5-氨基乙酰丙酸是生物體內(nèi)是合成血紅素、葉綠素,、維生素B12和卟啉等環(huán)狀四吡咯基化合物的關(guān)鍵前體,,關(guān)系到植物的光合作用、呼吸作用,,是植物天然存在的,、植物生命活動(dòng)必需的、代謝活躍的生理活性物質(zhì),,一種天然的新型植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì),。 5-氨基乙酰丙酸分子量為131.3,是氨基酮酸類化合物,熔點(diǎn)118℃,,該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,,需避光低溫保存,固體在常溫下比液體穩(wěn)定,,在實(shí)際應(yīng)用中是以溶液形式使用的,,ALA在高濃度(100 mmol/L)的水溶液中不穩(wěn)定,需要即配即用,。 5-氨基乙酰丙酸其在植株本身里的含量極低,,鮮重條件下通常在50nmol/kg左右,在生產(chǎn)中所使用的量多在0.1-100mg/L范圍內(nèi),,高濃度下作為無污染的天然除草劑,,在低濃度下顯著地提高了多種作物的產(chǎn)量,并且顯著提高植物的耐鹽性和耐冷性,。 一,、5-氨基乙酰丙酸5-ALA的生理作用 1、促進(jìn)光合作用:ALA與葉綠素的合成有著密切關(guān)聯(lián),,而且還是葉綠素合成過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),。5-氨基乙酰丙酸可以明顯增加甜瓜植株中葉片的葉綠素含量。 2,、影響呼吸作用:血紅素合成的前體物質(zhì)是5-氨基乙酰丙酸,,而血紅素又是呼吸酶的重要組成部分,作物呼吸能力可以被ALA顯著提高,。 3,、對(duì)抗氧化酶活性的影響:在弱光環(huán)境下,ALA能夠提高西瓜光合速率,,并且這是通過提升西瓜的抗氧化酶活性來實(shí)現(xiàn)的,。 4、促進(jìn)植物組織分化:將ALA加入到培養(yǎng)基中不僅可以誘導(dǎo)豇豆不定根的生成,,還能誘導(dǎo)不定芽的形成,。 二、甘藍(lán),、甜菜,、番茄、向日葵,、水稻,、菠菜及草莓等植物5-ALA可通過提高植物抗氧化物酶活性來增強(qiáng)植物的耐鹽性。黃瓜,、豌豆,、油菜、玉米、小麥等作物5-ALA可通過提高植物抗氧化物酶活性,、提升葉片光合能力,、調(diào)節(jié)卟啉的生物合成、改善細(xì)胞結(jié)構(gòu)等途徑來應(yīng)對(duì)或緩解植物面對(duì)干旱,、澇害,、低溫、重金屬,、紫外線,、弱光、除草劑等非生物脅迫時(shí)的能力,。外源5-ALA亦可促進(jìn)葡萄,、荔枝,、桃,、椰棗、番茄等果實(shí)中花色苷積累,、提高含糖量,、固酸比與重量。 番茄經(jīng)過5-ALA處理后,,其株高和產(chǎn)量均有所增加,。5-ALA處理蘿卜后,主根中淀粉酶活性與葡萄糖含量均顯著提高,。馬鈴薯幼苗經(jīng)5-ALA處理后,,植株的莖徑、生物量以及塊根中淀粉含量均顯著增加,。5-ALA處理可顯著提高茶樹出芽率,,增加葉片中游離氨基酸、咖啡堿,、可溶性糖,、水浸出物等品質(zhì)成份的含量,降低茶葉酚氨比,。 沖施5-ALA可提高遮陰脅迫下葉片葉綠素含量,,提高PSⅡ反應(yīng)中心活性,緩解遮陰脅迫對(duì)蘋果葉片的傷害,。5-ALA可使蘋果果實(shí)重量增加9%~23%,,橫徑增大但縱徑不增加。葉面噴施5-ALA能提高蘋果可溶性糖,、可溶性蛋白含量,,降低可滴定酸含量。外源5-ALA可促進(jìn)蘋果果皮花色苷積累,并提早20d成熟,,并誘導(dǎo)的花色合成相關(guān)基因表達(dá),。5-ALA處理可增加蘋果果實(shí)冷藏200d后的果實(shí)硬度和可溶性固形物、可滴定酸含量,,減緩長時(shí)間貯藏引起的果實(shí)品質(zhì)下降,。蘋果上噴施5-ALA可將坐果率降低至20%左右,與人工疏花效果一致,。對(duì)富士蘋果根施5-ALA,,可顯著提高單果重、果實(shí)可溶性固形物含量,,改善果實(shí)著色,。 對(duì)盛花后45 d妃子笑荔枝果皮噴施80-160mg/L 5-ALA,其果實(shí)長度,、直徑,、花色苷含量顯著增加。在荔枝盛花期45d后葉面噴施5-ALA可使果實(shí)重量增加9-17%,,顯著增加果實(shí)橫徑和縱徑,。采摘前噴施5-ALA處理可以使抗氧化酶活性維持在較高水平,顯著降低荔枝內(nèi)二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率,,有效緩解荔枝褐化和衰老,,有利于荔枝貯藏保鮮。采前20d用300mg/L ALA溶液處理芒果果實(shí),,能夠顯著降低可滴定酸含量,,增加可溶性固形物、可溶性糖含量,。 采用1.0mg/LALA浸種處理后,,種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均顯著提高,,促進(jìn)了垂穗披堿草幼苗的根長,、株高和鮮重的增加,但是高濃度的ALA(5.0mg/L和10 mg/L)浸種處理抑制了種子的萌發(fā)能力,。在Cd(2 mg/L),、NaCl(50mmol/L)和PEG(15%)脅迫條件下,5mg/L和25mg/L 5-ALA浸種處理均顯著提高了草地早熟禾種子的發(fā)芽勢(shì),、發(fā)芽率,、芽長和根長,但是50mg/L和100mg/L5-ALA抑制了種子的發(fā)芽特性,。 低溫脅迫下,,浸種和噴施ALA的處理方式比澆根處理更能促進(jìn)辣椒幼苗葉片SOD活性的增加,,外源施加25ppm ALA處理顯著提高了幼苗葉片SOD活性。在200mmNaCl脅迫條件下,,葉面噴施30mg/L ALA顯著提高了甘藍(lán)型油菜幼苗的CAT,、POD和APX活性。10-25mmoI/L ALA浸種處理顯著上調(diào)了南瓜幼苗的SOD和APX活性,,但高濃度的ALA處理卻抑制了幼苗的抗氧化能力,。5-氨基乙酰丙酸有利于提高鹽脅迫下白菜種子的萌發(fā)率。 將三葉齡水稻幼苗根系浸泡在1mg/LALA溶液中,,1d后轉(zhuǎn)放于 5℃低溫中5d,,經(jīng)過ALA處理的幼苗干物質(zhì)提高72%,存活率提高30%,,老葉壽命延長,。在100mmol/L NaCl脅迫下,1.25mmol/L外源ALA處理顯著降低了小型西瓜幼苗葉片的02-產(chǎn)生速率,、相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量,。100mmol/L NaCl處理的脅迫環(huán)境下,施用0.60和1.80mmol/LALA于3葉齡菠菜葉片上,,可明顯提高植株的光合效率以及抗逆性,。 菠菜噴施60mg/LALA能夠提高總產(chǎn)量和平均每株單重,,降低硝酸鹽含量,,Vc含量略有降低,還可同時(shí)提高了菠菜葉寬和葉長并且能夠提高蔬菜營養(yǎng)含量,、產(chǎn)量,,對(duì)保障蔬菜安全起到很大作用。低濃度ALA處理(10mg/L)可以明顯增強(qiáng)弱光條件下甜瓜葉片的光合作用,,降低光下呼吸,,促進(jìn)營養(yǎng)生長,同時(shí)還證實(shí)外源ALA能極顯著提高植物耐低溫脅迫能力,。 ALA處理可以促進(jìn)鹽脅迫下西葫蘆葉片脯氨酸和可溶性蛋白的積累,,從而提高西葫蘆鹽脅迫條件下的滲透調(diào)節(jié)能力。施用5-ALA能顯著提高干旱脅迫下香蕉幼苗中超氧化物歧化酶,、過氧化物酶活性,,促進(jìn)可溶性蛋白、脯氨酸的積累,,緩解葉片相對(duì)含水量和根系活力降低,,提高香蕉幼苗的抗旱性。5-ALA通過促進(jìn)葉綠素合成,、提高光合能力,,可促進(jìn)滲透壓物質(zhì)的積累,、增加細(xì)胞液濃度提高香蕉抗寒性,并提高溫度回升后香蕉幼苗的恢復(fù)能力,。 外源5-ALA處理能促進(jìn)低溫脅迫下枇杷葉片抗壞血酸-谷胱甘肽的有效循環(huán),,增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化性提高枇杷幼苗的耐寒能力。噴施5-ALA能促進(jìn)干旱脅迫下山定子幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的合成積累,、提高抗氧化酶活性,,提高植物的抗早能力。噴施適量5-ALA能有效降低低溫脅迫下有害物質(zhì)積累,,提高甜櫻桃子房和花柱循環(huán)相關(guān)酶活性,,減輕低溫脅迫對(duì)甜櫻桃子房和花柱的氧化傷害。 噴施5-ALA能降低梨花器官相對(duì)電導(dǎo)率,,減少低溫脅迫對(duì)細(xì)胞膜的傷害,,促進(jìn)抗氧化酶活力的增加,有效緩解梨花器官受損程度,。噴施5-ALA對(duì)南紅梨果實(shí)可溶性固形物,、可溶性糖含量的增加有促進(jìn)作用,,可降低可滴定酸含量,,提高果實(shí)品質(zhì)。600mg/L 5-ALA處理梨花可造成梨花萎蔫,,柱頭可授性明顯下降,但是花序基部幼果坐果較好,,說明盛花后期噴施5-ALA對(duì)已經(jīng)完成授粉受精的幼果沒有影響,,而對(duì)尚未受精的花朵影響較大,。在盛花期或末花期噴施100-200mg/L 5-ALA可阻止處理當(dāng)天的花朵授粉受精,,降低梨樹坐果率,,但是初花期進(jìn)行處理效果不佳,。 5-ALA處理可以緩解NaCl脅迫下草莓葉片葉綠素含量的降低,提高抗氧化酶活力,,促進(jìn)根系生長,,5-ALA越早預(yù)處理越利于提高植株耐鹽性。葉面噴施20 mg/L或50 mg/L 5-ALA對(duì)草莓單果重的增加有顯著促進(jìn)作用,,增加低溫脅迫下草莓開花指數(shù),,提高產(chǎn)量,。采摘前噴施5-ALA可以抑制草莓呼吸作用和貯藏期微生物的生長,提高果實(shí)維生素C含量和SOD,、POD酶活力,。 5-ALA能提高葡萄葉片中ASA、GSH含量,,降低脫氫抗壞血酸,、氧化型谷胱甘肽含量,增強(qiáng)植株清除活性氧能力,,提高耐鹽性,。葡萄葉片噴施5-ALA能夠促進(jìn)植株功能葉片的生長,提高葉綠素總量,,同時(shí)提高葉片凈光合速率,、氣孔導(dǎo)度,、胞間CO?濃度,、蒸騰速率。功能葉所生長果實(shí)的花青素,、總酚,、可溶性固形物、可溶性糖,、類黃酮,、香氣物質(zhì)的含量均提高,可滴定酸含量下降,,但不影響果實(shí)中維生素C和單寧酸含量,。葉面噴施40mg/L 5-ALA可以增加葡萄果實(shí)硬度,較對(duì)照增加10.64%,。0.05mg/L5-ALA可作為誘導(dǎo)提高刺葡萄愈傷組織黃酮類化合物,、花色苷和原花青素等抗氧化生物活性物質(zhì)的合成,。在轉(zhuǎn)色期對(duì)巨峰葡萄進(jìn)行不同質(zhì)量濃度的ALA處理,發(fā)現(xiàn)100mg/L的ALA可以顯著促進(jìn)其果實(shí)品質(zhì)的提高,。 5-ALA可增加紅豆杉葉片愈傷組織的細(xì)胞活性,,增加紫杉醇產(chǎn)量。桃果實(shí)成熟前,,葉面噴施200mg/L或400 mg/L 5-ALA 可以顯著提高果實(shí)維生素C含量,。葉面噴施5-ALA處理可提高果實(shí)花色素含量,促進(jìn)桃果實(shí)的轉(zhuǎn)色,。0.05-0.20mg/L5-ALA可提高無花果扦插葉片的光合能力,,提高落葉后扦插苗的淀粉、可溶性糖,、可溶性蛋白含量,,提高扦插成活率和幼苗質(zhì)量。 三,、5-ALA 對(duì)陽光玫瑰葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響 葉面噴施5-ALA能顯著促進(jìn)單果重的增加,,還顯著提高果實(shí)硬度,延緩果實(shí)軟化,,提升果實(shí)口感,,并提高了可溶性固形物、可溶性糖,、可溶性蛋白含量,。幼果期至膨大期葉面噴施適宜濃度的 5-ALA,能提高葡萄的抗氧化酶活性和果實(shí)品質(zhì),,以100 mg/L為最佳,。 四、5-氨基乙酰丙酸(ALA)緩解玉米早春低溫脅迫生理機(jī)制 施加一定濃度5-氨基乙酰丙酸(ALA)能夠有效的緩解低溫脅迫對(duì)玉米種子的萌發(fā)抑制作用,。在低溫脅迫條件下,,外源施加15mg/LALA處理的玉米種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率,、發(fā)芽指數(shù),、活力指數(shù)和貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率均顯著高于低溫處理的玉米種子。 五,、5-氨基乙酰丙酸(ALA)對(duì)鹽脅迫下葡萄葉片中ASA-GSH循環(huán)的影響 “夏黑”葡萄耐鹽性較弱,,“里扎馬特”葡萄耐鹽性較強(qiáng),ALA對(duì)兩種耐鹽性不同的葡萄品種的鹽害緩解適宜濃度也不盡相同,。其中,,“夏黑”葡萄在2g/kg 鹽脅迫下葉面噴施75 mg/L濃度的ALA處理時(shí)緩解效果最好,“里扎馬特”葡萄在4 g/kg鹽脅迫下葉面噴施150 mg/L濃度的ALA處理時(shí)緩解效果最好,。 六,、5-氨基乙酰丙酸pH值越低越能提前促進(jìn)葡萄果實(shí)著色和成熟 不同pH值的ALA處理作用效果排序?yàn)閜H5.5>pH6.0>pH6.5>pH7.0>清水,。其中,pH值為5.5的ALA作用效果最明顯,,說明pH值越低ALA越穩(wěn)定,,作用效果越顯著,越能提前促進(jìn)果實(shí)著色和成熟,。 七,、5-氨基乙酰丙酸對(duì)“妃子笑”荔枝著色及采后貯藏的影響 5-ALA處理使“妃子笑”荔枝果實(shí)維生素C含量維持在較高水平,顯著促進(jìn)果實(shí)徑,、縱徑增加,,使單果重增重。80-100mg/L 5-ALA處理使可溶性固形物,、可食率峰值期出現(xiàn)在16d,,比對(duì)照延遲了5d。 八,、5-氨基乙酰丙酸對(duì)干旱脅迫下黃瓜苗期生長和土壤酶活的影響 連續(xù)3次根施300mL(間隔7d)25mg/L的5-ALA能顯著促進(jìn)干旱脅迫下黃瓜幼苗生長,,增加黃瓜幼苗生物量,提高黃瓜幼苗根系活力,,同時(shí)提高黃瓜幼苗抗氧化酶活力和滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)含量,,增強(qiáng)黃瓜抗早性,此外還能顯著增加土壤磷酸酶,、硝酸還原酶,、土壤蔗糖酶和土壤脲酶活性。 |
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