赤霉素是一類屬于雙萜類化合物的植物。1926年日本病理學(xué)家黑澤在水稻惡苗病的研究中發(fā)現(xiàn)水稻植株發(fā)生徒長是由赤霉菌的分泌物所引起的。1935年日本藪田從水稻赤霉菌中分離出一種活性制品,并得到結(jié)晶,定名為赤霉素(ga)。種被分離鑒定的赤霉素稱為赤霉酸(ga3),現(xiàn)已從高等植物和微生物中分離出70余種赤霉素。因為赤霉素都含有羧基,故呈酸性。內(nèi)源赤霉素以游離和結(jié)合型兩種形態(tài)存在,可以互相轉(zhuǎn)化。 赤霉素ph值3~4的溶液中穩(wěn)定,ph值過高或過低都會使赤霉素變成無生理活性的偽赤霉素或赤霉烯酸。赤霉素的前體是貝殼杉烯。某些生長延緩劑,如阿莫-1618和矮壯素等能抑制貝殼杉烯的形成,福斯方-d能抑制貝殼杉烯轉(zhuǎn)變?yōu)槌嗝顾�。赤霉素在植物體內(nèi)的形成部位一般是嫩葉、芽、幼根以及未成熟的種子等幼嫩組織。不同的赤霉素存在于各種植物不同的器官內(nèi)。幼葉和嫩枝頂端形成的赤霉素通過韌皮部輸出,根中生成的赤霉素通過木質(zhì)部向上運輸。 赤霉素中生理活性強(qiáng)、研究多的是ga3,它能顯著地促進(jìn)植物莖、葉生長,特別是對遺傳型和生理型的矮生植物有明顯的促進(jìn)作用;能代替某些種子萌發(fā)所需要的光照和低溫條件,從而促進(jìn)發(fā)芽;可使長日照植物在短日照條件下開花,縮短生活周期;能誘導(dǎo)開花,增加瓜類的雄花數(shù),誘導(dǎo)單性結(jié)實,提高坐果率,促進(jìn)果實生長,延緩果實衰老。除此之外,ga3還可用于防止果皮腐爛;在棉花盛花期噴灑能減少蕾鈴脫落;馬鈴薯浸種可打破休眠;大麥浸種可提高麥芽糖產(chǎn)量等等。 赤霉素很多生理效應(yīng)與它調(diào)節(jié)植物組織內(nèi)的核酸和蛋白質(zhì)有關(guān),它不僅能種子中的多種水解酶,還能促進(jìn)新酶合成。研究多的是ga3誘導(dǎo)大麥粒中α-淀粉酶生成的顯著作用。另外還誘導(dǎo)蛋白酶、β-1,3-葡萄糖苷酶、核糖核酸酶的合成。赤霉素刺激莖伸長與核酸代謝有關(guān),它首先作用于脫氧核糖核酸(dna),使dna活化,然后轉(zhuǎn)錄成信使核糖核酸(mrna),從mrna翻譯成特定的蛋白質(zhì)。