1、歷史來源

CAS NO. 77-06-5EINECS 201-001-0

 1926年日本黑澤英一發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水稻感染了赤霉菌后，會出現(xiàn)植株瘋長的現(xiàn)象，病株往往比正常植株高50%以上，而且結(jié)實率大大降低，因而稱之為“惡苗病”?？茖W(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)中心和些幼苗雖然沒有感染赤霉菌，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.菲尼分別證明在高等植物中普遍存在著一些類似赤霉酸的物質(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，統(tǒng)稱赤霉素，分別被命名為GA1，GA2等。

2、結(jié)構(gòu)特點

赤霉素都含有赤霉素烷骨架，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最近前體一般認(rèn)為是貝殼杉烯。各種不同的赤霉素之間的差別在于雙鍵、羥基的數(shù)目和位置。自由態(tài)赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。結(jié)合態(tài)赤霉素多為萄糖苷或葡糖基酯，易溶于水。

3、提取方法

赤霉素可以用甲醇提取。不同的赤霉素可以用各種色譜分析技術(shù)分開。提純的赤霉素經(jīng)稀釋后處理矮生植物，如矮生玉米，觀察其促進(jìn)高生長的效應(yīng)，可鑒定其生物活性。不同的赤霉素生物活性不同，赤霉酸(GA3)的活性最高。活性高的化合物必須有一個赤霉環(huán)系統(tǒng)（環(huán)ABCD），在C-7上有羧基，在A環(huán)上有一個內(nèi)酯環(huán)。

植物各部分的赤霉素含量不同，種子里最豐富，特別是在成熟期。

4、分布狀況

廣泛---被子、裸子、蕨類植物、褐藻、綠藻、真菌和細(xì)菌中, 多存在于生長旺盛部分 , 如莖端、嫩葉、根尖和果實種子。含量: 1~100Ong·g-1 鮮重 , 果實和種子 ( 尤其是未成熟種子 ) 的赤霉素含量比營養(yǎng)器官的多兩個數(shù)量級。每個器官或組織都含有兩種以上的赤霉素 , 而且赤霉素的種類、數(shù)量和狀態(tài) ( 自由態(tài)或結(jié)合態(tài) ) 都因植物發(fā)育時期而異。

5、體內(nèi)運輸

GA與生長素不同，其運輸不表現(xiàn)極性，（根尖合成---沿導(dǎo)管向上運輸 ,嫩葉產(chǎn)生---沿篩管向下運輸）。不同植物間的運輸速度差別很大, 如矮生豌豆是 5cm·h-1, 豌豆是 2.1mm·h-1, 馬鈴薯0.42mm ·h-1。

6、生物合成

種子植物中赤霉素的生物合成途徑，根據(jù)參與酶的種類和在細(xì)胞中的合成部位，大體分為三個階段，一、二、三階段分別在質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。

1）從異戊烯焦磷酸(isopentenyl pyrophosphate)到貝殼杉烯(ent-kaurene)階段此階段在質(zhì)體中進(jìn)行，異戊烯焦磷酸是由甲瓦龍酸(mevalonic acid,MVA)轉(zhuǎn)化來的，而合成甲瓦龍酸的前體物為乙酰-CoA。

2）從貝殼杉烯到GA12醛(GA12-aldehyde)階段，接著轉(zhuǎn)變?yōu)镚A12或GA53，依賴于GA的C-13是否羥基化。此階段在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行。

3）由GA12醛轉(zhuǎn)化成其它GA的階段 此階段在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。GA12-醛第7位上的醛基氧化生成20-C的GA12?；GA12進(jìn)一步氧化可生成其它GA。各種GA相互之間還可相互轉(zhuǎn)化。所以大部分植物體內(nèi)都含有多種赤霉素。

7、存在形式

自由赤霉素 (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。屬于有生理活性；結(jié)合赤霉素(conjugated gibberellin) --赤霉素和其他物質(zhì) ( 如葡萄糖 ) 結(jié)合 , 要通過酸水解或蛋白酶分解才能釋放出自由赤霉素,屬于無生理活性。束縛型：這是GA的一種儲藏形式。種子成熟時，GA轉(zhuǎn)化為束縛型貯存，而在種子萌發(fā)時，又轉(zhuǎn)變成游離型而發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。