說起植物生長調節劑,大家一定都會想到“蕓苔素”。“蕓苔素”因其獨特的生理活性被公認為世界第六大類植物生長調節劑,市場擁有量和占有率不斷擴展,已成為新一代植物生長調節劑市場的翹楚。但是,“蕓苔素”到底為何物,你真的了解嗎?……
說起植物生長調節劑,大家一定都會想到“蕓苔素”。“蕓苔素”因其獨特的生理活性被公認為世界第六大類植物生長調節劑,市場擁有量和占有率逐年不斷擴展,已成為新一代植物生長調節劑市場的翹楚。但是,“蕓苔素”到底為何物,你真的了解嗎?
有關數據表明“蕓苔素”不屬于官方的規范名稱。我國HG/T4922-2016等行業標準中明確標明,“蕓苔素”是指以下化合物中的一種或幾種的總和,即指14-羥基蕓苔素甾醇、24-表蕓苔素內酯、22,23,24-表蕓苔素內酯、28-表高蕓苔素內酯和28-高蕓苔素內酯這幾種化合物的總和,這樣說來“蕓苔素”是大家約定俗成的名稱。
本文總結歸納了“蕓苔素”研究進展、登記與應用情況,以期更準確地了解和應用好“蕓苔素”,更好地為促進農業增產增收發揮有效作用。
“蕓苔素”的研發進展
“蕓苔素”的發現迄今為止已經有90多年的歷史。據報道,美國農業部研究中心大約在1930年首次發現植物花粉提取物能促進植物生長,引起美國科學家的極大關注。1941年美國科學家Mitchell報道了花粉(玉米)正己烷提取物可促進植物(豆類)生長;1951年Mitchell報道了不成熟的豆類種子提取物也可促進植物生長。這些發現促使美國農業部加大了對“蕓苔素”的研究力度,1960年開始啟動了從花粉中發現新的植物生長調節活性物質的專題項目研究。1970年Mitchell從油菜花粉中提取到能引起菜豆幼苗節間伸長、彎曲、裂開等異常現象的生長物質,命名為蕓苔素(brassins),這也成為至今檢測蕓苔素活性的比較經典方法。1972年Mitchell發現蕓苔素(brassins)可以促進多種植物、不同植物部位的生長,引起了全世界植物保護相關領域科學家的關注,蕓苔素的發現成為研究焦點。1979年Grove和Mandava在油菜花粉中發現蕓苔素內酯Brassinolide(BL)單體,是首次從植物花粉中分離得到的天然蕓苔素單體。
沿著這種思路,全世界科學家至目前為止,從大量物種中至少已分離出60多余種天然蕓苔素類化合物及其類似物激素,科學家將其統稱為蕓苔素甾醇(brassinosteroids,BRs)。其中,科學家們將具有蕓苔素活性的植物激素統稱為蕓苔素(Brassins),將能引起菜豆第二節間伸長、彎曲、膨大或分裂等典型特征的生物活性稱為蕓苔素活性(Brassinactivity),蕓苔素內酯(Brassinolide)一般特指1979年Grove和Mandava首次從油菜花粉中分離到的化合物,具有蕓苔素活性和多羥基甾醇結構特征及其類似物稱為蕓苔素甾醇(Brassinosteroids)。
有報道表明,“蕓苔素”的生產工藝分為源自天然提取和人工合成兩種截然不同的工藝路線。
我國天然提取技術的研究始于上世紀八十年代初。起初是采用從油菜蜂蠟中提取得到天然蕓苔素活性成分的方法,該方法九十年代末獲得科技成果鑒定。后來,相繼研發成功酶法定向提取等新工藝技術,并先后獲得了國家發明專利、PCT美國專利、PCT澳大利亞專利、農業部2016-2017年度神農農業科技獎科研成果二等獎。源自天然提取的“蕓苔素”,以14-羥基蕓苔素甾醇為標志性的產品1998年在我國農業部獲得農藥臨時登記,2007年獲得農藥正式登記。
人工合成“蕓苔素”類似物的研究開始于1982年,借鑒日本的研究結果和經驗,我國先后研制成功24-表蕓苔素內酯、22,23,24-表蕓苔素內酯、28-表高蕓苔素內酯、28-高蕓苔素內酯、丙酰蕓苔素內酯等蕓苔素類似物,并相繼獲得農藥登記進入商業化推廣使用。
“蕓苔素”的登記實況
含有俗稱“蕓苔素”的產品登記104個。其中,按原藥和母藥登記的,有14-羥基蕓苔素甾醇5%和80%母藥,24-表蕓苔素內酯90%、92%和95%原藥,24-表蕓·三表蕓內酯90%、92%和95%原藥,28-表高蕓苔素90%原藥,28-高蕓苔素內酯95%原藥,丙酰蕓苔素內酯95%原藥,以及蕓苔素內酯與吲哚乙酸、赤霉酸混合母藥。
制劑產品有單劑也有混配制劑,或二元或三元混配。混配的品種主要有胺鮮酯、赤霉酸、吲哚乙酸、烯效唑、乙烯利、甲哌鎓、噻苯隆、氨基寡糖素、芐氨基嘌呤等。
已經登記的制劑產品劑型以水劑*和可溶性液劑居多,其他劑型為乳油、水分散粒劑、可濕性粉劑、可溶粒劑、可溶粉劑、懸浮劑。
登記的適用作物因有效成分不同而各不相同,但應用范圍的確非常廣泛。
“蕓苔素”的應用前景
研究表明,“蕓苔素”及其類似物作為植物內源性的生長調節劑,其功能超越已知的五大類生長調節劑,表現出多種獨特的調節植物生長的生理活性,比常規的生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯等植物生長調節劑,具有生物活性綜合性能更強、使用量更低、性更高、增產增收效果更佳等特性。
源自天然提取的“蕓苔素”,目前獲得農藥登記的只有14-羥基蕓苔素甾醇,屬于天然植物生長調節劑,獲得原藥登記企業為成都新朝陽作物科學股份有限公司。
14-羥基蕓苔素甾醇是一種廣譜、高活性的植物生長調節劑,因其生理活性獨特,適用范圍廣泛,使用劑量超低,性極高,增產增收效果突出而成為植物生長調節劑市場度極高的生物農藥品種。截至目前已經有20個含14-羥基蕓苔素甾醇的單劑和混劑制劑獲得農藥登記,登記適用作物涵蓋了柑橘樹、黃瓜、棉花、葡萄、水稻、小白菜、小麥、玉米等。
人工合成的“蕓苔素”,目前已登記的品種有24-表蕓苔素內酯、24-表蕓·三表蕓苔素內酯、28-表高蕓苔素內酯、28-高蕓苔素內酯,丙酰蕓苔素內酯。
24-表蕓苔素內酯原藥登記企業為四川省蘭月科技有限公司、山東京蓬生物藥業股份有限公司、浙江世佳科技股份有限公司、河北蘭升生物科技有限公司和河南鄭州先利達化工有限公司。截至目前已有28個含24-表蕓苔素內酯的制劑產品獲得農藥登記,登記的適用作物主要包括菜心、草莓、大白菜、大豆、番茄、柑橘樹、花生、黃瓜、荔枝樹、芒果樹、棉花、苗圃(女貞)、蘋果樹、葡萄、水稻、香蕉、小白菜、小麥、煙草、玉米、豇豆等。
24-表蕓·三表蕓苔素內酯原藥登記企業為廣東江門市大光明農化新會有限公司、山東濰坊雙星農藥有限公司和甘肅張掖市大弓農化有限公司。目前已登記的含24-表蕓·三表蕓苔素內酯的制劑產品共8個,登記作物為水稻。
目前28-表高蕓苔素內酯原藥登記企業只有云南云大科技農化有限公司,含28-表高蕓苔素內酯的制劑產品5個,登記作物主要包括大白菜、大豆、番茄、甘蔗、柑橘樹、黃瓜、梨樹、荔枝樹、龍眼樹、棉花、蘋果樹、水稻、小麥、煙草、葉菜類蔬菜、油菜、玉米等。
28-高蕓苔素內酯目前僅有原藥登記,無制劑產品登記,登記企業只有江西威敵生物科技有限公司。
丙酰蕓苔素內酯原藥登記企業為山東威海韓孚生化藥業有限公司和日本三菱化學食品株式會社,截至目前已登記含丙酰蕓苔素內酯的制劑產品3個,登記作物主要涵蓋柑橘樹、花生、黃瓜、辣椒、芒果樹、棉花、葡萄、水稻、小麥、煙草等。
有關數據顯示,14-羥基蕓苔素甾醇、24-表蕓苔素內酯、24-表蕓·三表蕓苔素內酯、28-表高蕓苔素內酯、28-高蕓苔素內酯、丙酰蕓苔素內酯等“蕓苔素”是一類具有促使植物細胞分裂和延長雙重功效、促進作物根系發達、增強光合作用、提高作物葉綠素含量、促進作物新陳代謝、輔助作物劣勢部分良好生長、提高作物抗逆性、緩解藥害、促進植物生長、提高座果率和結實率、增加產量、改善品質的廣譜、高活性植物生長調節劑。
大量的研究和應用結果表明,無論是源自天然提取的還是人工合成的“蕓苔素”都具備了作為一種***植物生長調節劑的基本特質,但不同的“蕓苔素”在功能、效果、性等方面的實際表現也是不盡相同,各有千秋的。當然,隨著人民生活水平的不斷提高,對更高質量和更多的農產品的需求越來越迫切,而隨著現代農業的不斷發展,生物調控技術的應用也越來越廣泛,所有“蕓苔素”產品的市場空間正持續擴大,其應用前景也會越來越廣闊。
來源:農藥市場信息