shí)種子。含量： 1~1000ng·g鮮重，果實(shí)和種子（尤其是未成熟種子）的赤霉素含量比營(yíng)養(yǎng)器官的多兩個(gè)數(shù)量級(jí)。每個(gè)器官或組織都含有兩種以上的赤霉素，而且赤霉素的種類(lèi)、數(shù)量和狀態(tài)（自由態(tài)或結(jié)合態(tài)）都因植物發(fā)育時(shí)期而異。GA與生長(zhǎng)素不同，其運(yùn)輸不表現(xiàn)極性，（根尖合成---沿導(dǎo)管向上運(yùn)輸，嫩葉產(chǎn)生---沿篩管向下運(yùn)輸）。不同植物間的運(yùn)輸速度差別很大。
分類(lèi)
自由型
（free gibberellin）不以鍵的形式與其他物質(zhì)結(jié)合，易被有機(jī)溶劑提取出來(lái)。屬于有生理活性；
結(jié)合型
（conjugated gibberellin）--赤霉素和其他物質(zhì)（如葡萄糖）結(jié)合，要通過(guò)酸水解或蛋白酶分解才能釋放出自由赤霉素，屬于無(wú)生理活性。
束縛型
這是GA的一種儲(chǔ)藏形式。種子成熟時(shí)，GA轉(zhuǎn)化為束縛型貯存，而在種子萌發(fā)時(shí)，又轉(zhuǎn)變成游離型而發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
有雌激素樣活性，腹腔注射35mg/(千克d)共7天后，能校正卵巢切除的成熟雌性大鼠的子宮萎縮。本品也是一種植物激素。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
2、摩爾體積（cm/mol）：231.9
3、等張比容（90.2K）：675.4
4、表面張力（dyne/cm）：71.8
5、極化率（10cm）：34.00
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：0.2
2、氫鍵供體數(shù)量：3
3、氫鍵受體數(shù)量：6
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量： 1
5、互變異構(gòu)體數(shù)量：
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：104
7、重原子數(shù)量：25
8、表面電荷：0
9、復(fù)雜度：772
10、同位素原子數(shù)量：0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：8
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.無(wú)致畸、致突變作用。
2.水溶液呈酸性，在酸性及弱酸性溶液中較穩(wěn)定，遇堿易分解。溶解后它有芳香氣味。赤霉素在干燥狀態(tài)下能長(zhǎng)期保存。
貯存方法
粉劑用塑料袋裝，水劑用棕色玻璃瓶裝。低溫干燥處存放。
合成方法
1.由gibberella fujikuroi菌種培養(yǎng)液通入無(wú)菌空氣發(fā)酵后提煉精制而得。接種量為最終發(fā)酵罐液的4%，在溫度為25～30℃下，不斷攪拌和通風(fēng)，攪拌過(guò)程中，用十八碳醇做抗沫劑。發(fā)酵完畢后，溶液用氫氧化鋇沉淀并過(guò)濾。然后在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上，在pH=50時(shí)吸附并用NH3或其他堿性緩沖液洗脫，再進(jìn)行精制處理而得。
2.赤霉素可用發(fā)酵方法生產(chǎn)。利用藤倉(cāng)赤霉在皮、蔗糖和無(wú)機(jī)鹽等培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，赤霉菌代謝產(chǎn)生赤霉素，發(fā)酵液經(jīng)溶媒提取、濃縮即得。
3.現(xiàn)都采用發(fā)酵法制取。發(fā)酵液經(jīng)過(guò)陰離子交換樹(shù)脂 Amberlite XAD-4柱，水洗至干凈后，以90%丙酮的水溶液洗脫，收集洗脫液并且濃縮干燥，成品中赤霉酸含量90%以上。
用途
1.本品對(duì)棉花、葡萄、蔬菜有顯著的增產(chǎn)效果。能促進(jìn)種子發(fā)芽、植物生長(zhǎng)和提早開(kāi)花。使用時(shí)可采用涂抹、拌種、蘸根、噴霧等。赤霉素粉配用時(shí)，可先將其溶于少量乙醇或白酒中。
2.高效植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。能促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提早成熟，改進(jìn)品質(zhì)，提高產(chǎn)量。它能迅速打破種子、塊莖和鱗莖等器官休眠，促進(jìn)發(fā)芽少蕾、花、鈴、果實(shí)的脫落，提高果實(shí)結(jié)實(shí)率或形成無(wú)籽果實(shí)。可用于水稻、麥類(lèi)、棉花、果樹(shù)、蔬菜等作物，促進(jìn)其生長(zhǎng)、發(fā)芽、開(kāi)花、結(jié)果。赤霉素不論是噴霧、涂抹、蘸根，對(duì)不同作物都有增產(chǎn)作用，但施用過(guò)多的赤霉素，植物會(huì)出現(xiàn)黃而細(xì)長(zhǎng)的枝條，即失綠、徒長(zhǎng)現(xiàn)象，反而影響產(chǎn)量。赤霉素還可用于從大麥制造麥芽。它對(duì)昆蟲(chóng)的發(fā)育也有促進(jìn)作用。
3.赤霉酸有雌激素樣活性，可促進(jìn)細(xì)胞壽命延長(zhǎng)和刺激細(xì)胞的分裂，用于發(fā)制品中能促進(jìn)頭皮血液循環(huán)，減少頭屑的生成并刺激頭發(fā)生長(zhǎng)，防止脫發(fā)。在膚用品中使用能抑制黑色素的生成，使皮膚上有色痣斑如雀斑色澤變淡同時(shí)增白皮膚。赤霉酸可在化妝品中安全使用。
安全信息
危險(xiǎn)品標(biāo)志：刺激
安全標(biāo)識(shí)：S26S36
危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)：R36
功效
赤霉素功效對(duì)作物的有效率是百分之百，效果持久，更高效，更穩(wěn)定，更安全，幼苗期開(kāi)始噴施為最佳，可使根系發(fā)達(dá)，又預(yù)防病害，它能顯著地促進(jìn)植物莖、葉生長(zhǎng)，如生長(zhǎng)期噴施，也可使?fàn)I養(yǎng)均衡，有助于作物長(zhǎng)勢(shì)，花期噴施，可保花保果、也能使果實(shí)膨大、更有美果作用，棉花盛花期噴灑能有效減少蕾鈴脫落，提高結(jié)鈴率，并可以有效解除作物病害
赤霉素適合以下作物：棉花、番茄、馬鈴薯、果樹(shù)、稻、麥、大豆、煙草等，促進(jìn)其生長(zhǎng)、發(fā)芽、開(kāi)花結(jié)果；能刺激果實(shí)生長(zhǎng)，提高結(jié)實(shí)率，對(duì)棉花、蔬菜、瓜果、水稻、綠肥等有顯著的增產(chǎn)效果。
赤霉素最突出的生理效應(yīng)是促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)和誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物在短日條件下抽開(kāi)花。各種植物對(duì)赤霉素的敏感程度不同。遺傳上矮生的植物如矮生的玉米和豌豆對(duì)赤霉素最敏感，經(jīng)赤霉素處理后株型與非矮生的相似；非矮生植物則只有輕微的反應(yīng)。有些植物遺傳上矮生性的原因就是缺乏內(nèi)源赤霉素（另一些則不然）。赤霉素在種子發(fā)芽中起調(diào)節(jié)作用。許多禾谷類(lèi)植物例如大麥的種子中的淀粉，在發(fā)芽時(shí)迅速水解；如果把胚去掉，淀粉就不水解。用赤霉素處理無(wú)胚的種子，淀粉就又能水解，證明了赤霉素可以代替胚引起淀粉水解。赤霉素能代替紅光促進(jìn)光敏感植物萵苣種子的發(fā)芽和代替胡蘿卜開(kāi)花所需要的春化作用。赤霉素還能引起某些植物單性果實(shí)的形成。對(duì)某些植物，特別是無(wú)籽葡萄品種，在開(kāi)花時(shí)用赤霉素處理，可促進(jìn)無(wú)籽果實(shí)的發(fā)育。但對(duì)某些生理現(xiàn)象有時(shí)有抑制作用。
關(guān)于赤霉素的作用機(jī)理，研究得較深入的是它對(duì)去胚大麥種子中淀粉水解的誘發(fā)。用赤霉素處理滅菌的去胚大麥種子，發(fā)現(xiàn)GA3顯著促進(jìn)其糊粉層中 α淀粉酶的新合成，從而引起淀粉的水解。在完整大麥種子發(fā)芽時(shí)，胚含有赤霉素，分泌到糊粉層去。此外，GA3還刺激糊粉層細(xì)胞合成蛋白酶，促進(jìn)核糖核酸酶及葡聚糖酶的分泌。
促進(jìn)麥芽糖的轉(zhuǎn)化（誘導(dǎo)α—淀粉酶形成）；促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)（對(duì)根的生長(zhǎng)無(wú)促進(jìn)作用，但顯著促進(jìn)莖葉的生長(zhǎng)），防止器官脫落和打破休眠等。
赤霉素最突出的作用是加速細(xì)胞的伸長(zhǎng)（赤霉素可以提高植物體內(nèi)生長(zhǎng)素的含量，而生長(zhǎng)素直接調(diào)節(jié)細(xì)胞的伸長(zhǎng)），對(duì)細(xì)胞的分裂也有促進(jìn)作用，它可以促進(jìn)細(xì)胞的擴(kuò)大（但不引起細(xì)胞壁的酸化），除此之外，赤霉素還有著抑制成熟，側(cè)芽休眠，衰老，塊莖形成的生理作用。
合成部位：芽、嫩葉、未成熟種子、未成熟果實(shí)、根尖
作用：
1.莖、葉的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)α淀粉酶的形成
2.加速細(xì)胞分裂、成熟細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)、節(jié)間細(xì)胞伸長(zhǎng)
3.抑制塊莖形成
4.抑制側(cè)芽休眠，衰老
5.提高生長(zhǎng)素水平，頂端優(yōu)勢(shì)
應(yīng)用
用于馬鈴薯、番茄、稻、麥、棉花、大豆、煙草、果樹(shù)等作物，促進(jìn)其生長(zhǎng)、發(fā)芽、開(kāi)花結(jié)果；能刺激果實(shí)生長(zhǎng)，提高結(jié)實(shí)率，對(duì)水稻、棉花、蔬菜、瓜果、綠肥等有顯著的增產(chǎn)效果。赤霉素不溶于水，但可溶于酒精。使用時(shí)先用少許酒精或高度數(shù)的白酒（如60度白干酒）把它化開(kāi)，然后再對(duì)水稀釋到需要濃度，于花期噴施連續(xù)三次（每次間隔7天）。棗樹(shù)上通常使用的濃度為10-15ppm的水溶液。（ppm是重量的百分率，表示“百萬(wàn)分之一”，如1ppm即百萬(wàn)分之一，菜寶，以下技術(shù)有鄭州中聯(lián)化工產(chǎn)品有限公司技術(shù)部提供：具體如下：
1、赤霉素粉劑：
赤霉素粉劑不溶于水，使用時(shí)先用少量乙醇或白酒溶解，再加水稀釋到所需濃度，水溶液容易失效，要現(xiàn)用現(xiàn)配。不能與堿性農(nóng)藥混用，以免失效。如生產(chǎn)的純凈赤霉素（每包1克），可先用3-5毫升酒精溶解，然后兌水100公斤即變成10ppm液，兌水66.7公斤，即為15ppm的水溶液。如果使用的赤霉素粉劑含量為80%（每包1克裝），同樣要先用3-5毫升酒精將其化開(kāi)，然后兌水80公斤，即為10ppm的稀釋液，兌水53公斤則為15ppm液。
2、赤霉素水劑：
赤霉素水劑在使用中一般不需要乙醇溶解，直接稀釋便可以使用。菜寶，使用時(shí)直接稀釋使用，稀釋倍數(shù)為1200-1500倍液。
注意事項(xiàng)
1、噴施赤霉素在日平均氣溫23℃以上的天氣進(jìn)行，因?yàn)闅鉁氐蜁r(shí)花、果不發(fā)育，赤霉素不起作用。
2、噴施時(shí)要求細(xì)霧快噴，將藥液均勻地噴到花上。如果濃度過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致植株徒長(zhǎng)、白化，甚至枯死或畸形。
3、市場(chǎng)上赤霉素生產(chǎn)廠家較多有效成分含量不一致建議在使用時(shí)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明進(jìn)行噴施。
4、由于赤霉素使用時(shí)需要精量配置，要求專(zhuān)人把關(guān)集中統(tǒng)一配備使用。
使用方法
一、促使黃瓜、西瓜多開(kāi)雄花：在黃瓜的1葉期，用4%的赤霉素乳油500倍液或菜寶800-1000倍液葉面噴霧，在西瓜的2-3葉期，用4%的赤霉素乳油8000倍液葉面噴霧。
二、促進(jìn)陽(yáng)芋、豌豆、扁豆發(fā)芽：用4%的赤霉素乳油800倍液，浸種24小時(shí)，撈出后（由于切開(kāi)有傷口，土豆還需用草木灰或其它藥劑消毒）播種。
三、使芹菜、菠菜、散葉生菜葉片肥大：收獲前20天，用4%的赤霉素乳油4000倍液葉面噴霧，或菜寶800-1000倍液葉面噴霧，隔5天再噴1次（這是目前種植戶所掌握的最常見(jiàn)一種用法）。
四、提高黃瓜、茄子、番茄坐果率：開(kāi)花期用或菜寶800-1000倍液葉面噴霧或4%的赤霉素乳油800倍液噴花。
五、另外，在西瓜采收前用4%的赤霉素乳油2000-4000倍液噴瓜，還可有效延長(zhǎng)西瓜貯存期。
在使用赤霉素時(shí)要注意：首先使用濃度要準(zhǔn)確（一定要看說(shuō)明書(shū)，以上濃度所用的是4%的赤霉素乳油，生產(chǎn)上還有其它劑型和其它濃度，所以不能千篇一律，下面介紹的其它幾類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑也是如此），過(guò)高濃度容易使植株徒長(zhǎng)失綠，甚至枯死，而且還容易使產(chǎn)品出現(xiàn)畸形。純品赤霉素較難溶于水，可先用乙醇或高濃度的白酒先溶解，再加水到需要的濃度，切忌用大于50℃的熱水去兌溶液，配好溶液后要立即使用，長(zhǎng)時(shí)間貯藏容易失效。
啤酒含量
由于赤霉素可刺激葉和芽的生長(zhǎng)，因此，在啤酒的主要原料麥芽的生產(chǎn)中，赤霉素被用于提高麥芽出芽率。尚無(wú)任何證據(jù)證明赤霉素對(duì)人體健康有影響，但歐美等國(guó)已經(jīng)對(duì)啤酒中的赤霉素含量做了相關(guān)規(guī)定。以美國(guó)為例，規(guī)定每升啤酒中的赤霉素含量不得超過(guò)2毫克。中國(guó)并無(wú)相關(guān)規(guī)定。
參考資料 >