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生長素作為第一個(gè)被人類發(fā)現(xiàn)的植物激素其調(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有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中有另一個(gè)重要功能即可以作為除草劑使用。除草劑是指可使雜草徹底地或選擇地發(fā)生枯死的藥劑，按作用模式可分為非選擇性除草劑和選擇性除草劑。20世紀(jì)40年代2,4-D的出現(xiàn)，大大促進(jìn)了選擇性除草劑工業(yè)的迅速發(fā)展。越南戰(zhàn)爭時(shí)期，美軍在越南戰(zhàn)場(chǎng)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，版納植物園的宋亞玲博士分離克隆了水稻兩個(gè)OsIAAs，OsIAA1 (Plant Molecular Biology, 2009 Jun;70(3):297-309)和OsIAA4（Int J Mol Sci. 2013 Jun 28;14(7):13645-56）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，本文綜述了2,4-D作為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。該綜述為如何更好的利用2,4-D這類除草劑提供了理論基礎(chǔ)。 

本綜述以Insight into the mode of action of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) as an herbicide為題在Journal of Integrative Plant Biology 上發(fā)表。

2,4-D作為除草劑的分子機(jī)理