背景及概述[1]
赤霉素(Gibberellins，简称GAs)，又称九二零，是一种天然的植物生长调节剂。赤霉素属于生物体内的一类四环二萜类化合物，至今已发现100多种。常见具有生物活性的主要有赤霉素GA1、GA3、GA4、GA7等，赤霉素与生长素(auxin)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)以及油菜素甾醇(BR)并列为植物六大激素。赤霉素主要对植物生长具有多种生理功能，可以调节植物生根、发芽、生长以及开花结果等过程，因此赤霉素在农业生产和酿造业中有着广泛的应用。其中赤霉素GA3是应用最为广泛的赤霉素之一。赤霉素GA3又名赤霉酸、“九二0”、“奇宝”，美国、日本等国家规定水果和蔬菜中赤霉素GA3的最高残留限量为0.2mg/kg，而我国目前还未出台相应的农产品限量标准。目前对赤霉素GA3的毒理学安全性评价的报道很少，也无赤霉素GA3导致人体中毒的报道，所以有必要对赤霉素GA3的安全性进行评价。
急性毒性实验结果[1]
经过预实验可知赤霉素GA3的急性毒性较小，因此采用耐受剂量法对其进行急性毒性评价。将质量浓度为0.75g/mL的赤霉素GA3按照0.4mL/20g的灌胃剂量给予小鼠，连续观察14d，小鼠未出现死亡情况，也没有任何中毒表现。表明赤霉素GA3对昆明种小鼠经口急性毒性耐受剂量＞15g/kg，即LD50＞15000mg/kg。实验结果表明，赤霉素GA3对昆明种小鼠经口耐受剂量＞15 g/kg，即LD50＞15000mg/kg，急性毒性较低。但有研究表明，赤霉素GA3对动物的肝脏功能会产生一定影响，能促进鼠仔出生后的生长发育，有神经毒害作用，还会增加患皮肤炎症和膀胱疾病的机率。
制备[2-3]
方法1：一种利用磁性树脂分离提纯赤霉素GA3的工艺，其具体步骤如下：
(1)将含赤霉素GA3的溶液用酸调节pH至2.0～5.0，加入助滤剂过滤，得滤液备用；其中含赤霉素GA3的溶液为赤霉素工业生产中含赤霉素GA3的分离残液；
(2)将磁性树脂装入垂直安置的树脂柱，置于可调磁场中，磁感应强度为1.3～1.8T，将步骤(1)得到的滤液以2～5BV/h的流速流过树脂柱；
(3)吸附结束后，改变外加磁场，先用体积浓度为15％～20％的乙醇溶液以0.5～1.2BV/h的流速流过树脂柱，解吸除杂，弃去解吸液；再用体积浓度为70％～75％的乙醇溶液以2～3BV/h的流速对树脂柱进行解吸，得解吸液；
(4)将步骤(3)得到的解吸液浓缩结晶。
方法2：采用藤仓赤霉菌978液体发酵生产赤霉素GA3
采用藤仓赤霉菌978液体发酵生产赤霉素GA3的具体方法如下：将藤仓赤霉978接种到试管斜面PDA培养基中，在28℃条件下静置培养3～4天。用20mL无菌水洗下孢子，将孢子悬浮液按照接种量为5％转接至种子培养基，在28℃、摇床转速180rpm条件下培养36h，获得种子液。按照接种量为5％将种子液转接至发酵培养基，在28℃、摇床转速180rpm条件下培养7天。发酵结束后，检测发现发酵液中菌体干重17g/L，GA3含量2080mg/L。
应用[4-5]
1.赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）对不同水稻品种生长和生理特性及GA20ox2、GA3ox2基因表达的影响。
以5个水稻品种4叶1心期的幼苗为材料，比较研究了1μmol/LGA3和10mg/LABA处理对不同水稻品种生长发育、生理特性及基因表达的影响。结果表明，GA3处理能够促进水稻地上部分伸长生长，抑制根伸长生长；同时，5个品种叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和细胞膜透性呈上升趋势。10mg/LABA处理则严重抑制种子萌发和地上部伸长生长；5个品种叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和细胞膜透性则呈现下降趋势。用RT-PCR方法对GA20ox2和GA3ox2基因表达水平的变化进行检测，结果表明GA3处理后，日本晴GA20ox2基因表达略微下调，其余4个品种的GA20ox2基因表达上调。ABA处理抑制GA20ox2基因表达。GA3ox2基因表达也受GA3和ABA调控。在南粳44、关东194和日本晴中，GA3诱导GA3ox2表达，ABA显著抑制GA3ox2表达。
2.采前喷施赤霉素（GA3）对杧果农艺性状及采后品质的影响。
1）采前喷施GA3对’贵妃’杧果产量的影响50mg/L和100mg/L采前喷施GA3处理，提高了单果重和无胚果的座果率，从而显著增加了产量；采前进行250mg/LGA3喷施处理，可使无胚果单果重显著增加，但降低了坐果率，导致对单株增产不显著。此外，随着GA3处理浓度的增加，果形指数越大，对果实的拉长作用越明显。
2）采前喷施GA3对’贵妃’杧果品质的影响50mg/LGA3处理的果实在完熟期的果肉可溶性固形物含量略高于对照组，二者差别不大，100mg/L和250mg/LGA3处理的果实TSS均显著低于对照组。3个浓度的GA3处理果实的可滴定酸含量均高于对照组，其中250mg/LGA3处理果实可滴定酸含量（0.143%）比对照组（0.120%）高出18.85%，差异显著（p<0.05）。3个浓度的GA3处理果实的Vc含量均显著低于对照组，并且随着GA3处理浓度的增加，Vc含量逐渐降低。因此采前GA3喷施浓度高于50mg/L，会导致果实食用品质下降。
3）采前喷施GA3对’贵妃’杧杧果采后后熟软化和抗病性的影响GA3处理的果实与对照组相比，在贮藏期间硬度降低速度减缓，但在完熟期其硬度均低于对照组。GA3处理会延缓杧果贮藏期间原果胶含量的降低，抑制可溶性果胶含量的上升，不同浓度GA3处理之间有略微差异，但是差异不显著。采前GA3处理乙烯释放高峰推迟了2天，并且随着GA3浓度的增加果实乙烯释放速率逐渐降低，其中250mg/LGA3处理乙烯释放高峰值比对照组降低了51%。3个GA3处理浓度果实采后发病率均上升，加重了采后病害的发生。
4）采前喷施GA3对’贵妃’杧果果皮颜色的影响在生理成熟期（采收时），随GA3施用浓度的升高，杧果果皮类胡萝卜素含量逐渐降低，花色苷含量逐渐增加，叶绿素含量变化不大，因此采前进行GA3喷施处理的杧果，其果皮颜色更加鲜艳。在完熟期（可食用状态），随GA3施用浓度的升高，各处理果皮中类胡萝卜素含量相差不大，但花色苷和叶绿素含量逐渐增加，3个GA3处理与对照组相比，叶绿素含量均存在显著差异（p<0.01），250mg/LGA3处理果皮叶绿素含量（22.72μg/g）比对照组（9.61μg/g）高136.37%，部分果实外观出现滞绿现象。
主要参考资料
[1] 赤霉素GA3急性毒性和遗传毒性
[2] CN201510864578.6一种利用磁性树脂分离提纯赤霉素GA3的工艺
[3] CN201710022663.7一种利用藤仓赤霉菌渣生产赤霉素GA3的方法
[4] 赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）对不同水稻品种生长和生理特性及GA20ox2、GA3ox2基因表达的影响
[5] 采前喷施赤霉素（GA3）对杧果农艺性状及采后品质的影响