[发明专利]一种植物生长调节剂的制备及其应用

说明书

本发明涉及一种植物生长调节剂的制备及其应用，所述植物生长调节剂为14‑羟基芸苔素甾醇,其特点为原料较为易得，且价格低廉，制备方法简便可行，使用方法简单。本申请所述的14‑羟基芸苔素甾醇的制备及其应用，具有促进植物生长、促进果蔬坐果、催芽、改善品质和抗逆方面的作用，并能与细胞分类素、赤霉酸类、杀菌剂、植物抑制类调节剂、除草剂类、脱落酸及生化类调节剂复配，显著提高药效与稳定性，增加制剂的利用率，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及化工与农业领域，尤其涉及一种植物生长调节剂14-羟基芸苔素甾醇的制备及其应用。

背景技术

芸苔素是一类广谱、高活性的植物生长调节剂。其活性主要表现为促进植物生长，提高结实率，增加产量、改善品质、抗逆等。芸苔素内酯的有效成分和其他结构、功能类似的芸苔素类物质，被誉为继生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯利之后的第六类植物激素。由于此类物质的生理活性高，调节生长发育的作用独特，极其微小的剂量就可以表现出良好的调节效果。其作为第6类植物生长调节剂，与前5类植物生长调节剂相比，在增产、抗逆、解药害、降农残等方面均有明显优势。其作用方式主要是促进细胞生长和分裂，调控叶片形状；改变细胞膜电位和酶活性，增强光合作用；促进DNA、RNA和蛋白质的生物合成，提高植株对环境胁迫的耐受力等。

芸苔素内酯的发现源于1970年，美国学者J.W.Mitchell等从油菜花粉中提取出一种具有很强生理活性的物质，对植物茎的伸长和细胞分裂有强烈的促进作用，定名为油菜素，又称芸苔素(Brassins)。1979年美国学者Grove利用蜜蜂采集的方法收获了227kg的油菜花粉，分离提纯后得到了4mg的油菜素，通过仪器分析确定其化学结构属于甾醇内酯，故命名为油菜素内酯亦称之为芸苔素内酯(Brassinolide,简称BL)。经质谱、红外及X射线晶体分析油菜素内酯的立体结构式，其化学名称是2α，3α，22α，23α-4羟基-24α甲基-B-同型-7-氧-5α-胆甾烯-6酮。

迄今已发现了大约70种天然芸苔素内酯类化合物，被合称为油菜素甾醇类物质(brassinosteroid，BR)。BR在植物中广泛存在，由于它们的功能与BL相似，因此BR成为了油菜素甾醇类物质的代称，而BL是油菜素甾醇类成员中活性最强的一种分子。1998年第十三届国际植物生长物质年会上被正式确认为第六类植物激素。

芸苔素内酯对植物生长和发育的影响包括：能促进种子萌发；并促进茎叶中细胞扩展和细胞分裂；既促进又抑制根的生长；在导管发育中促进木质部的分化；也是花粉管生长所必需的作用成分。在作物抗逆、预防疾病、修复果树退化机能、降低植株重金属含量、提升盐碱地土壤上农作物生长机能等方面的研究也正在进行中。目前，芸苔素内酯制剂仍主要以单剂为主，但其与其它制剂混用或与其它植物生长调节剂混用也将是未来的发展方向之一。

较重要的芸苔素类化合物(BR)包含14-羟基芸苔素甾醇、28-高芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯、24-表芸苔素内酯、22,23,24-表芸苔素内酯等。14-羟基芸苔素甾醇是芸苔素家族中重要的一员，14-羟基芸苔素甾醇主要是以油菜花花粉和蜂蜡为原料，采用酶法水解萃取技术进行提取、分离和纯化制备得到以14-羟基芸苔素甾醇为主的天然芸苔素，可在酸性、中性条件下稳定，毒性级别为低毒或微毒，对水生生物等环境生物毒性低。但由于其在天然植物中含量极低，提取分离特别是纯化需要消耗大量的原料和试剂，成本较高，且产量有限。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提出了一种植物生长调节剂14-羟基芸苔素甾醇的制备及其应用，其特点为原料较为易得，且价格低廉，制备方法简便可行，使用方法简单，并根据用途不同，可与多种成分复配，扩大其应用领域，效率较高，成本较低，因此具有极其广泛的发展与应用前景。

优选的，所述植物生长调节剂14-羟基芸苔素甾醇以蜕皮激素及其衍生物为原料通过加氢或还原法进行制备，所用催化剂为金属催化剂，包括氨基锂、四氢锂铝，硼氢化钠/碘化亚铜或Pd/C、Pt/C、Pd/(OH)₂、雷内镍，反应温度为-78℃～30℃。