植物次生代谢物的类型及其对植物自身的作用
植物次生代谢通路
植物次生代谢通路植物次生代谢是指植物体内与生长发育无直接关系的化学物质合成途径，与植物的适应性、保护性以及与环境互作等有关。
植物次生代谢通路包括多种化学反应和调控机制，涉及到植物的生理、生化、分子生物学等多个领域。
本文将介绍几种常见的植物次生代谢通路。
一、异黄酮合成通路异黄酮是植物体内一类重要的次生代谢产物，包括黄酮类、异黄酮类和花色苷类等。
异黄酮合成通路是植物体内异黄酮的合成途径。
该通路主要包括苯丙氨酸途径和乙酰辅酶A途径。
苯丙氨酸途径是通过苯丙氨酸经过一系列酶催化反应合成黄酮酸，再经过一系列酶催化反应合成异黄酮。
乙酰辅酶A途径是通过乙酰辅酶A经过一系列酶催化反应合成黄酮酸，再经过一系列酶催化反应合成异黄酮。
异黄酮具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，对植物的生长发育和环境适应具有重要作用。
二、生物碱合成通路生物碱是植物体内一类含有碱性氮原子的有机物，包括吗啡类、生物碱类、喹啉类等。
生物碱合成通路是植物体内生物碱的合成途径。
该通路主要包括苯丙氨酸途径、萜类化合物途径和异源途径。
苯丙氨酸途径是通过苯丙氨酸经过一系列酶催化反应合成生物碱的前体物质，再经过一系列酶催化反应合成生物碱。
萜类化合物途径是通过萜类化合物经过一系列酶催化反应合成生物碱的前体物质，再经过一系列酶催化反应合成生物碱。
异源途径是通过植物体对外界物质的吸收和转化来合成生物碱。
生物碱具有镇痛、镇静、抗菌等多种药理活性，对植物的防御和保护具有重要作用。
三、类黄酮合成通路类黄酮是植物体内一类具有黄色或红色的次生代谢产物，包括类黄酮类、黄酮类和花色苷类等。
类黄酮合成通路是植物体内类黄酮的合成途径。
该通路主要包括酚类途径和香豆素途径。
酚类途径是通过乙酰辅酶A经过一系列酶催化反应合成柠檬酸，再经过一系列酶催化反应合成类黄酮。
香豆素途径是通过乙酰辅酶A经过一系列酶催化反应合成香豆素，再经过一系列酶催化反应合成类黄酮。
类黄酮具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，对植物的生长发育和环境适应具有重要作用。
植物次生代谢物质种类及结构
植物次生代谢物质种类及结构次生代谢产物的化学结构差异很大，通常归为萜类化合物（萜类、甾体类）、酚类化合物（苯丙烷类、醌类、黄酮类、鞣质）、含氮化合物（生物碱、氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸）和其他次生代谢产物四大类。
（1）酚类广义的酚类分为黄酮类、简单酚类和黄酮类。
黄酮类是以一大类苯色同环为基础，具有C3、C6、CH6结构的酚类化合物，其生物合成的前体是苯丙氨酸和乌龙基辅酶A。
根据在B环上的连接位置的不同可分为2-苯基衍生物（黄酮、黄酮醇类）3-苯基衍生物（异黄酮）和4-苯基衍生物（新黄酮），很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如槐树槐米中的芦丁是用于治疗毛细血管脆性引起的出血症及辅助治疗高血压，许多异黄酮是植保素。
简单酚类是含有一个被烃基取代苯环的化合物，某些成分有调节植物生长的作用，有些是植保素的重要成分。
醌类化合物是有苯式多环烃氢化合物（如萘、蒽等）的芳香二氧化物。
醌类的存在是植物成色的主要原因之一，有些醌类是抗菌、抗癌的主要成分，如胡桃醌和紫草宁。
举例（1）苦荞麦中含有黄酮类物质，主要成分是芦丁。
芦丁含量占总黄酮的70～90%，芦丁又名芸香甙、维生素P，具有降低毛细血管脆性和异常通透性，改善微循环的作用，在临床上主要用于糖尿病、高血压、高血糖等的辅助治疗。
而芦丁在其它谷物中几乎没有。
（2）胡桃醌作为氢化胡桃醌（三羟基萘）的苷存在于胡桃科植物胡桃及其同属植物黑核桃的未成熟的外果皮（青皮）中。
可从天然物质中分离，也可化学合成。
桃醌具有止血和抗菌活性，也曾用于治疗湿疹、牛皮和发癣。
（2）萜类化合物萜类化合物是由异戊二烯单元（5碳）组成的化合物，通过异戊二烯途径（又称甲羟戊酸途径），由2个、3个或4个异戊二烯单元分别组成产生的单萜、倍半萜和二萜称为低等萜类。
单萜和倍半萜是植物挥发油的主要成分，也是香料的主要成分，许多倍半萜和二萜化合物是植保素。
一些萜类成分具有重要的药用价值，如倍半萜成分青蒿素是治疗疟疾的最佳药物，抗癌药物紫杉醇是二萜类生物碱，存在于裸子植物红豆杉中。
植物体的次生代谢
✓据不完全统计高等植物能够产生超过20万种不同的
代谢产物。
✓初生代谢产物为人类提供了食物，如各种单分子或
双分子的糖、有机酸、醇、醛、酮、脂肪、氨基酸、 蛋白质、核苷酸、核酸。
✓次生代谢（产物）为人类提供了纤维、木材、药物、
染料、香料，抗氧化剂，天然色素，同时也提供了毒 药。
植物生理学的四大趋势：
➢类黄酮具有抵抗紫外线
的作用，增强高山植物 的保护
（3）抗氧化作用
目前植物来源的天然功能性 化学成分研究非常活跃。多 酚及衍生物是有效的抗氧化 剂，可清除超氧阴离子和羟 基自由基。
最近报道苯丙素苷（PPGs） 及其类似物、芦丁以及槲皮 素 可 快 速 修 复 dAMP 、 dGMP 损 伤。
菠菜 空心菜 甘蓝 葱
罂粟
罂粟（Papaver somniferum）
罂粟为一年生草本，属罂粟 科罂粟属
幼果产生白色汁液，在空气 中迅速凝结为黑色膏状，即 生鸦片 (烟土)，具安眠止 痛作用
1803年从鸦片中分离出吗啡 (morphine)，海洛因 (heroin) 为吗啡的衍生物， 更易成瘾
罂粟
鸦片(opium)
现在已知21科100种以上的植物产生植物保卫素，豆 科、茄科、锦葵科、菊科和旋花科植物产生的植物保 卫素最多。
90多种植物保卫素的化学结构已被确定，其中多数 为类异黄酮、生物碱和类萜化合物。
（6）提高植物种间竞争能力
植物合成的某些次生代谢物可通过分泌、挥发或淋 溶作用进入环境，对周围其它植物(植株) 产生相生或 相克作用(Allelopathy)，叫植物化感作用。
Secondary Metabolites
Products that are not essential for normal growth and development of plants
次生代谢产物作用
次生代谢产物作用生物体通过各种生化反应产生的代谢产物分为两类：一类是直接参与生命活动的物质，如ATP、代葡萄糖及氨基酸；另一类是次生代谢产物。
次生代谢产物指的是生物在结束自身生长发育之后或受到一定的环境刺激后形成的化合物。
这些化合物不是生命维持所必需的，但具有一定的生理活性和生物学功能。
下面就让我们来了解一下几种常见的次生代谢产物的作用。
一、生理活性1. 药用许多药物来自于植物和微生物合成的次生代谢产物。
这些化合物能够治疗各种疾病，如激素、抗生素、镇痛剂、抗癌药等。
例如，阿司匹林是从柳树皮提取的产物，用于缓解疼痛和减轻发热。
另外，传统中药提取物中的有效成分也大多是次生代谢产物，如黄芩中的黄芩素具有抗炎、抗氧化、抗癌等功效。
2. 植物啮食植物通过合成一些防御类次生代谢产物，如生物碱和鞣质来抵御害虫的啮食和病原菌的感染。
例如，有些植物合成有毒的生物碱，如茄科植物合成的生物碱阿托品，毒死蝇草中的罗汉果碱。
这些生物碱不仅对昆虫具有致死作用，对人类也有毒性。
二、生物学功能抗氧化剂是能够清除自由基的化合物，能够预防或减轻氧化应激造成的损伤。
许多次生代谢产物都具有抗氧化作用，如多酚类化合物、苯丙素、黄酮类等。
例如，红酒中的白藜芦醇和儿茶素等都具有明显的抗氧化作用。
2. 辅酶和酶前体有些次生代谢产物能够作为生物体内活性酶和辅酶的前体，参与生命活动。
例如，维生素B族就是诸如硫胺素、核黄素等化合物的总称。
这些化合物可在体内进一步转化成辅酶，作为许多重要酶的辅助物质。
3. 色素色素是许多植物和动物体内的次生代谢产物，主要起着生理色素的作用。
植物中的叶绿素能够吸收太阳光，驱动其光合作用。
蓝藻中的蓝藻素也可吸收太阳光。
动物中的血红蛋白和细胞色素等，都是色素类次生代谢产物。
4. 芳香化合物芳香化合物是一类具有香味或芳香的次生代谢产物，如香料和精油。
精油主要由挥发性化合物组成，如薄荷脑、蒎烯等。
在食品和日用品等领域有广泛的应用，如香料、化妆品等。
植物次生代谢产物——单宁酸
植物次生代谢产物——单宁酸植物次生代谢次生代谢产物——单宁酸摘要：相对于植物初生代谢，主要合成生物正常生理活动必须物质，植物次生代谢合成的是一些对植物细胞没有直接作用，甚至对自身没有直接益处的化合物，但这些化合物在植物生活中有着重要的意义。
在抵御虫害、调控自身、提高繁殖能力等方面有着重要作用。
1.植物次生代谢简介生物体中用于合成生物体生存所必需的化合物如糖类、脂肪酸类、核酸类的代谢叫初生代谢，而有些生物体以一些初生代谢产物为原料，在一系列酶的催化作用下，形成一些对植物体没有直接助益的特殊物质，这一过程称为次生代谢。
次生代谢是一类特殊而且复杂的代谢类型，人们已知某些次生代谢物与植物的抗病、抗逆相关，有的作为植物逆境传递信号，有的增强植物的抗病性等。
次生代谢在植物和许多微生物的整个代谢活动中具有重要作用。
在植物发育期或某个器官组织中，次生代谢甚至成为代谢的主要成分。
植物和微生物能够合成大量次生代谢产物(secondary metabolites),又称天然产物。
这些小分子有机物在植物类群中特异性分布,往往不是细胞正常生命活动所必需的。
据估计,植物次生代谢产物在10万种以上,包括萜类、酚类(黄酮类、花色苷)、生物碱、多炔等,它们都是由初生代谢途径衍生而来的。
2.次生代谢的意义次生代谢是在植物长期演化过程中产生的,与植物对环境的适应密切相关,并非可有可无。
从功能上看,许多物种的生存已离不开这些天然产物。
例如虫媒植物的生长并不需要昆虫,但离开了昆虫授粉则无法完成世代交替。
而吸引昆虫的往往就是这些次生代谢产物，具有气味的挥发性物质或表现出颜色的花色苷类或胡萝卜素类。
由此可见,植物天然产物在功能上并不总是处于次要地位。
越来越多的工作显示,次生代谢与植物的抗性与品质紧密相关,植物对病害和虫害的抗性在很大程度上取决于细胞内植保素的合成调控。
2.1对植物生存的意义植物次生代谢物对植物的生存有着重要的作用，为植物抵御不良环境，防止动物采食，取得竞争优势有着重要的作用，具体表现如下：1、抵御不良物理环境，提高适应能力植物想要在某种特定环境中生存，就必须适应其中的温度、水分、光照、大气、盐分、养分等各种因素。
植物次生代谢物的生理功能及其药用价值
植物次生代谢物的生理功能及其药用价值植物是一个自然的宝库，其中蕴含了许多有益的药用成分。
这些药用成分很多来源于植物的次生代谢物，也叫次生代谢产物。
次生代谢物是植物为适应环境所形成的生理反应，具有各种不同的功能，其中一些功能对于人类健康具有重要作用。
如黄酮类物质对心血管疾病有保护作用，类黄酮对癌症具有抵抗作用，生物碱变异黄酮等可以用于抗癫痫等方面。
植物的次生代谢产物被广泛应用在制药和食品工业，如地黄素、益智仁、甄豆磷脂等被广泛用于中药和保健药品中，而蛋氨酸和异亮氨酸则被用于食品中增加美味和实用价值。
被广泛应用的次生代谢物1. 白藜芦醇生物碱白藜芦醇是许多植物组成部分的重要成分，如葡萄等等，具有抗氧化、抗炎和抗血小板凝聚的作用，有助于加强人体免疫系统和心血管系统的健康。
2. 绿茶素绿茶素是茶叶中的主要成分之一，具有抗氧化、降低胆固醇和增强人体免疫力的作用。
许多神经调节剂也可获得绿茶素，因此可在治疗失眠、焦虑和精神不适等方面发挥一定作用。
3. 山金车苷科学家研究证明，山金车苷是防止皮肤衰老的有效物质之一，对于保持健康的肌肤和减缓皮肤衰老具有积极作用。
4. 多巴胺多巴胺是一种神经递质，可提高身体各个部位的活动水平。
由于可减轻兴奋等病症，因此在保健品和药物配方中常常用作成分。
以上只是根据科研成果对部分次生代谢物的讨论，而实际上，大多数次生代谢物尚未解析，其功能和作用依然存在很大的不确定性。
纵观历史，许多自然无公害的成分经常对人体健康有极好的保健功效，如防癌、抗氧化、改善心血管健康、改善儿童发育等等。
随着现代生活节奏不断加快，许多地方运用人工材料来追求经济效益，许多自然成分不能得到充分发挥，甚至被捏造成为无效元素。
因此，我们应该更加注重自然产物的价值，并尽可能的在食用、药用等方面更广泛的推而广之，让植物的次生代谢产物发挥出最大的效益，为我们的健康保驾护航！。
植物生物学中植物代谢途径研究
一、单选题1. 胺基化反应通常是在什么条件下进行的？A. 常温常压B. 加热加压C. 低温低压D. 中温中压答案：B2. 下列哪种物质是常用的胺基化催化剂？A. 硫酸B. 碱C. 磷酸D. 硼氢化钠答案：A3. 胺基化反应中，常用的胺类化合物包括哪些？A. 苯胺、甲胺、乙胺B. 苯胺、二甲胺、三乙胺C. 苯胺、乙二胺、三乙胺D. 苯胺、甲胺、乙二胺答案：B4. 胺基化反应中，常用的反应溶剂包括哪些？A. 水、醇、酮B. 水、醇、醚C. 水、醇、酸D. 水、醇、碱答案：A5. 胺基化反应中，如何提高产物的选择性？A. 优化反应条件B. 选择合适的催化剂C. 控制反应时间D. 以上都是答案：D6. 下列哪种方法可以用来检测胺基化反应的完成程度？A. 紫外-可见光谱B. 质谱C. 核磁共振D. 以上都是答案：D7. 胺基化反应中，如何处理副产物？A. 分离纯化B. 转化利用C. 废弃处理D. 以上都是答案：D8. 胺基化反应的原料通常需要哪些预处理？A. 纯化B. 干燥C. 去除杂质D. 以上都是答案：D9. 胺基化反应的催化剂通常需要在反应前进行哪些处理？A. 活化B. 干燥C. 纯化D. 以上都是答案：D10. 胺基化反应的溶剂在反应结束后通常需要进行哪些处理？A. 回收B. 废弃处理C. 纯化D. 以上都是答案：D二、多选题1. 胺基化反应的特点包括哪些？A. 选择性高B. 反应条件温和C. 产物纯度高D. 副产物少答案：ABCD2. 胺基化反应的催化剂可以有哪些？A. 硫酸B. 碱C. 磷酸D. 铂答案：ABCD3. 胺基化反应的溶剂可以有哪些？A. 水B. 醇C. 酮D. 醚答案：ABCD4. 胺基化反应的原料可以有哪些？A. 酚B. 胺C. 醛D. 酸答案：ABCD5. 胺基化反应的产物可以有哪些？A. 醚B. 酯C. 酮D. 胺答案：ABCD三、判断题1. 胺基化反应的催化剂可以循环使用。
植物次生代谢产物的合成途径及调控机制
植物次生代谢产物的合成途径及调控机制植物次生代谢产物是指植物体内不参与生长、发育和繁殖的化合物，在生物多样性的保护、植物适应环境、人类生产等方面具有重要的生态和经济价值。
植物次生代谢产物的种类非常多样，包括酚酸、生物碱、萜类化合物、黄酮类化合物等。
这些化合物具有重要的药用、食品、香料、染料等用途。
本文将介绍植物次生代谢产物的合成途径及调控机制。
一、植物次生代谢产物的合成途径1. 酚酸类化合物的合成途径酚酸类化合物是指苯甲酸及其衍生物、羟基苯甲酸及其衍生物、香豆酸及其衍生物等。
这些化合物在植物中广泛存在，具有很强的抗氧化、抗炎、抗癌等活性。
酚酸类化合物的合成途径主要包括苯丙氨酸途径和三羧酸循环途径。
苯丙氨酸途径是指苯丙氨酸经过苯丙氨酸解氨酶作用生成苯丙酮酸，再经过羟化作用生成香草酸，香草酸可进一步参与后续反应生成各种酚酸类化合物。
三羧酸循环途径中的柠檬酸经过异柠檬酸合酶和柠檬酸脱羧酶等酶的作用，可生成苯丙酸、对羟基苯丙酸等酚酸类化合物的前体物质。
2. 生物碱的合成途径生物碱是指以氮为主要原子构成的天然碱性化合物，如吗啡、可待因等。
生物碱常见于植物的种子、根、茎、叶等部位，具有镇痛、镇静、抗菌等作用。
植物生物碱的合成途径复杂，涉及多条途径和多个关键酶。
生物碱的合成途径主要包括乙酰辅酶A途径、香豆素途径、色氨酸途径、黄酮酸途径等。
其中，乙酰辅酶A途径是最为常见的合成途径，该途径中包括亚甲基化、质子化、羟化等步骤，最终生成各种生物碱。
3. 萜类化合物的合成途径萜类化合物是指合成于色球体中的化合物，如蜘蛛素、桉叶素等。
萜类化合物在植物的抗病、抗虫、抗逆境等方面具有重要的作用。
植物萜类化合物的合成途径也是比较复杂的。
萜类化合物的合成途径包括异戊烯途径和甾体途径。
其中，异戊烯途径是植物中最为常见的合成途径，该途径中的异戊烯酸利用异戊烯酸合成酶和异戊烯酸裂合酶等酶的作用，最终生成各种萜类化合物。
4. 黄酮类化合物的合成途径黄酮类化合物是指类黄酮、异黄酮、花青素等化合物，广泛存在于植物的茎、叶、花、果实等部位，具有很强的抗氧化、抗炎、抗癌等活性。
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植物次生代谢物的类型及其对植物自身的作用植物次生代谢产物种类繁多，性质各异。
目前已知结构的超过10万种，主要有生物碱、生氰糖苷等含氮化合物；单萜、倍半萜等萜类化合物；黄酮、醌等酚类化合物。
一些植物次生代谢产物是理想的农药开发前体，具有较高的应用价值和开发潜力，为世界各国研究者所关注。
我国对植物次生代谢产物在农业中的应用也进行了研究，并取得了一定的进展。
1 植物次生代谢产物化感作用的研究植物通过向环境中释放特定的次生代谢物质而影响邻近植物（或微生物）的生长，这就是化感作用，也叫做异株克生或他感作用。
目前学术界认同的化感物质主要有15大类，包括酚酸类及其衍生物、黄酮类、萜类和甾族化合物等，几乎涵盖了所有的植物次生代谢产物。
化感物质的释放主要经植物的根系分泌、茎叶挥发、残体分解以及雨雾淋溶等途径。
印度学者指出，化感作用可提高农田、草原和森林系统的生产力，减少现代农业生产的负面效应。
如养分流失和农药污染，保护未受污染的自然环境和具有高生产力的土地资源。
化感物质对某些植物的生长存在抑制作用。
如某些药用植物含有的黄酮、蒽醌、生物碱、萜类、酚酸类生理活性物质是化感物质的主要来源，它们使得药用植物易发生化感作用，出现连作障碍。
张连学等发现，人参、西洋参产生连作障碍主要是由于化感物质—土壤变劣—病原微生物的相互作用，其课题组报道，外源人参皂苷会明显抑制人参愈伤组织鲜重的增加，使人参苗幼根中丙二醛（MDA）含量显著升高，幼苗体内3种抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性发生变化，致使人参细胞内活性氧平衡系统受损，细胞无法进行正常生理代谢，从而抑制人参生长。
人参皂苷粗提液对西洋参幼苗各项生理指标均表现出低促、高抑现象。
高浓度下幼苗叶片中超氧阴离子自由基和丙二醛含量均显著增加，叶片及幼根的相对电导率也明显升高，幼苗根尖细胞核膜膨胀，核仁变形，液泡膜解体，不能完成正常的生命活动。
雷锋杰等研究发现，人参根系分泌物中的某些成分能显著抑制大黄和水飞蓟种子的萌发及α-淀粉酶活性。
2 植物次生代谢产物在植物源农药开发方面的研究2.1 植物源除草剂目前对植物源除草剂的开发尚未取得突破性进展，但仍有一些相关的试验结论可供参考。
刘迎等研究发现，白三叶草地上部和根部水浸液中存在某些具有除草活性的次生成分，能显著抑制苘麻和稗草种子的萌发。
罗小勇报道，紫丁香的叶和花，菊花桃的根、茎和花等器官中均含有高除草活性的物质，对生菜、黄瓜、反枝苋、苘麻、小麦和稗草具有不同程度的抑制作用，其对胚根（或种子根）生长的抑制效果高于胚轴（或胚芽鞘），并有一定的选择性。
徐路明等发现，荆条花、马尾松叶、雪松叶和鸡爪槭叶的提取物均有一定的除草活性。
其中荆条花提取物最具开发潜力。
查友贵等对紫茎泽兰提取物进行系统研究，发现其对高粱、小麦、黄瓜、油菜的幼苗表现出较强的除草活性，且热稳定性和水稳定性较好。
刘玉燕等报道，菊苣根提取物的16 种处理对稗草、反枝苋均有显著除草活性，与2，4-二氯基苯氧酸阳性对照组比较，部分处理有等效功能。
上述研究中使用的多为植物器官的粗提物，进一步的研究需要对次生代谢成分进行分离提纯，找出用于除草剂研发的先导化合物。
Macias研究发现，脂肪酸、聚乙烯炔和萜类物质具有较好的除草活性。
其中倍半萜和单萜类化合物具有较大的开发潜力。
此外，苦木素类、高粱醌、鬼臼毒、核桃醌和玉米、高粱、小麦等作物释放的阿魏酸、秀豆酸、咖啡酸及香草酸等也具备较好的除草活性。
钱振官等研究牻牛儿苗科次生代谢物质壬酸的除草活性发现，30%壬酸EW对23种杂草均有显著防除效果，对阔叶杂草的防效优于禾本科杂草，且安全性较好，是一种速效、广谱、触杀型除草剂，可用作栽前灭茬。
以植物次生代谢产物开发植物源除草剂主要有3 种思路：①直接从植物次生物质中分离除草活性成分，人工模拟合成；②以除草活性成分为先导，进行结构修饰，得到目的产物；③系统研究化感物质间的相互作用，使一些简单分子通过协同或加和效应产生除草活性。
此外，还要考虑其在土壤中的降解周期和降解产物，避免对农业生态系统产生污染。
植物次生代谢产物在其他领域的应用开发也可遵循类似原则。
2.2 植物源生长调节剂植物次生代谢产物在生境中的化感作用不只表现为对其他植物的抑制，也包括互利共生，具有生长调节作用的植物激素类物质参与了相关过程。
植物激素是植物体在正常发育过程中或特殊环境影响下的代谢产物，通过诱导基因表达或信号转导来调控或启动植物的生理代谢过程，其在植物体内含量极微，难以提取。
科学家通过化学合成和微生物发酵等方式，研究并生产出一些与天然植物激素有类似生物学效应的活性物质，称之为植物生长调节剂。
化学合成的植物生长调节剂属于农药，其毒性较低，可以调节作物生长发育，缩短水果、蔬菜的成熟期，提高产量，改良品质，是农业现代化的重要手段之一。
但盲目使用或滥用这些化学制剂会适得其反，造成果蔬外形或味道异常，影响农产品安全。
使用植物源生长调节剂则有助于改善此类问题，因其来源于植物本身，易被生态系统接纳，在施用后易降解，不会造成残留。
国内对植物源生长调节剂的研究已取得一定的进展。
苑姗姗等对某植物源生长调节剂进行成分分析发现，有机层溶液中含有大量赤霉素、吲哚乙酸、脱落酸、总黄酮等次生代谢成分。
高桂枝等以豆科和菊科植物为原料研制的植物生长调节剂能够促进玉米萌发和根部生长，使千粒重增加42.0g，产量增加21.95%；利用艾蒿粗提物研制的植物生长调节剂可使水稻增产11.38%，千粒重增加11.45%，且可溶性糖、游离氨基酸和淀粉含量都有显著提高。
雷锋杰等发现，人参根系释放的某些成分可显著促进水飞蓟种子萌发。
耿健等用孔雀草、紫苏、神香草、薄荷、香矢车菊等制作的营养液能显著促进梨树新梢生长与叶片增大，提高叶绿素含量，使单果重及Vc 等含量增加。
同时，还能有效抑制梨树黑星病、轮纹病、腐烂病害的发生。
2.3 植物源杀菌剂目前已发现具有杀菌活性的植物约1400种。
植物体内的抗菌化合物包含了生物碱、类黄酮、有机酸和酚类等次生代谢产物，其对病原菌的直接作用包括抑制菌丝生长和游动孢子产生；抑制附着孢及侵入丝形成；诱导寄主产生抗性，增强寄主的生长及繁殖能力等。
郝妮娜等报道，肿柄菊地上部提取物对梨黑星病、番茄早疫病等7 种植物病害的病原菌都具有显著抑制作用。
张燕宁等对黄连、臭椿等56 种植物的甲醇提取物进行研究发现，有48 种提取物具有抑菌活性，黄连和藁本提取物对黄瓜枯萎病菌的抑制率分别为97.6%和90.4%。
李玉平等报道，菊科15属25 种植物的丙酮提取物对番茄灰霉病菌和苹果炭疽病菌的抑菌活性良好，盆栽试验发现其对小麦白粉病也具有较好的防治效果。
张新虎等研究发现，苍耳提取物能显著抑制番茄灰霉病菌的菌丝生长和孢子萌发。
到目前为止，以植物次生代谢产物活性成分为先导化合物开发的杀菌剂主要有乙蒜素、稻瘟灵、恶霉灵等。
郑昌戈等以毛茛科植物中原白头翁素的结构为基础设计合成了一系列拟原白头翁素，具有很好的杀菌效果。
孟昭礼等分析了提取自银杏中的抗菌活性成分——果二酚和白果酸的构效关系，开发了有效成分为邻烯丙基苯酚的“绿帝”系列杀菌剂；采用人工模拟技术合成的“银泰”杀菌剂对苹果腐烂病、苹果轮纹病、番茄灰霉病、玉米大斑病及小麦纹枯病均有良好的防治效果。
对于植物次生物质抑菌杀菌作用机理的研究也取得了一定进展，但还有一些问题需要深入探讨：杀菌物质的靶标位点需要明确；活性物质的结构也需要进一步研究；利用构效关系人工模拟合成高效杀菌剂的工作也需要花费大量精力完成。
另外，杀菌剂对生态系统的影响需要全面准确的评估，以确保其不会在环境中和生物体内残留而造成污染。
2.4 植物源杀虫剂植物次生代谢产物中具有杀虫活性的成分主要包括生物碱类、糖苷类、酚类、萜烯类和精油等。
一些次生物质如菊酯、鱼藤酮和烟碱等已被开发成市售杀虫剂，而新的植物源杀虫活性物质也不断见诸报道。
Patcharaporn研究发现，黎芦、商陆以及土槿皮的提取物对小菜蛾幼虫均有较强的杀虫活性，黎芦根和根茎中的活性成分β-谷甾醇可作为防治小菜蛾的天然物质。
刘雨晴等报道，泰山野生黄荆种子中β-石竹烯和α-蒎烯对棉蚜均具有强烈的忌避作用，能显著抑制棉蚜的繁殖力、排蜜频率和排蜜量。
袁海滨研究发现，野艾蒿精油对玉米象成虫体内乙酰胆碱酯酶、α-乙酸萘酯酶、磷酸酯酶、过氧化物酶的活力具有明显抑制作用，主要活性成分为1，8-桉叶油素、α-松油醇和石竹烯等，对环境及非靶标生物有较高的安全性。
闫海燕等从砂地柏果实乙醇提取物中分离鉴定出6 种萜烯类化合物。
其中4-表-松香醇和7，13-松香二烯-3-酮对黏虫幼虫的拒食活性较高，7，13-松香二烯-3-酮对菜青虫的毒杀活性较高。
此外，有研究表明，某些植物被植食性昆虫取食时，能够释放出特异性挥发物吸引昆虫天敌，如甜菜夜蛾幼虫取食玉米时，玉米立即释放挥发性萜类吸引夜蛾寄生蜂，而玉米受到机械伤害时则不释放此类物质。
这表明在玉米的防御过程中，挥发性次生代谢物质起到信号诱导的作用，可据此设想开发具有生物防治功能的间接杀虫剂。
3 展望植物次生代谢产物在农业领域的应用日趋成熟，对农药开发而言，植物源杀虫剂、杀菌剂的开发已初具规模。
但除草剂和植物生长调节剂的研究尚有诸多问题。
如作用靶标、方式、时间、有效剂量等，还需要进一步明确。
目前，对植物次生代谢产物的研究多就其粗提物中某一成分的单一功能（如除草、抑菌、杀虫等）展开，最终找到活性单体用以开发植物源农药。
对此，笔者以为应当对植物粗提物进行深入、系统地综合分析，明确粗提物中各类活性物质的不同功能，根据其活性成分的比例开发具有多种功能的综合性农药。
如某一植物含有蒽醌类、单萜类、黄酮类和生物碱类等多种生物活性成分，就可以人工调整其各成分间的比例，开发成一种兼具除草、杀菌、杀虫和调节植物生长等全部或部分功效的新型农药，这对于充分利用植物资源，解决农药残留问题，维护农田生态系统稳定都具有重要意义。