農達生化合作案例
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名(míng)稱:鄭州(zhōu)農達生化公司 服務熱線:400-7797-800 電話:0371-60151011 電子郵箱:zzndshjt@126.com 地址:鄭州市鄭東新區CBD新芒果大廈27層 S-誘抗素(Abscisic Acid,簡(jiǎn)稱ABA)是一種植(zhí)物激(jī)素(sù),又叫脫落酸,因最初認為能促進植物葉(yè)片脫落而得名,其在植(zhí)物的多個發育階段都有作用,除(chú)促使葉子脫(tuō)落外尚(shàng)有其他作用,如抑製生長、促進(jìn)休眠、促進馬鈴薯塊莖形成以及植物(wù)抗逆等。
實際(jì)上ABA在促進葉(yè)片脫落方麵隻在少部分植物中發現,ABA介導的信號傳導途徑在植物抵抗環境脅(xié)迫和病原菌侵染時發揮著重要作(zuò)用,有關其在植物體內的合成途徑已有大量研究。ABA在(zài)某些植(zhí)物病原真菌中(zhōng)也能合成,但與植物體內的合成途(tú)徑不同,目前(qián)生產上已成功規模化利用(yòng)灰葡萄孢黴發酵生產純度(dù)較高的ABA產品,並被廣泛應(yīng)用於農業生產、抗災(zāi)減災、生態植被建設、植樹(shù)造(zào)林(lín)、城市園(yuán)林綠(lǜ)化等領域。
一、S-誘抗素的產(chǎn)品(pǐn)概況
S-誘抗素(sù)的定義與作用
脫落酸是一種具有15碳的倍半萜烯化合(hé)物。天然存在的脫落酸(suān)是一個對映結構體,特別是右旋化合物(S) –ABA,(R) -ABA的生理活性在多數情況下與(S) –ABA相同。1961年科學家從成熟棉鈴(líng)裏分離出一(yī)種能使外植(zhí)體切除葉片後的葉柄脫落加速的物質結晶,稱為“脫落素ǀ”鑒定其化學結構。1963年美(měi)國科學家從棉鈴中提純了一種物質能顯著促進棉苗(miáo)外植體葉柄脫落,稱為脫落素ǁ。英國科學家(jiā)也從短日照(zhào)條件下的槭(qì)樹葉(yè)片提純一種物質,能控製落葉樹木的休眠,稱為休眠素。1965年證實,脫落素ǁ和(hé)休眠素為(wéi)同一種物質,統(tǒng)一命(mìng)名為脫落(luò)酸。1967年,第六屆國際植物生長物質會(huì)議上將ABA統一定名為脫落(luò)酸。2001年,全國農 藥標準化技術委員會(huì)將天(tiān)然脫落酸通用(yòng)名定為S-誘抗素。在農業(yè)生產中,ABA主要用於啟動植物體本身對逆境的抵抗或適應機製,如提高植物的亢旱、抗寒、抗病和抗(kàng)鹽堿能力。
S-誘抗(kàng)素的物理(lǐ)化學性質
S-誘抗素(sù)分子式為C15H12O4,相對分子量為264.3,化(huà)學結構結(jié)構式(圖1),CAS: 14375-45-2。純(chún)品為白(bái)色結晶(jīng)粉末;熔點:160~162℃;水中溶解度3~5g/L (20℃),難溶於石油醚與苯,易溶(róng)於甲醇、乙醇、丙(bǐng)酮、乙酸乙酯與三氯(lǜ)甲烷;S-誘(yòu)抗素在黑暗條件下的穩定(dìng)性較好(hǎo),但對光敏感,屬強光分解化合物。
S-誘抗素的作用機理(lǐ)
S-誘(yòu)抗素廣泛存在於植物體內,與赤黴(méi)素、生長素、細胞分裂 素、乙烯一起構成5大植(zhí)物內源(yuán)激素。可廣泛 應用於水稻、蔬菜、花卉、草坪、棉花、中草藥、果樹等作物,提高作物(wù)在低溫、幹旱(hàn)、春寒、鹽漬、病蟲害等不良生(shēng)長環境(jìng)中的生(shēng)長勢及其結實率和品質,提高中低產田的單產產(chǎn)量,減少化學農藥用量。有研究表明,在幹(gàn)旱(hàn)、高鹽或低溫等逆境脅迫條件(jiàn)下,可能存在的機製是:逆境脅迫條件促使植物體內ABA的積累,誘導ABA響應元件基因表達,從而產生對逆境抗性。
①S-誘抗素與幹旱脅迫:幹旱是農業生產(chǎn)中常見的自然災害之一,對農業(yè)生產的危害及其嚴重,在很多缺水地區是限製(zhì)農業發展的瓶頸。在突然(rán)幹旱(hàn)脅迫下,通過施(shī)用S-誘抗素能啟動葉(yè)片細胞質(zhì)膜上的細胞傳導(dǎo),誘導葉麵氣孔不均勻關閉,減少植(zhí)物體內水分蒸騰散失,提高植物的保水能力和對幹旱的耐受性。
②S-誘抗素與低溫脅迫:溫度是限(xiàn)製植物生(shēng)長的主要因素之一,對植(zhí)物的生長(zhǎng)發育具有(yǒu)重要的作用,溫度過低,會影響植物的生長,低於生物學溫度甚至(zhì)會造成植物的死亡。低溫脅迫下,通(tōng)過(guò)施(shī)用S-誘抗(kàng)素,可啟動(dòng)細胞抗冷基因(yīn),誘導植物產生抗寒蛋白質。一般而言,抗寒性強的植物品種(zhǒng),其(qí)內源S-誘抗素含量就高(gāo)。
③S-誘抗素與病害脅迫:病蟲害的發(fā)生是植物生長階段(duàn)不(bú)可避免的,病害脅迫下(xià),S- 誘抗素(sù)誘(yòu)導植物葉片細胞PIN基因活化而產(chǎn)生蛋白質酶(méi)抑製物(黃酮(tóng)類、醌類等(děng)),阻礙(ài)病原菌進一步侵害,避免受害或減輕植物的受害程度。
④S-誘抗素與鹽脅迫:在(zài)土壤鹽潰脅迫下,S-誘抗素可誘導植物滲透調節物質脯氨酸(suān)大量積累,維持細胞膜結構的穩定性,提高保護性酶的活性。降低單位幹物質重量Na+含量,提髙羧化酶活性,增強植株的耐鹽能力。
⑤S-誘(yòu)抗素與藥害肥(féi)害脅迫:在藥害肥害脅(xié)迫(pò)下,調(diào)節植物內源(yuán)激素(sù)的平衡,停止進一步吸收,有效(xiào)解除藥害肥害的不(bú)良影響(xiǎng)。提高花青素合作與積累,促進作物(wù)著色和早熟(shú)。
S-誘抗素的應用功能
植物的“生長平衡因子” 促根(gēn)壯根,促進毛細根生長;促長壯苗,提高產量;促萌保花(huā),提高坐果率;促(cù)進果實著色,提早采收, 提高品質;增強養分吸收,提高肥料(liào)利用率; 複配增效(xiào),減輕果實畸形、空(kōng)洞、裂果等(děng)常見藥物負(fù)作用。
植物(wù)的“抗逆誘導因子” 誘導作物抗(kàng)病,提高(gāo)抗病能(néng)力;提高作物抗逆境(抗寒(hán)、 抗旱、抗澇、抗鹽堿等)能力;緩解、減輕作物藥害。
綠(lǜ)色環保產品 S-誘抗素是所有綠色植物均(jun1)含有的純天(tiān)然產物,主要通過微生物發酵獲得(dé),對人畜無毒害、無(wú)刺激性。是(shì)一種新型高效、天(tiān)然綠色植物生長活性物質,具有廣闊應用前景。
二、S-誘抗素行業發展現狀
S-誘抗素登記概(gài)況
截止2017年5月,國內已有7家企(qǐ)業取得19個S -誘抗素產(chǎn)品登記證,取得(dé)原藥登記4個(gè),取得製劑登(dēng)記15個(表1)。
S-誘(yòu)抗素的應用範圍
目前我(wǒ)國登記S-誘抗素製(zhì)劑(jì)產(chǎn)品(pǐn)15個,主要應用於從水稻、小麥(mài)大宗糧食(shí)作物,到葡萄、番茄、柑橘、煙草、花生(shēng)、棉花等蔬(shū)菜、果樹及油料作(zuò)物,在調節生長、促進生根、促進著色方麵起到很重要的作用(圖2)。
產業現狀
國內取(qǔ)得原藥登記的4家企業中,四川龍癖福生(shēng)科技有限責任公司於2001年建成首條(tiáo)液體發酵工藝原藥生產(chǎn)線,2005年(nián)取得(dé)原藥登記證後開始試生產。其後,四川(chuān)國光農化股份有限公司、四川科瑞森生物工程有限公司、江西新瑞豐生化有限(xiàn)公司相繼登記並投產,並且生產成本不斷下降,促進了產品的推廣應用。
目前,國際上僅中國、美國、日本等國家具有ABA發酵生產能力,原藥生產廠家較少(shǎo)。美國Valent Biosesciences公司主要從中國進口原藥用於(yú)加工製劑,並在多個國家取得(dé)登記,主要應用於葡萄產區,促進著色、提高品質,隨著應用(yòng)麵(miàn)積的擴大和開發新(xīn)的應用途徑。日本關(guān)於S-誘(yòu)抗素的研究開發較早,技術也(yě)比較成熟,目前主(zhǔ)要在優質葡萄和高產水稻應用。
三、未來發展展望
國內市場預測
國內市場上,S-誘抗(kàng)素在東北三省水(shuǐ)稻(dào)開發較早,應用技術(shù)成熟,主要用來浸種提高(gāo)發芽率、苗期促生根、穗期提高結實率。有研究顯(xiǎn):S-誘抗素(sù)可提高(gāo)水稻(dào)單產(chǎn)15%,產品(pǐn)得到普(pǔ)遍認可。以東(dōng)北三省水稻種植麵積440萬公頃,按每公頃用量15g計,2016年用量5噸,應用麵積7. 5%,預計未來五(wǔ)年增長3倍以上,需求量15噸以上。S-誘抗素在葡萄等果樹上的推廣麵積逐年增加,呈快速上升趨勢。
國際市場(chǎng)預測
國(guó)際市場上,S-誘抗素主要應用於葡萄種植,促進著色和提高品質。2015年,國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)統計數據(jù)顯示,全球葡萄園種植總麵積穩定在755.4萬公頃(qǐng),比上年(nián)略(luè)增(zēng)0.8萬公頃。目前,S-誘抗劑應用推廣較好的國家主要有阿(ā)根(gēn)廷、智利和南非。隨著(zhe)應用技術(shù)的成熟,產品得到(dào)普遍認可,尤其是歐洲市場拓展後,預計(jì)未來五年國際市場將呈現爆發式增長。
隨著國內國際市場需求量的不斷增加,以及特色農作物多元化發展的變化,S-誘抗素在農業應用上有更大的發展空間。目前從登記產品類型來看,以水劑、可溶粉(fěn)劑、可溶粒劑為主,作用方式也僅有噴霧、浸(jìn)種、灌根三種。從企業生產能力看,7家農藥生產企業的(de)能力需要不斷提升,技術服務要跟(gēn)蹤到位。針對使用技術要求較高的原則,在安全性(xìng)評價標準、科學合理施藥技術規範規程(chéng)等需要(yào)不斷完善,更好地推動產業發展。(文章(zhāng)來源:公益(yì)植保)
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