油菜素内酯概况20176
油菜素内酯调控植物生长发育及产量品质研究进展
油菜素内酯调控植物生长发育及产量品质研究进展摘要：油菜素内酯（brassinosteroid, BR）是一类新型植物生长素，通过调控植物生长发育及产量品质发挥着重要的生物学作用。
本文综述了油菜素内酯的生物合成途径、信号转导途径，以及油菜素内酯参与植物生长发育、产量品质调控的研究进展。
研究发现，油菜素内酯通过诱导表达生长调节基因（Growth-regulating factors, GRFs）、增强省慧芝蛋白（proline-rich EXT-like receptor kinase, PERK）的活性等途径，促进茎秆和叶片的早期生长、侧枝分生、花荚的发育和产量的提高。
同时，油菜素内酯还能够提高品质指标（如粗草酸含量、芥酸含量等）和抗逆性，通过调节植物雄性生殖器官发育，可以改善花粉活力和花粉管长度，从而提高花粉对不利环境的适应能力。
Abstract:Brassinosteroids (BRs) are a novel type of plant growth hormone, which plays an important biological role in regulating plant growth and development, and improving yield and quality. This paper reviews the research progress of BR biosynthesis pathway, signal transduction pathway, and the involvement of BR in regulating plant growth, yield and quality. It was found that BR could promote the early growth of stems and leaves, lateral branch generation, pod development and yield improvement by inducing gene expression of growth regulating factors (GRFs), and enhancing the activity of proline-rich EXT-like receptor kinases (PERKs). At the same time, BR could improve quality indexes (such as crude oil acid content, erucic acid content, etc.) and stress resistance. Through regulating the development of male reproductive organs, it could improve the vitality of pollen and the length of pollen tubes, and thus enhance the adaptability of pollen to adverse environments.Key words: brassinosteroid; growth and development; yield and quality; regulation; pathway1. 引言油菜素内酯是植物体内一类新型的甾体激素，可以促进植物生长发育及提高产量品质，同时还具有提高植物抗逆性等生理效应（Wang et al., 2016）。
油菜素内酯生物合成途径的研究进展
油菜素内酯生物合成途径的研究进展一、本文概述油菜素内酯（Brassinosteroids，BRs）是一类具有广泛生物活性的植物激素，对植物的生长、发育以及适应环境胁迫等方面发挥着重要作用。
自20世纪70年代被发现以来，油菜素内酯的生物合成途径一直是植物生物学研究的热点领域。
本文将对油菜素内酯的生物合成途径及其相关研究进展进行概述，以期为进一步理解油菜素内酯在植物生命活动中的功能和应用提供理论基础。
油菜素内酯的生物合成途径是一个复杂的生物化学过程，涉及多个酶促反应和中间代谢产物的转化。
近年来，随着分子生物学和基因组学等技术的发展，油菜素内酯生物合成途径中的关键酶和调控机制逐渐被揭示。
本文将从油菜素内酯的生物合成途径及其调控机制、油菜素内酯信号转导途径、油菜素内酯在植物生长发育中的功能以及油菜素内酯的生物技术应用等方面，对油菜素内酯生物合成途径的研究进展进行综述。
本文还将探讨当前研究中存在的问题和未来的发展方向，以期为油菜素内酯的生物合成途径研究提供新的思路和方法。
二、油菜素内酯生物合成途径概述油菜素内酯（Brassinosteroids，BRs）是一类具有广泛生物活性的植物激素，对于植物的生长发育、逆境响应以及代谢调控等方面发挥着重要作用。
近年来，随着分子生物学和代谢组学等技术的快速发展，油菜素内酯的生物合成途径得到了深入的研究。
油菜素内酯的生物合成途径主要包括甾醇侧链的修饰和环化两个主要阶段。
在甾醇侧链修饰阶段，植物中的甲瓦龙酸通过一系列酶促反应转化为菜油甾醇，这是油菜素内酯生物合成的前体物质。
随后，菜油甾醇经过多步氧化还原反应和甲基化修饰，生成具有C-22和C-23不饱和键的中间产物。
在环化阶段，上述中间产物通过细胞色素P450单加氧酶催化，发生C-22和C-23键的环化反应，生成油菜素内酯的核心结构。
随后，通过进一步的修饰和转化，生成具有不同侧链长度和取代基团的油菜素内酯类化合物。
油菜素内酯生物合成途径中的关键酶和调控机制也得到了广泛研究。
油菜素内酯
在被子植物的花粉、花药、种子、叶片、 茎、根以及幼嫩的生长组织中都含有低浓 度的油菜素内酯。因此，油菜素内酯类显 然是一种在陆生植物进化之前，普遍存在 于各种植物中的激素； 油菜素内酯以花粉和种子中含量最高，每 千克含1～1000ng，苗1～100ng/kg，果实 1～10ng/kg，叶1～10ng/kg，说明尽管 BRs存在于几乎所有植物器官中ssinolide, BR)
前
言
近年来，植物生长调节剂在蔬菜上的应用 范围不断扩大，如打破种子休眠，防止茄 果类蔬菜落花、落果，改善蔬菜品质,增强 蔬菜作物的抗逆性等。 除传统的生长素、赤霉素、细胞分裂素、 脱落酸、乙烯等五大（类）植物激素继续 广泛深入研究之外，油菜素内酯（BR）作 为新型植物激素的研究也逐渐成为研究的 热点。
BR的的结构
O H 2 2 2 3 2 4 1 C O H 2 A 3 O H H O 5 6 7
O
H
D
A
B 7
2α，3α，22α，23α- 4羟基 - 24α甲基 –B 同型 – 7 - 氧 - 5α - 胆甾烯 - 6酮
种类及分布
BR是第一个对植物有生长调节作用的甾类 化合物。 目前，已在27个科的种子植物(包括被子植 物和裸子植物)、一种蕨类(问荆)、一种苔 藓类(地钱)、一种绿藻(水网藻)中鉴定到 油菜素内酯类化合物。 到2003年为止，已有59种油菜素内酯类化 合物，总称为油菜素内酯类（BRs），在作 物上应用的主要有油菜素内脂(BR)、表油 菜素内酯(epiBR)（是人工合成的BR）、天 然油菜素内脂（NBR）；
研究历程
1970年，美国学者 Mitchell 从油菜花粉 中分离出一种具有强生理活性物质，称为 油菜素(Brassins)，它能显著地促进豆苗 的生长。 1979年美国学者 Grove 等证明了油菜素是 一种混合物，精制后得到具高活性的结晶 物，经仪器分析，该活性物质属于甾醇内 酯，故命名为油菜素内酯。1979年， Thompson等首次成功地合成两种BR类似物。
油菜素内酯概况
油菜素内酯概况油菜素内酯（Brassinolide，BＬ）是20世纪70年代从自然界分离鉴定的一系列超微量内源性植物生长调节剂中的活性最强者，其广谱、高效、安全，生物活性和生理功能与其它已发现的五类植物生长调节剂完全不同。
油菜素内酯是植物生长发育所必需的基本调节物质，普遍存在于植物体中，调控着各种植物的生长发育过程。
1油菜素内酯的发现历程1.1 油菜素内酯的发现早在1968年，日本名古屋大学的Marumo（丸茂晋吾）等从400kg蚊母树（Distylium racemosum Sieb et Zucc）叶片中分离提取到751ug蚊母素A1和236ug蚊母素B，经稻叶倾斜法测试，其生物活性明显高于生长素。
但在《农业生物化学》（Agri. Biol. Chem）上发表后，并未引起注意，后来查明这种物质是油菜素内酯类物质。
一般认为油菜素内酯的研究始于197O年美国马利兰州贝尔茨维尔（Beltsville）美国农业部（USDA）农业研究中心农学家J.W.Mitchell和他的助手发现的。
Mitchell领导下的四人小组，自1970年开始花粉激素的研究。
他们筛选了约60种花粉，发现其中半数可促进菜豆幼苗的生长。
其中以油菜和赤杨的花粉的作用为最强。
这两种花粉的提取物有一个共同的特点：用高浓度处理豆苗时，由于生长过快，使第二节间茎裂，然后又重新长在一起。
因此，可用菜豆幼苗的第二节间的伸长试验来进行活性测定。
1.2油菜素内酯的分离纯化Mitchell等用乙醚萃取油菜花粉的活性物质。
萃取物经薄板层析，以苯-甲醇-乙酸(45∶8∶4)为展开剂，发现在Rf0.35～0.45处有活性，取下此活性部分，用无水乙醇萃取数次，再用乙醚提取，风干后的物质，在当时(1970年)被命名为油菜素(Brassins)。
经核磁共振谱(NMR)分析，显示有脂肪酸酯的特征信号，表明它们具有甘油酯型的结构。
从1970～1972年他们连续发表了四篇论文。
油菜素内酯
• 在不同种类的BR中, BR2 (油菜素甾酮 castasterone, CS) 分布最为广泛, 其次是 BR1 (油菜素内酯, brassinolide, BL)、 BR7 (香蒲甾醇, typhasterol8, TY)、BR8 (茶甾酮, teasterone, TS)、BR5 (6-脱氧油菜素甾酮, 6deoxocastasterone)、BR15 (28-去甲基油菜 素甾酮, 28-norcastasterone, 10种植物中)等, 其它 BR 则分布在有限的几种植物中 (Fujioka,1997)。
是指一些在植物体内合成，并从产生处运送到别处，对生长发育产 生显著作用的微量有机物；
• 植物生长调节剂 • 是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
植物激素
生长素类 赤霉素累 细胞分裂素类 乙烯 脱落酸
•生长素（auxin）是最早发现的一种植物激 素。 •赤霉素（gibberellins）是日本人黑泽英一 从水稻恶苗病的研究中发现的。 • •细胞分裂素类是一类促进细胞分裂的植物 激素。此类物质中最早被发现的是激动素。 •Burg（1965）提出，乙烯是一种植物激素， 以后得到公认。它可以促进植物果实成熟。 •植物体内产生的一类抑制生长发育的植物 激素，脱落酸（abscisic acid，简称ABA）。
油菜素的内酯的使用
• 蔬菜类 • 叶菜类。①幼苗期，使用激活素1 小包，加胶 囊1 个，兑水15 kg，搅拌均匀，叶面喷施， 可以加快生长，使叶色油绿；②收获期，相同 方法再用一次，能延长采收期，有效减少粗纤 维含量，口感甜嫩 • 块根块茎类。马铃薯、大蒜、大葱、萝卜等， 生长期内，使用2 ~ 3 次激活素，长势旺盛， 抗病力强，地下根茎膨大快，产量明显提高。
• 在对多种植物幼苗和细胞培养的过程中,通过 饲喂标记中间物并用GC/MS分析代谢产物, 证 实了BR生物合成途径中鲨烯(squalene)最终转 化成为BL的大量反应步骤(图1)。 • 从鲨烯还原到Campestanol后, 在甾醇体和侧链 Campestanol , 上发生一系列羟化和氧化步骤的同时伴随着C6位置的酮基化(这种酮基化发生在C-22、C-23、 C-3和C-2位置的修饰前和后)。这两种分支途径 分别被称为C-6氧化前途径和C-6氧化后途径。
芸苔素内酯基础知识
天然芸苔素内酯1．概述英文通用名：Brassinolide中文别名：油菜素内酯，芸苔素内酯英文别名：Brassins,BR,Kayaminori农药类别：植物生长调节剂外观：白色结晶粉末溶解性：水中的溶解度为5mg/kg，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等，常温条件下储存稳定pH 值：5.4毒性：对人畜低毒。
大鼠急性口服LD50>2000mg/kg，急性经皮LD50>2000mg/kg，鱼毒也很低。
其他：从生产工艺上芸苔素内酯可分为天然芸苔素内酯和化学合成芸苔素内酯，天然芸苔素内酯为植物提取物，化学芸苔素内酯为工业合成品2．特点：提取于油菜花中，是植物自身分泌产生的第6大生长激素。
2.1．天然性（Natural）:采用先进的定向酶脂萃取工艺直接从植物花粉及其衍生物中提取的天然物质2.2．稳定性（Stable）：最新生产工艺保证每批次质量稳定，多种天然组分，保证复杂环境条件下的效果稳定2.3．安全性（Safe）：源于植物，用于植物，美国FDA 检测报告未检出毒性，中国唯一一个绿色食品生产资料认证的调节剂类产品，对作物和食品高度安全2.4．多效性（Rounded）：具有生长素、赤霉素、细胞分裂素等多种功能，在不同作物及其不同的生长期，表现出不同的调节效果2.5．强效性（Potent）：其生理活性更高、更强，其使用浓度比其它几种调节剂低1000 倍以上3、剂型3.1．芸苔素内酯95%原药，90%原药，0.15%可溶性粉剂4．应用领域：植物生长调节，叶面肥料生产5．背景及功效：1970 年由美国科学家从油菜花粉分离出称芸苔素内酸，但是成本非常高，后来研究了其结晶结构，证实是一种甾体物质，这是一种自然界最新的植物生长调节剂，称为第六类植物激素，1982 年由日本合成复制品。
20 世纪八十年代天然芸苔素内酯生产工艺由四川省朝阳激素研究所开始转化生产，目前为第六代植物提取生产工艺，硕丰481 率先在国内生产应用。
第十一章第七节 油菜素内酯
❖ 1998年第十三届国际植物生长物质年会 上被正式确认为第六类植物激素。
油菜素内酯的化学结构
OH
OH
OH
OH
HO
CD
HO
HO
A
B O
油菜素内酯
HO
HOO 表油菜Βιβλιοθήκη 内酯H OOH O
OH
OH
O
HO
生理效应： 可被一些环境胁迫 (缺钾缺水等) 诱导增加, 可能调节并保持细胞内部恒定 pH 值；
调节 DNA 复制和细胞分裂;
在植物的衰老和形态建成中起调节作用;
是一些生物碱的合成前体 在植物对食 草型动物的抗性其关键作用。
寡糖素 系统素（SYS）
植物激素间的相互关系
植物激素之间可相互促进增效, 也可相互拮抗 1. 增效作用: 一种激素可加强另一种激素 的效应。 如生长素和赤霉素对促进伸长生 长有增效作用, 脱落酸和乙烯对促进脱落有 增效。
第七节 油菜素内酯 Brassinosteroid，BR
❖BR的发现 ❖BR的化学结构 ❖BR的生物合成 ❖BR的生理作用 ❖BR的作用机制
油菜素内酯的发现
❖ Mitchell（1971）从油菜花粉中分离出 的，在利用菜豆第二节间进行的生物试 验中表现了极高的生物活性；
❖ Grove（1979）确定了油菜素的结构， 并定名为油菜素内酯。
JAs 是细胞内重要的调节因子, 调节多样的 发育过程: 种子萌发, 花和果实的发育, 叶片 脱落与衰老。 JAs 诱导植物对一些病原菌 及机械和食草昆虫对植物伤害的防御反应。 特别的是, MeJA 已成为空气传播型信号的 重要候选者而在防御反应中调节植物间通讯。
油菜素内酯
新型植物激素-油菜素内酯摘要：油菜素内酯（brassinolide,简称BR）是以甾醇类为基本结构的具有生物活性的天然化和物，是一种新型的植物激素，同其他的五大类植物激素一样能够对植物的生长发育起重要的调节控制作用，被誉为“第六大激素”。
目前在农林业上的应用逐渐增加，近30年来的研究取得了很大的进展。
本文介绍了油菜素内酯的发现发展过程，油菜素内酯的生理作用，详述了油菜素内酯对植物的抗逆性的作用以及对植物衰老的调节作用，同时展望了油菜素内酯的应用前景。
关键词: 油菜素内酯新型植物激素抗逆性多年来，许多有机化学家、生物学家及农学家对植物的生长发育进行了长期不懈的探索和研究。
寻找高活性的植物生长激素（植物生长调节剂）一直是科学家们梦寐以求的夙愿。
发现最早的植物生长激素可分为5类：生长素（auxin）、赤霉素（gibberellin）、乙烯（ethylene）、脱落酸（abscisic acid）及细胞分裂素（cytokinin）。
油菜素内酯又称芸薹素内酯，是一种天然植物激素，广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。
它的发现是植物生长调节剂领域继赤霉素之后最重要的发现。
在第16届国际植物生长调节物质（IFGSA）会议上，它和水杨酸同时被列入植物激素的范畴，由于其生理活性大大超过现有的五种激素，已被国际上誉为第六激素。
虽然在植物体内含量极低，但生理活性却极高，植物经极低浓度处理便能表现出明显的生理效应。
研究证明，BR具有改善植物生理代谢，提高品质和产量的作用，并能调节植物生长发育的许多过程，在农林业生产中有着极为广泛的应用。
近年来对油菜素内酯的应用报道很多，但对植物抵抗环境胁迫的能力，特别是提高植物抗逆性的研究报道较少。
本文将对近年来BRs 提高植物抗逆性的研究进展进行介绍，并为其在生产实践中广泛应用提供理论依据。
油菜素内酯的发现可以说是植物生长调节剂领域的里程碑，为农业生产发展的新飞跃带来了机遇。
1.油菜素内酯的发现发展概况1.1 发现油菜素内酯的发现成果研究一直具有争议。
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油菜素内酯概况油菜素内酯(Brassinolide, BL)是20世纪70年代从自然界分离鉴定的一系列超微量内源性植物生长调节剂中的活性最强者，其广谱、高效、安全，生物活性和生理功能与其它已发现的五类植物生长调节剂完全不同。
油菜素内酯是植物生长发育所必需的基本调节物质，普遍存在于植物体中，调控着各种植物的生长发育过程。
1油菜素内酯的发现历程1.1油菜素内酯的发现早在1968年，日本名古屋大学的Marumo (丸茂晋吾)等从400kg蚊母树Distylium racemosum Sieb et Zucc)叶片中分离提取到751ug蚊母素A1和 236ug 蚊母素B,经稻叶倾斜法测试，其生物活性明显高于生长素。
但在《农业生物化学》(Agri. Biol. Chem)上发表后，并未引起注意，后来查明这种物质是油菜素内酯类物质。
一般认为油菜素内酯的研究始于197O年美国马利兰州贝尔茨维尔(Beltsville )美国农业部(USDA )农业研究中心农学家 J.W.Mitchell和他的助手发现的。
Mitchell领导下的四人小组，自1970年开始花粉激素的研究。
他们筛选了约60种花粉，发现其中半数可促进菜豆幼苗的生长。
其中以油菜和赤杨的花粉的作用为最强。
这两种花粉的提取物有一个共同的特点：用高浓度处理豆苗时，由于生长过快，使第二节间茎裂，然后又重新长在一起。
因此，可用菜豆幼苗的第二节间的伸长试验来进行活性测定。
1.2油菜素内酯的分离纯化Mitchell等用乙醚萃取油菜花粉的活性物质。
萃取物经薄板层析，以苯- 甲醇-乙酸(45 : 8 : 4)为展开剂，发现在Rf0.35-0.45处有活性，取下此活性部分，用无水乙醇萃取数次，再用乙醚提取，风干后的物质，在当时(1970年) 被命名为油菜素(Brassins)。
经核磁共振谱(NMR)分析，显示有脂肪酸酯的特征信号，表明它们具有甘油酯型的结构。
从1970-1972年他们连续发表了四篇论文。
在此期间，他们把研究重点放在生理活性上，较少注意化学结构的研究。
美国学者Grove、Mandava等在《Nature》上发表了从油菜素提纯得到单一的物质及其结构测定的论文。
他们将油菜素复合物经活性硅酸镁(Florisil)柱层析，其乙醚甲醇(1:1)的洗脱液为主要活性组分，它在硅胶薄板上为单一点。
经仪器分析，得知该物质是由脂肪酸和葡萄糖所组成的酯类化合物。
这些酯类经菜豆的第二节间伸长试验，结果活性很低。
他们估计，真正的活性物质，其含量大概是极微量的，必须从大量的花粉中才能获得高活性的物质。
经过大量的工作，终于从227kg油菜(Brassica napus )花粉中得到4mg的高活性结晶物，于1979年通过X光衍射和超微量分析，测定其结构为甾醇内酯化合物，并把油菜素改名为油菜素内酯(Brassinolide，BL)。
此后，油菜素内酯及与其结构相似的化合物在多种植物中得到分离鉴定。
这些以甾醇为基本结构的具有生物活性的天然产物统称为油菜素甾醇类物质(Brassinosteroids，BRs)，而BL 是油菜素甾醇类成员中活性最强的一种分子。
BRs在植物中广泛存在，迄今发现了大约70种油菜素内酯类化合物。
1998年，在日本千叶举行的第十六届国际植物生长物质协会会议(Conference of the International Plant Growth Substances Association，IPGSA)上，BRs被正式确认为是继生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)之后的第六类植物激素。
1.3黄志桂教授与油菜素内酯自1970年J.W.Mitchell发现油菜素内酯及其高生理活性后，其深受世界各国关注，都希望应用于农业生产。
但由于它在植物体内含量太低，萃取工艺复杂，成本太高；从植物体里分离油菜素内酯，再用于农田，曾被认为是行不通的。
各国纷纷研究化学合成芸苔素，为便于区别，将J.W.Mitchell发现的化合物称为天然芸苔素。
上世纪70年代初的中国，要想接触国外的科研资料还很难。
一个偶然的机会，原西南师范大学黄志桂教授了解到这一信息，那已经是1989年，距离美国人首次发现油菜素已相隔19年。
1989年，黄志桂教授向天然提取芸苔素的世界难题挑战，耗费两年时间，从几百种植物中选择材料，终于摸索出“高效萃取法”，成功研究出油菜素内酯批量生产的工艺技术，并研制出“天然芸苔素合剂”。
皇嘉天然芸苔素不仅在国内独一无二，在世界上也是独一无二，这项成果达到国际领先水平。
1993年技术定型后，重庆市土壤肥料站连续两年用它对玉米和再生稻进行大田小区规范性试验，并同其它18种生长素作了对比，结果是皇嘉天然芸苔素合剂的增产幅度最高。
中国科学院成都有机化学研究所通过红外分析，确认皇嘉天然芸苔素合剂具有油菜素内酯的基本结构。
1994年，“皇嘉天然芸苔素”正式向全国推广。
1994年，在联合国开发计划署和中国科学技术部、中国对外经济贸易部于杭州联合召开的“中国星火计划国际研讨会暨星火技术和产品展示会”上，天然芸苔素合剂荣获金奖。
当时，这一成果引起了世界轰动，《新华社》、《人民日报•海外版》、《农民日报》等全国80 余家新闻媒体均争先报道，并给予高度评价。
1995年，黄志桂教授创办了义乌市皇嘉生化有限公司，实现了天然芸苔素内酯的工业化生产，使我国成为世界上唯一能工业化生产天然芸苔素内酯并应用于农业生产的国家。
1996年11 月，在浙江省科委的主持下召开了天然芸苔素内酯科学技术成果鉴定会，浙江省委书记铁瑛同志、中国科学院院士陈耀祖、沈之荃、农业部农药质量检测中心领导以及浙江省植保站、重庆市土肥站、杭州大学、浙江大学等单位的农学、植保、化学、化工专家参加了鉴定会，肯定了天然芸苔素的生产技术达到世界领先水平。
⑴原料与工艺不同大故if. £tii中国，载即I用慵物剃。
a人胆髀性军1.4皇嘉天然芸苔素与人工合成芸苔素的区皇嘉天然芸苔素是采用黄志桂、赵明婕教授发明的“高效萃取法”专有技术，直接从植物原料中提取的天然芸苔素作为主要活性成分。
而人工合成芸苔素是用有机化合物作原料，经过7〜12步复杂的有机化学反应制成。
⑵分子结构与活性不同皇嘉天然芸苔素与人工合成芸苔素的根本区别在于二者的分子立体化学结构不同，使得其生物活性远高于人工合成芸苔素。
至今没有一种人工合成芸苔素的化学结构与天然芸苔素完全相同，合成的类似于天然芸苔素的物质有多种，但活性都较低⑶产品成分和效果不同皇嘉天然芸苔素在萃取时，植物原料中的很多营养物质与内源激素同时被保留了下来，另外加上一些高生物活性的天然有机物质作辅助成分，经科学配方精制而成，能够非常好地均衡调节作物营养生长和生殖生长。
人工合成芸苔素则保留了不少化学原料物质，如果制剂选用的原药纯度再低一点的话，品质更难保障。
皇嘉天然芸苔素制剂为0.15%乳油，浓度远高于市场上人工合成芸苔素制剂（浓度为0.0002%〜0.1%）。
⑷安全性与残留物不同皇嘉天然芸苔素属于植物内源激素，与各种作物亲和性好，各个生长时期均可施用，对作物安全性好，药效稳定；能被作物自身代谢分解，无有毒残留物，可用于有机农业生产。
人工合成芸苔素属于外源激素，与作物亲和性较差，用量难以控制，用少了无效，用多了则抑制作物生长；产品成分复杂，有残留风险，不可用于有机农业生产。
⑸使用成本不同皇嘉天然芸苔素由于活性高、用量少、药效持续时间长，一般一季作物喷施1〜2次即可。
人工合成芸苔素则活性低、药效期短，要连续多次使用。
尽管市场上人工合成芸苔素价格相对较低，但因使用次数较多，实际生产的综合成本反而更高。
2油菜素内酯及其类似物的结构2.1常见油菜素内酯类的结构比较油菜素甾醇类物质目前已发现近70种，其中生理活性较高、有实用价值的约有5种，并已实现了人工合成，使低成本、大规模、工业化生产油菜素内酯类物质成为现实。
2.2油菜素内酯的结构特点油菜素甾醇类物质（BRs）的基本结构是一个甾体核，并在核的C17上有一个侧链。
根据B环中含氧官能团的性质，可分为内酯型、酮型和脱氧型（还原型）。
BRs生物活性与结构关系密切。
活性BRs必须具备如下结构特征：⑴A/B环为反式；⑵A环上C2位和C3位具有顺邻二羟基。
以a -或P -形式在C2或C3位含单羟基，或反邻二羟基（如2a -，3P -或2P -，3a -）的化合物，活性弱或无活性；⑶B环含有C7位内酯和C6位酮基；⑷D环C17位为侧链，侧链C22、C23位具有羟基；⑸侧链C24位上的取代基：可以是氢原子（无取代基）、甲基、亚甲基、乙基、亚乙基。
根据B环中含氧功能团的差异，BRs活性的次序是内酯型＞酮型＞脱氧型，C6上缺少酮基则无活性；C24上取代基对活性的关系是甲基〉乙基〉H, C24上有亚甲基或亚乙基的也有活性；C22、C23及C24上具有a -取向基团的化合物比B -取向的活性高。
因此，BRs及其类似物的高生物活性结构为：A/B环反式，B环为6-酮-7-氧内酯，2a -, 3a -顺邻二羟基，C22、C23具顺邻二羟基（R构型）及C24位的S构型，即活性最高的是油菜素内酯。
就植物生理活性而言，油菜素内酯＞ 28-高油菜素内酯〉28-表高油菜素内酯＞24-表油菜素内酯〉长效芸苔素内酯。
3油菜素内酯的功效油菜素内酯广泛存在于植物中，在很低浓度（nmol或pmol水平）就表现出强生物活性，被认为是调控农作物产量和抗性的重要靶点之一，其生理功能主要表现在以下几个方面:①打破休眠，提高种子活力，促进新陈代谢，加快细胞伸长和分裂，促进根系生长，增强对肥料、水分的吸收和利用能力：②提高叶绿素含量，增强植物光合作用，增加干物质积累；③促进花粉受精，提高座果率、结实率，增加千粒重；④增产效果稳定且显著，提高蛋白质和糖的含量，改善品质，外型美观，食用口感好；⑤促进维管束分化；⑥延缓衰老；⑦提高植物对病虫害、高温、冻害、盐碱、洪涝等逆境的抗逆能力；⑧降解农药残留，缓解除草剂等药害。
4油菜素内酯的作用机理中国科学院、中国农科院、华中农业大学等对油菜素内酯在作物上应用的生理基础做了系统研究，在促进植物生长、保花保果、提高产量、改善品质和增强抗病性抗逆性等方面做了详细的论述。
油菜素内酯促进植物生长的机理：①通过调节另一植物激素赤霉素的代谢来特异性地调控细胞伸长，具有促进细胞分裂和伸长的双重生长效应；②可专一诱导与生长有关的特异基因表达；③调节核酸和蛋白质的合成；④增强代谢同化功能。
油菜素内酯促进灌浆结实、提高产量的作用机理：①改善授粉受精过程；②促进授精子房发育，降低败育率；③提高叶片光合速率，促进光合产物往穗部的运输分配；④调节灌浆结实过程中的内激素水平。