γ-氨基丁酸是一种化合物,化学式是C4H9NO2,别名4-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA)。它是一种氨基酸,在脊椎动物、植物和微生物中广泛存在。γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid, GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质,其拥有良好的水溶性与热稳定性。目前已被广泛应用到医药、食品保健及农业等行业。
在农业上γ-氨基丁酸(GABA)具有多种作用,包括抗逆及调控植物生长等。
1、GABA长久以来被认为与植物多种应激和防御系统有关。当植物受到外界刺激时,GABA的含量会升高,这是一种有效的应答机制。它还可以调节植物内环境,比如抗氧化、催熟、保鲜植物等。
2、GABA在植物中也被发现作为信号分子在植物中传递信息。低浓度的GABA有助于植物生长发育,而高浓度下可能会起相反的作用。
3、GABA还对外部酸化有响应。在酸性条件下,植物细胞内的H+升高,这会诱导细胞内GABA含量的增加。这种GABA的合成过程消耗H+,使得细胞内酸化得到缓解。
4、GABA还有助于植物对外界天敌的防御。当昆虫取食时,由于植物受伤导致细胞破裂和组织受伤,这种机械切割会刺激植物中Ca2+的增加,植物在Ca2+刺激下分泌GABA作为一种抵御昆虫取食的措施。
5、GABA还可作为肥料增效剂,具有调控植物内源激素释放、促进作物对关键元素的吸收等增效作用。
在南京农业大学杨娜、甘立军老师发表在《中国粮油学报》上的研究论文中,他们以小麦品种“济麦22”为材料,于拔节期、开花期和灌浆前期叶面喷施GABA,研究GABA对小麦产量和品质的影响。结果证实了GABA能够有效增加了小麦籽粒中P、K、Ca、Mg、Fe、Mn和Zn元素的含量,促进矿质元素在植物组织中的积累,并且通过提高小麦穗粒数来提高小麦的产量。
另外,GABA处理能增加小麦籽粒中总淀粉和支链淀粉含量,降低直链淀粉含量;总蛋白含量没有明显变化,但增加了清蛋白和谷蛋白含量,降低了醇溶蛋白含量,从而改变面粉的流变学特性。这些结果都表明外源喷施GABA能够提高小麦籽粒的品质。