西北農(nóng)林科技大學(xué)博士生導(dǎo)師 山東深海農(nóng)業(yè)生物科技有限公司技術(shù)顧問 鄒志榮教授 

一、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是什么？

5－氨基乙酰丙酸(ALA)是一種含氧和氮的碳氫化合物，它是所有卟啉化合物的共同前體 ，是葉綠素、血紅素、細胞色素等具環(huán)狀四吡咯基的化合物群共同的生物合成中間體，牽涉到光合作用、呼吸作用，是一種廣泛存在于細菌、真菌、動物及植物等生物機體活細胞中的非蛋白氨基酸，是植物內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑。

二、5-ALA的生理功能及應(yīng)用效果

外源5-氨基乙酰丙酸對動植物的生理調(diào)控及作用；ALA具有植物生長刺激素的作用，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可以促進作物、果樹、蔬菜、園林植物等的生長，抗逆境，提高產(chǎn)量，提升品質(zhì)，農(nóng)作物增產(chǎn)效果可達10-60%，并且因為在環(huán)境中易降解無殘留的特點，高濃度ALA還可以作為綠色除草劑和殺蟲劑；

在飼料領(lǐng)域，可以改善貧血，提高禽畜等動物的免疫能力；

在醫(yī)藥上，ALA可以用作新一代光動力學(xué)藥物，用于癌癥診斷和治療；ALA還作為添加成分用于化妝品以及保健食品。

基因肥料——5-ALA（5-氨基乙酰丙酸）

農(nóng)作物在整個生育期間都是由基因來調(diào)控的，在滿足農(nóng)作物有機－無機營養(yǎng)的基礎(chǔ)上，基因營養(yǎng)是非常關(guān)鍵的。它決定農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。它能調(diào)動多種基因的多種功能的一種基因肥料。

• （1）調(diào)控葉綠體形成的基因快速表達，使葉綠素合成酶形成的速度加快，葉綠素增加，改善葉片顏色，防止葉片變黃和脫落。

• （2）調(diào)控光合作用基因顯性表達，提高光合作用效率，加快植物生長進程，提高環(huán)境壓力耐受性。

• （3）抑制呼吸作用，降低光合產(chǎn)物的消耗，非光照環(huán)境也有吸收營養(yǎng)，制造有機物的功能。

• （4）調(diào)控NH4＋吸收基因的顯性表達，達到農(nóng)作物直接吸收NH4＋-N素營養(yǎng)加快。直接形成氨基酸，縮短代謝途徑。

• （5） 提高耐低光性、耐寒性和耐鹽性，提高肥料吸收能力，提高吸收肥效率，減少體內(nèi)硝態(tài)氮，栽培條件越差，如日照少、溫度低，效果越好。

• （6）5-ALA使葉綠素形成的前體基因的顯性表達，加快合成葉綠素前體，使光合作用轉(zhuǎn)化成化學(xué)能速度加快，提高產(chǎn)量。

在調(diào)控農(nóng)作物基因營養(yǎng)的群體中，5－氨基乙酰丙酸能調(diào)控多種功能基因的顯性表達，發(fā)揮農(nóng)作物優(yōu)良品質(zhì)還沒有充分發(fā)揮的增產(chǎn)潛力。

5-ALA在農(nóng)業(yè)上的生理效應(yīng)

高濃度ALA（ 300mg/L ALA以上 ）

• 1.脫葉

• 2.殺蟲

• 3.殺菌

• 4.除草

低濃度ALA（ 300mg/L ALA以內(nèi) ）

• 1. 誘導(dǎo)外植體在離體條件下發(fā)生不定根和不定芽

• 2. 促進種子萌發(fā)

• 3. 促進葉綠素合成，提高光合速率

• 4. 促進亞鐵血紅素合成，提高呼吸速率

• 5. 促進果實著色

• 6. 提高植物抗逆性 ：高溫、低溫、高光、弱光、鹽、旱、瘠薄、衰老等

• 7.可緩解重金屬（Cd、Pb和Cr）對植物的毒害。

5-ALA在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用與作用。

• 1.調(diào)節(jié)葉綠素合成，促進光合作用；

• 2.提高作物抗逆性；

• 3.促進作物生長，改善作物品質(zhì)；

• 4.提高肥料利用率；

• 5.利用ALA生產(chǎn)的除草劑能夠殺死雙子葉植物類的雜草，而對多屬于單子葉植物類的谷物、小麥、大麥等農(nóng)作物無害，具有選擇性除草作用。

• 6.它是無公害的天然物質(zhì)，具有生物降解性，又不引起害蟲產(chǎn)生抗藥性。可開發(fā)出一種新型綠色殺蟲劑。

• 7.在植物上可緩解重金屬（Cd、Pb和Cr ）的毒害。

總結(jié)與展望：5-ALA是一種天然、無毒、可生物降解且對環(huán)境友好的具有多種生理活性的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，它不單純是一種植物體代謝中產(chǎn)物,而且可能參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)過程。在高濃度時，外源ALA可以作為無污染、無殘留的光敏除草劑;低濃度時，它可調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，促進作物生長,增加產(chǎn)量,增強抗逆性，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的潛在應(yīng)用價值。