新型独脚金内酯类似物(5-(硫代)苯酚-3-甲基呋喃-2(5H)-酮)的合成及其调控种子萌发与生长的机制研究

来自中国的研究团队针对植物激素调控难题，创新性合成34种独脚金内酯(SLs)类似物3?s/4?h，通过分子对接证实其与拟南芥受体AtD14的结合能(?7.96/?8.05?kcal/mol)优于GR24(?7.30?kcal/mol)，在0.01-10?mg/L浓度下显著促进玉米(芽生长56%/63%)、高粱(根生长50%/62%)等作物生长，并调控脱落酸(ABA)、生长素等内源激素平衡，为新型植物生长调节剂设计提供优化策略。

　　

这项突破性研究揭示了34种新型5-(硫代)苯酚-3-甲基呋喃-2(5H)-酮类化合物作为独脚金内酯(strigolactones, SLs)模拟物的神奇功效。科研人员巧妙地将预合成的5-氯-3-甲基呋喃-2(5H)-酮与酚类/苯硫酚化合物嫁接，构建出能精准调控植物生长的分子工具箱。

最耀眼的明星化合物3?s和4?h在10?mg/L最佳浓度下，如同植物生长的"加速器"：使玉米嫩芽蹿升56-63%，高粱根系伸展50-62%，对向日葵和大豆的根系促生效果更是达到惊人的46-71%。这些分子"魔术师"还能巧妙调节脱落酸(ABA)、生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin)和赤霉素(gibberellin)的平衡。

分子对接实验发现，这些模拟物与拟南芥独脚金内酯受体AtD14的亲和力(?7.96/?8.05?kcal/mol)甚至超越天然信号分子GR24(?7.30?kcal/mol)，犹如量身定制的"分子钥匙"。研究不仅建立了结构-活性关系模型，更为设计新一代"智能型"植物生长调节剂提供了黄金标准。