生長素是被人類發(fā)現(xiàn)的首個(gè)植物激素,其調(diào)控很多復(fù)雜的生理過程廣為人知。人工合成的生長素類似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有另一個(gè)重要功能就是可以作為除草劑使用。20世紀(jì)40年代2,4-D的出現(xiàn),極大的促進(jìn)了除草劑工業(yè)的快速發(fā)展。越南戰(zhàn)爭時(shí)期,美軍在越南戰(zhàn)場上施用的落葉劑“橙劑”的主要成分之一就是2,4-D類除草劑。
在前期的工作中,中科院西雙版納熱帶植物園分離克隆了水稻兩個(gè)基因,在水稻中過表達(dá)這兩個(gè)基因后導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因植物對(duì)除草劑2,4-D的抗性大大增強(qiáng)。在此工作基礎(chǔ)上,該所研究人員綜述了2,4-D選擇性去除雙子葉植物而不傷害單子葉植物的分子機(jī)理。在植物體內(nèi)2,4-D像自然存在的生長素IAA一樣被生長素運(yùn)輸?shù)鞍鬃R(shí)別,進(jìn)入體內(nèi)后被生長素受體所識(shí)別,并且啟動(dòng)一系列下游轉(zhuǎn)錄反應(yīng),從而啟動(dòng)乙烯和脫落酸信號(hào)途徑,最終導(dǎo)致植物死亡。其作用模式與IAA相類似,又有異于生長素IAA。通常IAA在植物體內(nèi)很快就被代謝掉,而2,4-D卻能長期存在于植物體內(nèi),這就是為什么IAA促進(jìn)植物生長,而2,4-D卻能讓植物過度生長至死。
據(jù)農(nóng)藥信息網(wǎng)了解,以上的理論知識(shí)為如何更好地利用2,4-D這類除草劑提供了理論基礎(chǔ)。