为你解析细胞分裂素的原理和作用 深入了解其活化功能

细胞分裂素从玉米或其他植物中分离或人工合成的植物激素。一般在植物根部产生，是一类促进胞质分裂的物质，促进多种组织的分化和生长。与植物生长素有协同作用。是调节植物细胞生长和发育的植物激素。在细胞分裂中起活化作用，也包含在细胞生长和分化及其他相关的生理活动过程中，如激动素(KT)、玉米素(ZT)、6-苄基氨基嘌呤(6-BA)等。 简介

细胞分裂素是一类促进细胞分裂、诱导芽的形成并促进其生长的植物激素。曾译为细胞激动素。cytokinin一词源于cytokinesis。主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实内部。

刚发现时亦称“细胞激动素”。是一类植物激素。1955年美国斯库格（Skoog）等在研究植物组织培养时，发现了一种促进细胞分裂的物质，被命名为激动素。它的化学名称为6-糠基氨基嘌呤(KT)，纯品为白色固体，能溶于强酸、碱中。激动素在植物体中并不存在。之后在植物中分离出了十几种具有激动素生理活性的物质。现把凡具有激动素相同生理活性的物质，不管是天然的还是人工合成的，现已有人工合成的植物生长调节剂，统称为细胞分裂素。

它们的基本结构是有一个6-氨基嘌呤环。植物体内天然的细胞分裂素有玉米素(ZT)、二氢玉米素、异戊烯腺嘌呤、玉米素核苷、异戊烯腺苷等。它们在体内合成的部位主要是根尖。人工合成的细胞分裂素除了激动素外，还有6-苄基氨基嘌呤(6-BA)等。

细胞分裂素最明显的生理作用有两种：一是促进细胞分裂和调控其分化。在组织培养中，细胞分裂素和生长素的比例影响着植物器官分化，通常比例高时，有利于芽的分化；比例低时，有利于根的分化。二是延缓蛋白质和叶绿素的降解，延迟衰老。

各种细胞分裂素的活性有差异，例如在促进生长的生物试验中，天然的细胞分裂素如玉米素、异戊烯腺嘌呤，比人工合成的细胞分裂素如6-苄基氨基嘌呤和激动素高，而在延缓叶绿素分解的生物试验中，后者活性比前者高。

化学结构

细胞分裂素是腺嘌呤的衍生物。当第6位氨基、第2位碳原子和第9位氨原子上的氢原子被取代时，则形成各种不同的细胞分裂素。活性因侧链的长度、不饱和度和其他性质不同而有很大差异。有些非嘌呤化合物，如N，N′-二苯脲和苯并咪唑，也有细胞分裂素活性。

细胞分裂素来源于嘌呤与在N6位置上取代物的结合。N6上取代物异戊间二烯的生物合成前体，与赤霉素和脱落酸的一样，都是甲羟戊酸。

合成

一般认为，细胞分裂素在根尖、萌发着的种子和发育着的果实、种子处合成，但随着研究的深入，发现茎端也能合成细胞分裂素。细胞分裂素生物合成是在细胞的微粒体中进行的。

1、前体：甲羟戊酸和AMP

2、途径：异戊烯转移酶（isopentenyl transferase,IPT酶）催化下，把二甲烯丙基二磷酸（dimethylallyl diphosphate,DMAPP）的异戊烯基转移到腺苷部分，与植物的ATP、ADP或细菌的AMP分别合成iPTP（异戊烯腺苷-5’-三磷酸）、iPDP（异戊烯腺苷-5’-二磷酸）或iPMP（异戊烯腺苷-5’-一磷酸），它们经过水解酶转变为反式玉米素。

代谢

植物中的细胞分裂素主要在根尖合成，通过木质部运转到地上部。因而伤流液中细胞分裂素较多。细胞分裂素在植物体内的代谢反应主要有5个方面：

①互相转化；

②从碱基形成核苷和核苷酸；

③葡萄糖基化；

④甲硫基化；

⑤嘌呤环侧链分裂和嘌呤环分解。

生理作用编辑

细胞分裂素的作用方式还不完全清楚。已知在tRNA中与反密码子相邻的地方有细胞分裂素，在蛋白质合成过程中，它们参与到tRNA与核糖体mRNA复合体的连接物上。但这可能不是外源细胞分裂素的作用方式。因为在tRNA中，细胞分裂素的合成是由原来在tRNA中的嘌呤的改变产生的。而外源细胞分裂素并不参入tRNA中，但可促进硝酸还原酶、蛋白质和核酸的合成。

细胞分裂素的生理作用主要是引起细胞分裂，诱导芽的形成和促进芽的生长。对组织培养的烟草髓或茎切段，细胞分裂素可使已停止分裂的髓细胞重新分裂。这种现象曾被用于细胞分裂素的生物测定。茎切段的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调节。当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，可诱导芽的形成；反之则有促进生根的趋势。如对抑制的腋芽局部施用细胞分裂素，可以解除顶端对腋芽的抑制(即顶端优势)。天然的簇生植物（莲座状植物）或由于病害发生“丛枝病”的植物里，常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素还有防止离体叶片衰老、保绿的作用，这主要是由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度，稳定多聚核糖体(蛋白质高速合成的场所)，抑制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性，保持膜的完整性等。在叶片上局部施用细胞分裂素，能吸聚其他部分的物质向施用处运转和积累，除此之外，细胞分裂素还具有抑制不定根形成和侧根形成，延缓叶片衰老的作用。

除了天然的促进细胞分裂的物质外，还用化学方法人工合成了一些类似激动素的物质。通常也统称细胞分裂素。其中活性较强，也最常用的是6-苄氨基嘌呤。

合成部位：根尖、叶、芽

作用

1.细胞质分裂、细胞横向伸长

2.解除顶端优势

3.芽分化

4.抑制茎伸长

5.抑制叶绿素分解

6.气孔开放

7.解除休眠

8.叶绿体发育

9.叶片扩大

10.抗寒