吲哚乙酸氧化酶的合成方法
吲哚乙酸的氧化酶的采用化学合成;
1.邻甲苯胺的合成 将30g铁粉、225mL水和2.5mL盐酸加入四口瓶中,加热至70℃,搅拌并让其酸蚀1~2h。 其目的是把铁粉溶解在稀盐酸中,以便生成具有氧化性的Fe2+。搅拌下每次少量、分多次 加入27g(0.2 mol)邻硝基甲苯,维持温度为80~90℃。邻硝基甲苯加完后,升温至95℃, 产物应完全溶于稀盐酸。
2.
将还原反应物用碳酸钠中和,进行水蒸气蒸馏。将馏出液移入分 液漏斗中,加入食盐振荡使食盐完全溶解。用苯萃取4次,每次用量50mL。苯的萃取液用片 状氢氧化钾。
吲哚乙酸易在植物体内分解,降低应有的促根效能,可在IAA溶液中加入儿茶酚、邻苯二酚、咖啡酸、槲皮酮等多元酚类,可以抑制植株体内吲哚乙酸氧化酶的活性,减少对其降解。
(2)吲哚乙酸用于促进生根时,应掌握浓度高浸蘸时间短,浓度低浸泡时间长。浓度的配制应根据植物种类而定。
(3)在配制溶液时,可先称取一定量粉末后,加水定容至一定浓度,稀释后使用。
吲哚乙酸有维持植物顶端优势、诱导同化物质向库(产品)中运输、促进坐果、促进植物插条生根、促进种子萌发、促进果实成熟及形成无籽果实等作用,还具有促进嫁接接口愈合的作用。属植物生长促进剂。主要作用方式是促进细胞伸长与细胞分化。
吲哚乙酸可促使植物组织中的水解酶合成,提高RNA聚合酶的活性,促进不定根产生,也能促使茎、下胚轴、胚芽鞘伸长,促进雌花的分化,但植株内由于吲哚乙酸氧化酶的作用,使脂肪酸侧链氧化脱羧而降解。在细胞组织培养中证明,在生长素与细胞分裂素的共同作用下,才能完成细胞分裂过程。吲哚乙酸被植物吸收后,只能极性运输,即从顶部自上向下输送。根据生长素类物质具有低浓度促进、高浓度抑制的特性,这类化合物的不同效应往往与植物体内的内源生长素的含量有关。如当果实成熟时,内源生长素含量降低,如外施生长素可以延缓果柄离层形成,防止果实脱落,延长挂果时间。在生产中可用于保果。果实正在生长时,内源生长素水平较高,如外施生长素类调节剂,会诱导植物体内乙烯的生物合成,乙烯含量增加,会促进离层形成,可起疏花疏果的作用。在组织培养基中,可诱导愈伤组织扩大与根的形成。
吲哚反应多指体内吲哚浓度过高。引起高浓度吲哚的原因是:青春期后的生活不自律或心理精神疾病导致的内分泌紊乱,或汗腺手术后代谢功能的下降。神经和心理状态无法调节到正常状态都会引起体内吲哚的正常代谢,从而变成高浓度的体臭。松果体素可以调节全身的激素,使代谢功能正常化,体内的化学物质不会生成高浓度的吲哚。
吲哚是吡咯与苯并联的化合物。又称苯并吡咯。有两种并合方式,分别称为吲哚和异吲哚。吲哚及其同系物和衍生物广泛存在于自然界,主要存在于天然花油,如茉莉花、苦橙花、水仙花、香罗兰等中。
由吲哚、甲醛与氰化钾在150℃,0.9~1MPa下反应生成3-吲哚乙腈,再在氢氧化钾作用下水解生成。 或由吲哚与羟基乙酸反应而得。在3L不锈钢高压釜中,加入270g(4.1mol)85%在氢氧化钾,351g(3mol)吲哚,然后慢慢地加入360g(3.3mol)70%的羟基乙酸水溶液。密闭加热至250℃,搅拌18h。冷却至50℃以下,加入500ml水,再在100℃搅拌30min以溶解吲哚3-乙酸钾。冷却至25℃,将高压釜物料倒入水中,加水至总体积为3L。用500ml乙醚萃取,分取水层,在20-30℃加盐酸酸化,析出吲哚-3-乙酸沉淀。过滤,冷水洗涤,避光干燥,得产品455-490g。
由题意可知,该实验的原理是紫外光可通过促进吲哚乙酸氧化酶的活性,降低3-亚基氧代吲哚(生长素)含量,进而抑制植物生长,该实验的自变量应该是不同强度的紫外光,对照实验是普通光照,培养液、培养条件属于无关变量,无关变量应保持一致且实验,3-亚基氧代吲哚(生长素)含量和植物的生长状况是因变量,按照实验设计的单一变量原则和对照原则,实验步骤如下:
步骤1:将小麦幼苗平均分为若干组,并标记为A、B、C、D…,分别培养在等量的完全培养液中;
步骤2:给予A组适宜的可见光照,作为对照;给予其他各组同等强度的可见光及不同强度的紫外光作为实验组;
步骤3:相同适宜条件下培养适宜时间后,观察各组幼苗的生长状况,并检测吲哚乙酸(3-亚基氧代吲哚)的含量.
(1)功能与用途:促进生长。
(2)主要原理:吲哚乙酸在茎的顶端分生组织、生长着的叶、发芽的种子中合成,属植物生长促进剂。它的作用机理是促进细胞的分裂、伸长、扩大,诱发组织的分化,促进RNA合成,提高细胞膜透性,使细胞壁松弛,加快原生质的流动。有维持植物顶端优势、诱导同化物质向库(产品)中运输、促进坐果、促进植物插条生根、促进种子萌发、促进果实成熟及形成无籽果实等作用,还具有促进嫁接接口愈合的作用。能有效促进和调控作物的营养与生殖生长,达到高产、优质、抗逆(抗旱、抗寒、减轻病虫害、耐瘠薄等)。
(3)主要产品:0.11%吲哚乙酸水剂。
(4)关键使用技术:①施药时期:大豆苗期、开花期。
②施药剂量:0.11%吲哚乙酸水剂0.67~1毫升/亩。
③施药方法:对水均匀喷雾施药。
(5)注意事项:①吲哚乙酸见光分解,产品须用黑色包装物存放在阴凉干燥处。配制成溶液后遇光或加热易分解,应注意避光保存。
②吲哚乙酸进入到植物体内易被吲哚乙酸氧化酶分解,尽量不要单独使用。
③碱性药物可使吲哚乙酸的效果下降。
生长素在扩展的幼嫩叶片和顶端分生组织中合成,通过韧皮部的长距离运输,自上而下地向基部积累。根部也能生产生长素,自下而上运输。植物体内的生长素是由色氨酸通过一系列中间产物而形成的。其主要途径是通过吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脱氨成为吲哚丙酮酸后脱羧而成,也可以由色氨酸先脱羧成为色胺后氧化脱氨而形成。然后吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。另一条可能的合成途径是色氨酸通过吲哚乙腈转变为吲哚乙酸。
在植物体内吲哚乙酸可与其它物质结合而失去活性,如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨酸,与肌醇结合成吲哚乙酸肌醇,与葡萄糖结合成葡萄糖苷,与蛋白质结合成吲哚乙酸-蛋白质络合物等。结合态吲哚乙酸常可占植物体内吲哚乙酸的50~90%,可能是生长素在植物组织中的一种储藏形式,它们经水解可以产生游离吲哚乙酸。
植物组织中普遍存在的吲哚乙酸氧化酶可将吲哚乙酸氧化分解