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發布時間:2025.08.15
脫落酸(abscisic acid, ABA)是指具有引起芽休眠、葉片脫落和抑制生長等生理作用的植物激素。它是由15個碳原子組成的芳香族類倍半萜烯,是人們在研究植物體內與休眠、脫落和種子萌發等生理過程有關的生長抑制物質時發現的。
1961年,劉(W.C.Liu)等在研究棉花幼鈴的脫落時,從成熟的干棉殼中分離純化出了促進脫落的物質,并命名為脫落素(后來阿迪柯特將其稱為脫落素Ⅰ)。1963年,大熊和彥(K.Ohkuma)和阿迪柯特(F.T.Addicott)等從225kg 4~7日齡的鮮棉鈴中分離純化出了9mg具有高度活性的促進脫落的物質,命名為脫落素Ⅱ(abscisin Ⅱ),1967年,在加拿大渥太華召開的第六屆國際植物生長物質會議上,這種植物生長調節物質被正式定名為脫落酸。

一、脫落酸的功能
(一)促進休眠
外用脫落酸時,可使旺盛生長的枝條停止生長而進入休眠狀態,這是它最初也被稱為休眠素的原因。在秋天的短日條件下,葉片中甲瓦龍酸合成赤霉素的量減少,而合成的脫落酸量不斷增加,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,所以只有通過層積處理,脫落酸水平降低后,種子才能正常發芽。
(二)促進氣孔關閉
脫落酸可引起氣孔關閉,降低蒸騰,這是脫落酸最重要的生理效應之一。科尼什(K.Cornish,1986)發現在水分脅迫下葉片保衛細胞中的脫落酸含量是正常水分條件下含量的18倍。脫落酸促使氣孔關閉的原因是它使保衛細胞中的K+外滲,造成保衛細胞的水勢高于周圍細胞的水勢而使保衛細胞失水。脫落酸還能促進根系的吸水與溢泌,增加其向地上部的供水量,因此脫落酸是植物體內調節蒸騰的激素。
(三)抑制生長
脫落酸能抑制整株植物或離體器官的生長,也能抑制種子的萌發。脫落酸的抑制效應比植物體內的另一類天然抑制劑—酚要高千倍。酚類物質是通過毒害發揮其抑制效應的,是不可逆的,而脫落酸的抑制效應則是可逆的,一旦去除脫落酸,枝條的生長或種子的萌發又會立即開始。
(四)促進脫落
脫落酸是在研究棉花幼鈴脫落時發現的。脫落酸促進器官脫落主要是促進了離層的形成。將脫落酸溶液涂抹于去除葉片的棉花外植體葉柄切口上,幾天后葉柄就脫落,此效應十分明顯,已被用于脫落酸的生物鑒定。
(五)增加抗逆性
一般來說,干旱、寒冷、高溫、鹽漬和水澇等逆境都能使植物體內脫落酸迅速增加,同時抗逆性增強。如脫落酸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;脫落酸可誘導某些酶的重新合成而增強植物的抗寒性、抗澇性和抗鹽性。因此,脫落酸被稱為應激激素或脅迫激素(stress hormone)
此外,脫落酸還能促進植株中養分向儲藏器官轉運,加快種子脫水成熟。
二、脫落酸合成
脫落酸生物合成的途徑主要有下述兩條。
1.類萜途徑(terpenoid pathway)
脫落酸的前體與赤霉素的生物合成前體相同,都為甲瓦龍酸(MVA)。脫落酸和赤霉素生物合成的前幾個步驟是相同的,從法呢基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)開始分道揚鑣,在長日條件下合成赤霉素,在短日條件下合成脫落酸。此途徑亦稱為脫落酸合成的直接途徑。
2.類胡蘿卜素途徑(carotenoid pathway)
脫落酸的碳骨架與一些類胡蘿卜素的末端部分相似。塔勒(Tarlor)等將類胡蘿卜素暴露在光下,會產生生長抑制物。后來發現紫黃質(violaxanthin)在光下產生的抑制劑是2-順式黃質醛(xanthoxin),在一些植物的枝葉中也檢出這種物質。黃質醛迅速代謝成為脫落酸。現發現,除了紫黃質外,其他類胡蘿卜素(如新黃質neoxanthin、葉黃素 lutein 等)都可光解或在脂氧合酶(lipoxygenase)作用下,轉變為黃質醛,最終形成脫落酸。由類胡蘿卜素氧化分解生成脫落酸的途徑亦稱為脫落酸合成的間接途徑。雖然脫落酸的間接合成看似是從類胡蘿卜素開始的,但它的最終前體仍是MVA。通常認為在高等植物中,主要以間接途徑合成脫落酸。
三、脫落酸的鈍化和氧化
脫落酸可與細胞內的單糖或氨基酸以共價鍵結合而失去活性。而結合態的脫落酸又可水解重新釋放出脫落酸,因而結合態脫落酸是脫落酸的儲藏形式。但干旱所造成的脫落酸迅速增加并不是來自結合態脫落酸的水解,而是重新合成的。
脫落酸的氧化產物是紅花菜豆酸(phaseic acid)和二氫紅花菜豆酸(dihydrophaseic acid)。紅花菜豆酸的活性極低,而二氫紅花菜豆酸無生理活性。
四、礦質元素與脫落酸的關系
五、產品應用
新約農服Dr.Way?智·知控能夠促進棉花葉片中的養分向棉桃轉運,從而促進成熟,增加鈴重和纖維長度等,提高棉花質量,配合葉片脫落劑的使用,能夠最大限度利用養分,提高養分利用率。