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脱落酸 (ABA) — 经典植物激素,逆境胁迫应答与生长发育调控核心工具

2026-05-11 15:15:58

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一、产品基本信息项目内容产品名称脱落酸英文名称Abscisic Acid (ABA)中文别名S-诱抗素、脱落素Ⅱ、休眠素CAS号21293-29-8分子式C₁₅

一、产品基本信息

项目内容
产品名称脱落酸
英文名称Abscisic Acid (ABA)
中文别名S-诱抗素、脱落素Ⅱ、休眠素
CAS号21293-29-8
分子式C₁₅H₂₀O₄
分子量264.32 g/mol
外观白色至类白色结晶粉末
纯度≥98%(HPLC)
熔点186-188°C
溶解性溶于乙醇(50 mg/mL)、DMSO(50 mg/mL)、碱性水溶液;微溶于水
比旋光度[α]²⁵/D +410° ~ +430° (c=0.1,乙醇)
储存条件-20°C冷冻保存,避光防潮
用途植物逆境生理研究、生长发育调控实验、气孔运动机制研究、种子休眠与萌发研究、基因表达调控分析

二、产品简介与核心优势

脱落酸(Abscisic Acid, ABA)是植物界中五大经典植物激素之一,于20世纪60年代初首次被发现,因其促进棉铃脱落和叶片休眠而得名。作为一种倍半萜类化合物(C₁₅H₂₀O₄),ABA在维管植物中普遍存在,是调控植物生长发育和逆境适应最为重要的信号分子之一。

ABA被公认为植物的“逆境激素”,在干旱、高盐、低温、高温、重金属毒害等非生物胁迫条件下,植物体内ABA含量迅速升高,启动下游防御响应,调节气孔关闭、诱导抗逆基因表达、保护细胞免受胁迫损伤。在正常生长条件下,ABA亦参与种子发育与休眠、萌发抑制、幼苗生长调控、叶片衰老、果实成熟、根系发育等多个发育进程。

核心优势

  • 经典植物激素,文献海量:作为五大经典植物激素之一,研究成果丰硕,实验体系成熟,结果可比性强
  • 逆境生理核心工具:ABA信号通路是目前研究最深入、最完善的非生物胁迫信号传导网络之一,是解析植物耐逆机制的关键工具
  • 双重生理功能:既是逆境胁迫响应的核心调控因子,也参与植物生长发育的多个环节,适用范围广
  • 信号通路清晰:核心信号通路(PYR/PYL/RCAR-PP2Cs-SnRK2s)已阐明,可直接用于基因功能研究
  • 高纯度、稳定性好:湖南汇百益提供≥98%高纯度产品,严格质控,确保实验结果的可靠性

三、理化性质与构型

3.1 化学结构

ABA是一种15碳倍半萜酸,分子式为C₁₅H₂₀O₄,分子量264.32 g/mol。其分子结构含有一个不对称碳原子(C-1'),天然存在的活性形式为S-(+)-ABA(右旋)。侧链为2-顺式,4-反式构型,反式-反式异构体无生物学活性。

3.2 理化参数

参数数值
分子式C₁₅H₂₀O₄
分子量264.32 g/mol
熔点186-188°C
比旋光度+410° ~ +430° (c=0.1, 乙醇)
pKa4.8(弱酸,可在细胞区室间分布)
溶解性(乙醇)50 mg/mL
溶解性(DMSO)50 mg/mL

3.3 储存稳定性

储存条件稳定性
粉末(-20°C, 避光)稳定保存2年以上
粉末(4°C, 避光)可短期保存
溶液(-20°C, 避光)乙醇/DMSO溶液可保存数月

ABA对光敏感,储存宜避光,长期接触光线易异构化失活。

四、生物学功能

4.1 非生物胁迫应答(核心功能)

ABA是植物响应干旱、高盐、低温和高温等非生物胁迫的核心调控激素。当植物遭受胁迫时,体内ABA含量显著升高,介导以下生理生化响应:

气孔调节:ABA诱导保卫细胞内活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)产生,调节离子通道活性,驱动钾离子和氯离子外流,导致保卫细胞膨压下降、气孔关闭,从而减少蒸腾失水。这是ABA最经典的生理功能之一,气孔开度变化可直观反映ABA处理效果。

渗透调节:ABA诱导脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱等渗透调节物质的积累,增强细胞渗透势,维持水分平衡。

抗氧化防御:ABA激活抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT、APX等),清除胁迫诱导的活性氧(ROS),减轻氧化损伤。

胁迫响应基因表达:ABA通过信号转导通路调控数百个胁迫相关基因的表达,包括转录因子(如AREB/ABF、DREB)和功能蛋白(如LEA蛋白、水通道蛋白等)。

应用实例:田间研究证实,外源ABA(200 mg/L)叶面喷施可显著缓解小麦干旱胁迫,提高水分利用效率(提高36.1%)、叶绿素含量、抗氧化酶活性和籽粒产量(增产26.9%)。

4.2 生长发育调控

ABA参与植物生长发育的多个方面:

发育过程ABA的作用
种子发育与休眠促进种子成熟和休眠建立,抑制胚萌发,是种子贮藏和活力维持的关键因子
萌发抑制ABA与赤霉素(GA)拮抗调控种子萌发,ABA抑制萌发,GA促进萌发
根系发育调节根系向水性生长,增强根系渗透调节能力
叶片衰老促进叶片衰老和脱落,调控养分再分配
花芽分化与赤霉素协同或拮抗调控花芽分化
果实成熟非跃变型果实成熟的关键调节因子

4.3 生物胁迫应答

ABA也参与植物对病原菌侵染和虫害的生物胁迫响应,在植物免疫中发挥作用。

4.4 与其他激素的交互作用

ABA与多种植物激素存在广泛的交互对话(cross-talk),共同调控植物生长发育和胁迫适应:

  • 与赤霉素(GA):拮抗调控种子萌发(GA促进,ABA抑制)
  • 与乙烯(ET):协同调控叶片衰老和果实成熟
  • 与茉莉酸(JA):协同调控生物胁迫响应
  • 与生长素(IAA):调控根系发育和向性生长
  • 与水杨酸(SA):协同/拮抗调控不同的生物胁迫响应

五、ABA信号转导通路

5.1 核心信号通路(PYR/PYL/RCAR-PP2Cs-SnRK2s)

近十余年的研究已阐明ABA信号传导的核心通路,这是目前植物科学中研究最透彻的信号网络之一:

Step 1:ABA感知

  • ABA被可溶性受体蛋白PYR/PYL/RCAR家族(共14个成员)结合
  • 受体-ABA复合物形成构象变化,获得结合PP2Cs的能力

Step 2:负调控解除

  • ABA结合后,受体与A亚族PP2Cs(蛋白磷酸酶2C类)直接结合并抑制其活性
  • 主要PP2Cs包括ABI1、ABI2、HAB1等

Step 3:正调控激活

  • PP2C抑制解除后,SnRK2s(SnRK2.2/2.3/2.6等)从PP2C介导的去磷酸化抑制中释放
  • SnRK2s发生自磷酸化,激酶活性激活

Step 4:下游效应

  • 激活的SnRK2s磷酸化下游底物:

通路特点

  • 核心机制为双负调控(PP2C抑制SnRK2,受体抑制PP2C)
  • 信号传递快速,保证胁迫条件下迅速响应
  • 层级清晰,便于分子遗传操作和分析

5.2 研究应用价值

清晰的ABA信号通路使这类激素成为分子遗传学、基因功能研究、耐逆育种的理想工具:

  • 通过外源ABA处理,可快速诱导下游靶基因(如RD29A、COR15A等)的表达,用于基因功能验证
  • 应用ABA受体激动剂/拮抗剂筛选,发现新型植物生长调节剂
  • 在转基因植物中操控ABA信号通路组分,改良作物耐逆性

六、主要应用领域

6.1 植物逆境生理研究(核心应用)

ABA处理是研究植物耐旱、耐盐、耐寒机制最常用的方法之一。

应用示例

  • 外源ABA喷施可显著缓解小麦干旱胁迫,提高产量26.9%以上
  • 在拟南芥中,外源ABA(10-100 μM)处理诱导气孔关闭、降低失水率
  • 用于评价植物材料的耐旱性/耐盐性差异

常用处理浓度

  • 气孔观察:10-50 μM ABA处理离体叶片1-3小时
  • 基因表达分析:10-100 μM ABA处理幼苗1-12小时
  • 幼苗生长抑制:1-50 μM ABA处理萌发种子
  • 田间喷施:100-200 mg/L

6.2 生长发育调控研究

  • 种子萌发试验:在培养基中添加不同浓度ABA(0.5-10 μM),评估种子萌发率、萌发势、幼苗生长等指标,分析种子休眠性和ABA敏感性
  • 根生长抑制试验:检测ABA(5-50 μM)对主根伸长的抑制作用,反映根组织ABA响应性
  • 叶片衰老检测:离体叶片漂浮于ABA溶液(50-100 μM)中,观察叶绿素降解和黄化进程

6.3 分子信号转导研究

ABA是研究植物细胞信号转导的理想诱导剂:

  • 基因表达时程分析:ABA处理后不同时间点(15 min, 30 min, 1 h, 3 h, 6 h, 12 h)取样,检测关键标记基因(RD29A, KIN1, COR15A等)表达变化
  • 激酶活性检测:ABA处理可迅速激活SnRK2s激酶,用于活性分析
  • 蛋白相互作用研究:通过ABA处理调控PP2C-SnRK2互作强度

6.4 植物育种与抗性种质筛选

  • 在育种群体中检测ABA敏感性差异,筛选耐逆种质资源
  • 评价新品种(系)对ABA的响应特征,评估其抗逆潜力

6.5 跨学科应用:

  • 真菌学研究:植物病原真菌合成ABA的能力是毒力因子之一
  • 动物细胞研究:ABA在动物细胞(如人类单核细胞、胰岛β细胞)中具有某些调控功能,但研究尚在探索阶段

七、外源ABA处理实验方案

7.1 储存液配制

100 mM乙醇储存液(推荐):

  • 称取26.4 mg ABA粉末,加入1 mL无水乙醇
  • 涡旋溶解,避光保存
  • 分装至EP管,-20°C储存
  • 有效期:6-12个月

100 mM DMSO储存液

  • 称取26.4 mg ABA粉末,加入1 mL DMSO
  • 操作同乙醇储存液

7.2 拟南芥幼苗ABA处理方案

材料:拟南芥幼苗(4-7天龄,生长于1/2 MS固体培养基)

浓度应用处理时间
10-50 μM气孔开度观察1-3小时
25-100 μM基因表达诱导分析1-12小时
50-100 μM根伸长抑制测定3-7天

气孔开度检测流程

  1. 取ABA溶液处理离体叶片1-3小时
  2. 撕取下表皮,制片
  3. 显微镜观察保卫细胞,测量气孔孔径
  4. 计算气孔开度(孔宽/孔长)

7.3 种子萌发ABA敏感性试验

培养基配制

  • 1/2 MS固体培养基
  • 研磨漂洗种子,表面消毒(75%乙醇30 sec + 2% NaClO 10 min)
  • 播种于含不同浓度ABA(0, 0.5, 1, 2, 5, 10 μM)的1/2 MS平板
  • 4°C春化2-3天,移至光照培养箱(22°C, 16h/8h光周期)
  • 统计萌发率、子叶变绿率、幼苗根长

7.4 水稻/小麦幼苗培养和ABA处理

水培处理

  1. 种子萌发至三叶一心期
  2. 将幼苗转移至含ABA(50-200 µM)的Hoagland营养液
  3. 处理1-3天,观察生长和生理指标
  4. 取叶片或根,液氮速冻,-80°C保存,用于后续分析

叶面喷施方案(参考小麦实验):

  • 浓度:100-200 mg/L(约0.38-0.76 mM)
  • 时期:分蘖期、开花期、灌浆期
  • 频率:喷施2-3次,间隔5-7天

7.5 检测指标选择

研究目的推荐检测指标
气孔功能气孔开度、叶片失水率、水分利用效率
渗透调节脯氨酸含量、可溶性糖含量、相对含水量
氧化胁迫MDA含量、H₂O₂含量、SOD/CAT/POD/APX活性
光合性能叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、PSII最大光化学效率
基因表达关键标记基因(RD29A, KIN1, COR15A等)qRT-PCR
信号通路SnRK2激酶活性、ABF转录因子磷酸化水平

八、产品质量标准

湖南汇百益新材料有限公司提供的脱落酸产品严格执行以下质量标准:

检测项目质量指标
外观白色至类白色结晶粉末
纯度(HPLC)≥98.0%
熔点186-188°C
比旋光度+410° ~ +430° (c=0.1, 乙醇)
溶解性50 mg/mL溶于乙醇,溶液澄清
水分≤1.0%
重金属≤5 ppm
生物学活性符合气孔关闭/种子萌发抑制验证标准

湖南汇百益通过优化合成工艺与精制技术,将产物纯度稳定控制在≥98%(HPLC检测),确保生物学活性的稳定性。产品批间一致性良好,适合植物科学研究的规模化使用。

九、供应商介绍:湖南汇百益新材料有限公司

湖南汇百益新材料有限公司成立于2014年,位于怀化市洪江工业园,拥有50,000平方米生产基地。公司是一家专注于生物基础试剂研发、生产与销售的“国家高新技术企业”“湖南省专精特新企业”,拥有独立研发试验中心和生产基地,并已通过ISO 9001:2015质量管理体系认证。公司严格按照国际标准,不断完善硬件设施与质控流程,构建了全方位覆盖的精控生产体系,核心产品IPTG、DTT等高端生物原材料,质量已达国际先进水平。

公司先后获得“怀化市工程技术研究中心”“湖南师范大学化学生物学功能材料产学研基地”“创新创业大赛湖南省优秀企业”“湖南新材料企业”等一系列荣誉称号。

依托强大的生产平台与技术实力,公司可灵活提供OEM代工服务个性化定制方案,如提纯、精制加工等,以满足客户多元化需求。旗下品牌“汇百试剂”,通过提供性能稳定可靠、品质媲美进口、成本更具优势的国产试剂,为生物医药、体外诊断、生物工程及科研机构等领域的客户提供基础材料解决方案,以实现关键生物基础试剂国产化替代与关键试剂本土化供应,切实解决中国生物试剂的供应瓶颈问题,并持续助力科研突破与产业创新升级。

公司研发、生产、销售各种高纯生化试剂,包括:

  • 糖苷系列:IPTG、ONPG、PNPG、DTT、x-gal、x-gluc等
  • 生物缓冲剂:Tricine、HEPES、MOPS、CAPS、TAPS、MES、BES等
  • 表面活性剂与去污剂:SDS、SURFACTIN、EMPIGEN BB、CHAPS、SB-8至SB-18系列等
  • 检测试剂:泛影酸钠、PCA钙、G-418硫酸盐、DTE、TCEP-HCl、PMSF、PNPP、ABTS、TMB、TMB-PS、鲁米诺、异鲁米诺、ABEI、MU-Gal、D-荧光素钾盐等
  • 高纯生化试剂:DEPC、异硫氰酸胍、PMSF、MTT、BSA、WST-8等

湖南汇百益提供的脱落酸(ABA)产品具有以下突出优势:

  • 高纯度:HPLC纯度≥98%,批次稳定性好,生物学活性验证合格
  • 现货供应:常备库存,支持快速发货,满足实验需求
  • 规格灵活:提供从毫克级到克级(10 mg、50 mg、100 mg、500 mg、1 g等)的产品
  • 专业包装:采用避光、密封、防潮包装,-20°C冷冻运输保存
  • 技术支持:专业技术团队提供全程使用指导与问题解答
  • 源头工厂:自产自销,具备价格优势和供应稳定性

十、采购与使用建议

在采购脱落酸(CAS 21293-29-8)时,建议重点关注以下几点:

  1. 纯度要求:对于ABA信号转导、基因表达分析等敏感研究,建议选择纯度≥98%的产品,以确保结果的可靠性。
  2. 光学纯度:天然ABA的活性构型为S-(+)-ABA,使用外消旋混合物(±-ABA)时需调整浓度。
  3. 溶解方法
  4. 避光保存与操作:ABA对光敏感,易发生异构化,配制和储存注意避光。
  5. 储存条件-20°C冷冻保存,避光防潮。粉末在-20°C可稳定保存2年以上。
  6. 工作浓度参考
  7. 阳性对照设置:实验中建议同时使用已知活性的ABA批次作为阳性对照,确保处理效果。

十一、联系我们

如需获取脱落酸(CAS 21293-29-8)的产品报价、样品或技术支持,请联系湖南汇百益新材料有限公司:


声明:本产品仅供科研使用,不用于临床诊断或治疗。使用前请仔细阅读产品说明书,并遵守实验室安全操作规范。


作者: 汇百益-百博士
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脱落酸 (ABA) — 经典植物激素,逆境胁迫应答与生长发育调控核心工具
一、产品基本信息项目内容产品名称脱落酸英文名称Abscisic Acid (ABA)中文别名S-诱抗素、脱落素Ⅱ、休眠素CAS号21293-29-8分子式C₁₅
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