细胞分裂素

细胞分裂素（cytokinin）是一类促进细胞分裂、诱导芽的形成并促进其生长的植物激素。曾译为细胞激动素。cytokinin一词源于cytokinesis（细胞分裂）。　　

1942年J.van 奥弗贝克等在培养曼陀罗幼胚和未受精的卵细胞的实验中，发现椰子乳明显促进生长，因此设想椰子乳含有能促进细胞分裂的物质。1948年F.斯古格等和崔澂发现腺嘌呤及其核苷（腺核苷）不仅能诱导组织培养中烟草切段的细胞分裂，而且能促进芽的形成。后来F.斯科格和C.O.米勒发现久放的或经压力锅处理过的DNA中有强烈促进细胞分裂的物质。经过分离和鉴定，证明是6糠基-腺嘌呤，并命名为激动素。激动素可以人工合成。1963～1964年D.S.莱萨姆等从幼嫩的玉米种子里分离出一种细胞分裂素。并鉴定其化学结构，命名为玉米素。后来还发现了一些在结构上与玉米素稍有不同的活性物质，其中之一是在甜玉米中存在的玉米素的核糖衍生物。1967年证明了椰子乳中主要的活性物质也是玉米素核苷。 　　

细胞分裂素都是在N位置上的H被其他基团取代的嘌呤衍生物。活性因侧链的长度、不饱和度和其他性质不同而有很大差异。有些非嘌呤化合物，如N,N′-二苯脲和苯并咪唑，也有细胞分裂素活性。

细胞分裂素来源于嘌呤与在N位置上取代物的结合。N上取代物异戊间二烯的生物合成前体，与赤霉素和脱落酸的一样，都是甲羟戊酸。

植物中的细胞分裂素主要在根中合成，通过木质部运转到地上部。因而伤流液中细胞分裂素较多。细胞分裂素在植物体内的代谢反应主要有5个方面：①互相转化；②从碱基形成核苷和核苷酸；③葡萄糖基化；④甲硫基化；⑤嘌呤环侧链分裂和嘌呤环分解。　　

细胞分裂素的生理作用主要是引起细胞分裂，诱导芽的形成和促进芽的生长。对组织培养的烟草髓或茎切段，细胞分裂素可使已停止分裂的髓细胞重新分裂。这种现象曾被用于细胞分裂素的生物测定。茎切段的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调节。当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，可诱导条的形成；反之则有促进生根的趋势。如对抑制的腋芽局部施用细胞分裂素，可以解除顶端对腋芽的抑制。天然的簇生植物(莲座状植物)或由于病害发生“丛枝病”的植物里，常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素还有防止离体叶片衰老、保绿的作用，这主要是由于它能维持蛋白质和核酸的合成。在叶片上局部施用细胞分裂素，能吸聚其他部分的物质向施用处运转和积累。

细胞分裂素的作用方式还不完全清楚。已知在tRNA中与反密码子相邻的地方有细胞分裂素，在蛋白质合成过程中，它们参与到tRNA与核糖体mRNA复合体的连接物上。但这可能不是外源细胞分裂素的作用方式。因为在tRNA中，细胞分裂素的合成是由原来在tRNA中的嘌呤的改变产生的。而外源细胞分裂素并不参入tRNA中，但可促进硝酸还原酶、蛋白质和核酸的合成。
除了天然的促进细胞分裂的物质外，还用化学方法人工合成了一些类似激动素的物质。通常也统称细胞分裂素。其中活性较强，也最常用的是6-苄基嘌呤。 　

细胞分裂素可用于蔬菜保鲜，在组织培养工作中细胞分裂素是分化培养基中不可缺少的附加激素。
植物细胞分裂素在植物的生长过程中起着极其重要的作用现将其结构和生理特点介绍如下：
一、细胞分裂素的结构、分布与传导
细胞分裂素是一类具有促进细胞分裂及其他生理功能的物质的总称。最早发现的细胞分裂素类的物质，是从酵母细胞提取液中分离出来的DNA降解物，由于它能促进细胞分裂，因此命名为激动素(简称KT)，化学名称为N6-呋喃甲基腺嘌呤，它不是植物内源的生长物质。

二、细胞分裂素的生理作用及其应用
1、促进细胞分裂和扩大细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。细胞分裂素不仅能促进细胞分裂，也可以使细胞体积扩大。但和生长素不同的是，细胞分裂素是通过细胞横向扩大增粗，而不是促进细胞纵向伸长来增大细胞体积的，它对细胞的伸长有一定的抑制效应。
2、延缓植物衰老延缓衰老是细胞分裂素特有的效应。
3、诱导组织和器官的分化生长素和细胞分裂素共同调控着植物器官的分化。试验证明，细胞分裂素有利于芽的分化，而生长素则促进根的分化，当CTK/IAA的比值较大时，主要诱导芽的形成；当CTK/IAA的比值较小时，则有利于根的形成。
4、消除顶端优势生长素是导致植物顶端优势的主要原因，而细胞分裂素则能消除顶端优势，促进侧芽的迅速生长。在这方面，生长素同细胞分裂素间表现出明显的对抗作用(两者的产生部位与运转方式决定根系与幼芽的生长、分化)。