說(shuō)起植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,大家一定都會(huì)想到“蕓苔素”?!笆|苔素”因其獨(dú)特的生理活性被公認(rèn)為世界第六大類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,市場(chǎng)擁有量和占有率不斷擴(kuò)展,已成為新一代植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑市場(chǎng)的翹楚。但是,“蕓苔素”到底為何物,你真的了解嗎?……
說(shuō)起植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,大家一定都會(huì)想到“蕓苔素”?!笆|苔素”因其獨(dú)特的生理活性被公認(rèn)為世界第六大類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,市場(chǎng)擁有量和占有率逐年不斷擴(kuò)展,已成為新一代植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑市場(chǎng)的翹楚。但是,“蕓苔素”到底為何物,你真的了解嗎?
有關(guān)數(shù)據(jù)表明“蕓苔素”不屬于官方的規(guī)范名稱。我國(guó)HG/T4922-2016等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確標(biāo)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(nèi)酯、22,23,24-表蕓苔素內(nèi)酯、28-表高蕓苔素內(nèi)酯和28-高蕓苔素內(nèi)酯這幾種化合物的總和,這樣說(shuō)來(lái)“蕓苔素”是大家約定俗成的名稱。
本文總結(jié)歸納了“蕓苔素”研究進(jìn)展、登記與應(yīng)用情況,以期更準(zhǔn)確地了解和應(yīng)用好“蕓苔素”,更好地為促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收發(fā)揮有效作用。
“蕓苔素”的研發(fā)進(jìn)展
“蕓苔素”的發(fā)現(xiàn)迄今為止已經(jīng)有90多年的歷史。據(jù)報(bào)道,美國(guó)農(nóng)業(yè)部研究中心大約在1930年首次發(fā)現(xiàn)植物花粉提取物能促進(jìn)植物生長(zhǎng),引起美國(guó)科學(xué)家的極大關(guān)注。1941年美國(guó)科學(xué)家Mitchell報(bào)道了花粉(玉米)正己烷提取物可促進(jìn)植物(豆類)生長(zhǎng);1951年Mitchell報(bào)道了不成熟的豆類種子提取物也可促進(jìn)植物生長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)促使美國(guó)農(nóng)業(yè)部加大了對(duì)“蕓苔素”的研究力度,1960年開(kāi)始啟動(dòng)了從花粉中發(fā)現(xiàn)新的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性物質(zhì)的專題項(xiàng)目研究。1970年Mitchell從油菜花粉中提取到能引起菜豆幼苗節(jié)間伸長(zhǎng)、彎曲、裂開(kāi)等異常現(xiàn)象的生長(zhǎng)物質(zhì),命名為蕓苔素(brassins),這也成為至今檢測(cè)蕓苔素活性的比較經(jīng)典方法。1972年Mitchell發(fā)現(xiàn)蕓苔素(brassins)可以促進(jìn)多種植物、不同植物部位的生長(zhǎng),引起了全世界植物保護(hù)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家的關(guān)注,蕓苔素的發(fā)現(xiàn)成為研究焦點(diǎn)。1979年Grove和Mandava在油菜花粉中發(fā)現(xiàn)蕓苔素內(nèi)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(xué)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(xué)家將其統(tǒng)稱為蕓苔素甾醇(brassinosteroids,BRs)。其中,科學(xué)家們將具有蕓苔素活性的植物激素統(tǒng)稱為蕓苔素(Brassins),將能引起菜豆第二節(jié)間伸長(zhǎng)、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(nèi)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(jié)構(gòu)特征及其類似物稱為蕓苔素甾醇(Brassinosteroids)。
有報(bào)道表明,“蕓苔素”的生產(chǎn)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(guó)天然提取技術(shù)的研究始于上世紀(jì)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(lái),相繼研發(fā)成功酶法定向提取等新工藝技術(shù),并先后獲得了國(guó)家發(fā)明專利、PCT美國(guó)專利、PCT澳大利亞專利、農(nóng)業(yè)部2016-2017年度神農(nóng)農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)科研成果二等獎(jiǎng)。源自天然提取的“蕓苔素”,以14-羥基蕓苔素甾醇為標(biāo)志性的產(chǎn)品1998年在我國(guó)農(nóng)業(yè)部獲得農(nóng)藥臨時(shí)登記,2007年獲得農(nóng)藥正式登記。
人工合成“蕓苔素”類似物的研究開(kāi)始于1982年,借鑒日本的研究結(jié)果和經(jīng)驗(yàn),我國(guó)先后研制成功24-表蕓苔素內(nèi)酯、22,23,24-表蕓苔素內(nèi)酯、28-表高蕓苔素內(nèi)酯、28-高蕓苔素內(nèi)酯、丙酰蕓苔素內(nèi)酯等蕓苔素類似物,并相繼獲得農(nóng)藥登記進(jìn)入商業(yè)化推廣使用。
“蕓苔素”的登記實(shí)況
含有俗稱“蕓苔素”的產(chǎn)品登記104個(gè)。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(nèi)酯90%、92%和95%原藥,24-表蕓·三表蕓內(nèi)酯90%、92%和95%原藥,28-表高蕓苔素90%原藥,28-高蕓苔素內(nèi)酯95%原藥,丙酰蕓苔素內(nèi)酯95%原藥,以及蕓苔素內(nèi)酯與吲哚乙酸、赤霉酸混合母藥。
制劑產(chǎn)品有單劑也有混配制劑,或二元或三元混配?;炫涞钠贩N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(jīng)登記的制劑產(chǎn)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(yīng)用范圍的確非常廣泛。
“蕓苔素”的應(yīng)用前景
研究表明,“蕓苔素”及其類似物作為植物內(nèi)源性的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,其功能超越已知的五大類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,表現(xiàn)出多種獨(dú)特的調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的生理活性,比常規(guī)的生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,具有生物活性綜合性能更強(qiáng)、使用量更低、性更高、增產(chǎn)增收效果更佳等特性。
源自天然提取的“蕓苔素”,目前獲得農(nóng)藥登記的只有14-羥基蕓苔素甾醇,屬于天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,獲得原藥登記企業(yè)為成都新朝陽(yáng)作物科學(xué)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,因其生理活性獨(dú)特,適用范圍廣泛,使用劑量超低,性極高,增產(chǎn)增收效果突出而成為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑市場(chǎng)度極高的生物農(nóng)藥品種。截至目前已經(jīng)有20個(gè)含14-羥基蕓苔素甾醇的單劑和混劑制劑獲得農(nóng)藥登記,登記適用作物涵蓋了柑橘樹(shù)、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(nèi)酯、24-表蕓·三表蕓苔素內(nèi)酯、28-表高蕓苔素內(nèi)酯、28-高蕓苔素內(nèi)酯,丙酰蕓苔素內(nèi)酯。
24-表蕓苔素內(nèi)酯原藥登記企業(yè)為四川省蘭月科技有限公司、山東京蓬生物藥業(yè)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(dá)化工有限公司。截至目前已有28個(gè)含24-表蕓苔素內(nèi)酯的制劑產(chǎn)品獲得農(nóng)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(shù)、花生、黃瓜、荔枝樹(shù)、芒果樹(shù)、棉花、苗圃(女貞)、蘋(píng)果樹(shù)、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(nèi)酯原藥登記企業(yè)為廣東江門(mén)市大光明農(nóng)化新會(huì)有限公司、山東濰坊雙星農(nóng)藥有限公司和甘肅張掖市大弓農(nóng)化有限公司。目前已登記的含24-表蕓·三表蕓苔素內(nèi)酯的制劑產(chǎn)品共8個(gè),登記作物為水稻。
目前28-表高蕓苔素內(nèi)酯原藥登記企業(yè)只有云南云大科技農(nóng)化有限公司,含28-表高蕓苔素內(nèi)酯的制劑產(chǎn)品5個(gè),登記作物主要包括大白菜、大豆、番茄、甘蔗、柑橘樹(shù)、黃瓜、梨樹(shù)、荔枝樹(shù)、龍眼樹(shù)、棉花、蘋(píng)果樹(shù)、水稻、小麥、煙草、葉菜類蔬菜、油菜、玉米等。
28-高蕓苔素內(nèi)酯目前僅有原藥登記,無(wú)制劑產(chǎn)品登記,登記企業(yè)只有江西威敵生物科技有限公司。
丙酰蕓苔素內(nèi)酯原藥登記企業(yè)為山東威海韓孚生化藥業(yè)有限公司和日本三菱化學(xué)食品株式會(huì)社,截至目前已登記含丙酰蕓苔素內(nèi)酯的制劑產(chǎn)品3個(gè),登記作物主要涵蓋柑橘樹(shù)、花生、黃瓜、辣椒、芒果樹(shù)、棉花、葡萄、水稻、小麥、煙草等。
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,14-羥基蕓苔素甾醇、24-表蕓苔素內(nèi)酯、24-表蕓·三表蕓苔素內(nèi)酯、28-表高蕓苔素內(nèi)酯、28-高蕓苔素內(nèi)酯、丙酰蕓苔素內(nèi)酯等“蕓苔素”是一類具有促使植物細(xì)胞分裂和延長(zhǎng)雙重功效、促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)、增強(qiáng)光合作用、提高作物葉綠素含量、促進(jìn)作物新陳代謝、輔助作物劣勢(shì)部分良好生長(zhǎng)、提高作物抗逆性、緩解藥害、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高座果率和結(jié)實(shí)率、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)的廣譜、高活性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。
大量的研究和應(yīng)用結(jié)果表明,無(wú)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的基本特質(zhì),但不同的“蕓苔素”在功能、效果、性等方面的實(shí)際表現(xiàn)也是不盡相同,各有千秋的。當(dāng)然,隨著人民生活水平的不斷提高,對(duì)更高質(zhì)量和更多的農(nóng)產(chǎn)品的需求越來(lái)越迫切,而隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,生物調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,所有“蕓苔素”產(chǎn)品的市場(chǎng)空間正持續(xù)擴(kuò)大,其應(yīng)用前景也會(huì)越來(lái)越廣闊。
來(lái)源:農(nóng)藥市場(chǎng)信息