赤黴素
歷史
1926年日本黑澤英一發現，當水稻感染了赤黴菌後，會出現植株瘋長的現象，病株往往比正常植株高50%以上，而且結實率大大降低，因而稱之為"惡苗病"。科學家將赤黴菌培養基的濾液噴施到健康水稻幼苗上，發現這些幼苗雖然沒有感染赤黴菌，卻出現了與"惡苗病"同樣的症狀。1938年日本藪田貞治郎和住木諭介從赤黴菌培養基的濾液中分離出這種活性物質，並鑑定了它的化學結構。命名為赤霉酸。1956年C.A.韋斯特和B.O.菲尼分別證明在高等植物中普遍存在着一些類似赤霉酸的物質。到1983年已分離和鑑定出60多種。一般分為自由態及結合態兩類，統稱赤黴素，分別被命名為GA1，GA2等。[1]
結構
赤黴素都含有赤黴素烷骨架，它的化學結構比較複雜，是雙萜化合物。在高等植物中赤黴素的前體一般認為是貝殼杉烯。赤黴素的基本結構是赤黴素烷，有4個環。在赤黴素烷上，由於雙鍵、羥基數目和位置不同，形成了各種赤黴素 。自由態赤黴素是具19C或20C的一、二或三羧酸。結合態赤黴素多為萄糖苷或葡糖基酯，易溶於水。
分布
廣泛分布於被子、裸子、蕨類植物、褐藻、綠藻、真菌和細菌中，多存在於生長旺盛部分，如莖端、嫩葉、根尖和果實種子。含量: 1~100Ong·g-1鮮重，果實和種子(尤其是未成熟種子) 的赤黴素含量比營養器官的多兩個數量級。每個器官或組織都含有兩種以上的赤黴素，而且赤黴素的種類、數量和狀態 (自由態或結合態) 都因植物發育時期而異。GA與生長素不同，其運輸不表現極性，(根尖合成---沿導管向上運輸，嫩葉產生---沿篩管向下運輸)。不同植物間的運輸速度差別很大。[1]
提取
赤黴素可以用甲醇提取。不同的赤黴素可以用各種色譜分析技術分開。提純的赤黴素經稀釋後處理矮生植物，如矮生玉米，觀察其促進高生長的效應，可鑑定其生物活性。不同的赤黴素生物活性不同，赤霉酸(GA3)的活性最高。活性高的化合物必須有一個赤霉環系統(環ABCD)，在C-7上有羧基，在A環上有一個內酯環。
植物各部分的赤黴素含量不同，種子裡最豐富，特別是在成熟期。[2]
合成
種子植物中赤黴素的生物合成途徑，根據參與酶的種類和在細胞中的合成部位，大體分為三個階段，一、二、三階段分別在質體、內質網和胞質溶膠中進行。
1)從異戊烯焦磷酸(isopentenyl pyrophosphate)到貝殼杉烯(ent-kaurene)階段
此階段在質體中進行，異戊烯焦磷酸是由甲瓦龍酸(mevalonic acid,MVA)轉化來的，而合成甲瓦龍酸的前體物為乙酰-CoA。
2)從貝殼杉烯到GA12醛(GA12-aldehyde)階段，接着轉變為GA12或GA53，依賴於GA的C-13是否羥基化。此階段在內質網上進行。
3)由GA12醛轉化成其它GA的階段 此階段在細胞質中進行。GA12-醛第7位上的醛基氧化生成20-C的GA12?;GA12進一步氧化可生成其它GA。各種GA相互之間還可相互轉化。所以大部分植物體內都含有多種赤黴素。
(free gibberellin)不以鍵的形式與其他物質結合，易被有機溶劑提取出來。屬於有生理活性;
結合型
(conjugated gibberellin) --赤黴素和其他物質 (如葡萄糖) 結合，要通過酸水解或蛋白酶分解才能釋放出自由赤黴素，屬於無生理活性。
束縛型
這是GA的一種儲藏形式。種子成熟時，GA轉化為束縛型貯存，而在種子萌發時，又轉變成游離型而發揮其調節作用。
應用
用於馬鈴薯、番茄、稻、麥、棉花、大豆、煙草、果樹等作物，促進其生長、發芽、開花結果;能刺激果實生長，提高結實率，對水稻、棉花、蔬菜、瓜果、綠肥等有顯著的增產效果。[2] 赤黴素不溶於水，但可溶於酒精。使用時先用少許酒精或高度數的燒酒(如60度白干酒)把它化開，然後再對水稀釋到需要濃度，於花期噴施連續三次(每次間隔7天)。棗樹上通常使用的濃度為10-15ppm的水溶液。(ppm是重量的百分率，表示"百萬分之一"，如1ppm即百萬分之一，菜寶，以下技術有鄭州中聯化工產品有限公司技術部提供:具體如下:
1、赤黴素粉劑:
赤黴素粉劑不溶於水，使用時先用少量酒精或白酒溶解，再加水稀釋到所需濃度，水溶液容易失效，要現用現配。不能與鹼性農藥混用，以免失效。如生產的純淨赤黴素(每包1克)，可先用3-5毫升酒精溶解，然後兌水100公斤即變成10ppm液，兌水66.7公斤，即為15ppm的水溶液。如果使用的赤黴素粉劑含量為80%(每包1克裝)，同樣要先用3-5毫升酒精將其化開，然後兌水80公斤，即為10ppm的稀釋液，兌水53公斤則為15ppm液。
2、赤黴素水劑:
赤黴素水劑在使用中一般不需要酒精溶解，直接稀釋便可以使用。使用時直接稀釋使用。
注意事項:
1、噴施赤黴素在日平均氣溫23℃以上的天氣進行，因為氣溫低時花、果不發育，赤黴素不起作用。
2、噴施時要求細霧快噴，將藥液均勻地噴到花上。如果濃度過大，就會導致植株徒長、白化，甚至枯死或畸形。
3、市場上赤黴素生產廠家較多有效成分含量不一致建議在使用時嚴格按照使用說明進行噴施。
4、由於赤黴素使用時需要精量配置，要求專人把關集中統一配備使用。
一、促使黃瓜、西瓜多開雄花:在黃瓜的1葉期，用4%的赤黴素乳油500倍液或統收商標-菜寶800-1000倍液葉面噴霧，在西瓜的2-3葉期，用4%的赤黴素乳油8000倍液葉面噴霧。
二、促進土豆、豌豆、扁豆發芽:用4%的赤黴素乳油800倍液，浸種24小時，撈出後(由於切開有傷口，土豆還需用草木灰或其它藥劑消毒)播種。
三、使芹菜、菠菜、散葉生菜葉片肥大:收穫前20天，用4%的赤黴素乳油4000倍液葉面噴霧，或統收商標-菜寶800-1000倍液葉面噴霧，隔5天再噴1次(這是目前種植戶所掌握的最常見一種用法)。
四、 提高黃瓜、茄子、番茄坐果率:開花期用或菜寶800-1000倍液葉面噴霧或4%的赤黴素乳油800倍液噴花。
五、另外，在西瓜採收前用4%的赤黴素乳油2000-4000倍液噴瓜，還可有效延長西瓜貯存期。
在使用赤黴素時要注意:首先使用濃度要準確(一定要看說明書，以上濃度所用的是4%的赤黴素乳油，生產上還有其它劑型和其它濃度，所以不能千篇一律，下面介紹的其它幾類植物生長調節劑也是如此)，過高濃度容易使植株徒長失綠，甚至枯死，而且還容易使產品出現畸形。純品赤黴素較難溶於水，可先用酒精或高濃度的燒酒先溶解，再加水到需要的濃度，切忌用大於50℃的熱水去兌溶液，配好溶液後要立即使用，長時間貯藏容易失效。
功效
赤黴素功效對作物的有效率是百分之百，效果持久，更高效，更穩定，更安全，幼苗期開始噴施為最佳，可使根系發達，又預防病害，它能顯著地促進植物莖、葉生長，如生長期噴施，也可使營養均衡，有助於作物長勢，花期噴施，可保花保果、也能使果實膨大、更有美果作用，棉花盛花期噴灑能有效減少蕾鈴脫落，提高結鈴率，並可以有效解除作物病害
赤黴素適合以下作物:棉花、番茄、馬鈴薯、果樹、稻、麥、大豆、煙草等，促進其生長、發芽、開花結果;能刺激果實生長，提高結實率，對棉花、蔬菜、瓜果、水稻、綠肥等有顯著的增產效果。
赤黴素最突出的生理效應是促進莖的伸長和誘導長日植物在短日條件下抽薹開花。各種植物對赤黴素的敏感程度不同。遺傳上矮生的植物如矮生的玉米和豌豆對赤黴素最敏感
，經赤黴素處理後株型與非矮生的相似;非矮生植物則只有輕微的反應。有些植物遺傳上矮生性的原因就是缺乏內源赤黴素(另一些則不然)。赤黴素在種子發芽中起調節作用。許多禾穀類植物例如大麥的種子中的澱粉，在發芽時迅速水解;如果把胚去掉，澱粉就不水解。用赤黴素處理無胚的種子，澱粉就又能水解，證明了赤黴素可以代替胚引起澱粉水解。赤黴素能代替紅光促進光敏感植物萵苣種子的發芽和代替胡蘿蔔開花所需要的春化作用。赤黴素還能引起某些植物單性果實的形成。對某些植物，特別是無籽葡萄品種，在開花時用赤黴素處理，可促進無籽果實的發育。但對某些生理現象有時有抑制作用。
關於赤黴素的作用機理，研究得較深入的是它對去胚大麥種子中澱粉水解的誘發。用赤黴素處理滅菌的去胚大麥種子，發現GA3顯著促進其糊粉層中 α-澱粉酶的新合成，從而引起澱粉的水解。在完整大麥種子發芽時，胚含有赤黴素，分泌到糊粉層去。此外，GA3還刺激糊粉層細胞合成蛋白酶，促進核糖核酸酶及葡聚糖酶的分泌。
促進麥芽糖的轉化(誘導α-澱粉酶形成);促進營養生長(對根的生長無促進作用，但顯著促進莖葉的生長)，防止器官脫落和打破休眠等。
赤黴素最突出的作用是加速細胞的伸長(赤黴素可以提高植物體內生長素的含量，
而生長素直接調節細胞的伸長)，對細胞的分裂也有促進作用，它可以促進細胞的擴大(但不引起細胞壁的酸化)，除此之外，赤黴素還有着抑制成熟，側芽休眠，衰老，塊莖形成的生理作用 。
合成部位:芽、嫩葉、未成熟種子、未成熟果實、根尖
作用:
1.莖、葉的伸長生長，誘導α-澱粉酶的形成
2.加速細胞分裂、成熟細胞縱向伸長、節間細胞伸長
3.抑制塊莖形成
4.抑制側芽休眠，衰老
5.提高生長素水平，頂端優勢
注意事項
1、該品可與一般農藥混用，並能相互增效。如果使用赤黴素過量，副作用可造成倒伏，所以常使用助壯素進行調節。注意:不能與鹼性物質混用，但可與酸性、中性化肥、農藥混用，與尿素混用增產效果更好。
2、噴藥時間最好在上午10:00以前，下午3:00以後，噴藥後4h內下雨要重噴
3、該品濃度較高，請按照用量配製。[3] 濃度過高會出現徒長、白化，直到畸形或枯死，濃度過低作用不明顯。對葉類蔬菜用液量因作物植株的大小、密度不同而不同，一般每畝每次用液量不少於50千克。
4、赤黴素水溶液易分解，不宜久放，宜現配現用。
5、使用赤黴素只有在肥水供應充分的條件下，才能發揮良好的效果，不能代替肥料。
啤酒含量
由於赤黴素可刺激葉和芽的生長，因此，在啤酒的主要原料麥芽的生產中，赤黴素被用於提高麥芽出芽率。尚無任何證據證明赤黴素對人體健康有影響，但歐美等國已經對啤酒中的赤黴素含量做了相關規定。以美國為例，規定每升啤酒中的赤黴素含量不得超過2毫克。中國並無相關規定。