乙烯的生理作用及作用机理
乙烯的生理作用及作用机理
二、乙烯的应用
1.乙烯利: 生产上使用乙烯释放剂2—氯乙基膦酸,在ph
值高于4.1时进行分解,释放出乙烯。
2. 生产上的应用: 果实催熟和改善品质,促进次生物质排
出,促进开花(菠萝、棉花)。
3. 应用的安全性: 目前认为在作物上应 用乙烯利,不会对人体 和环境造成危害。
二、乙烯的作用机理
1.受体:ETR1(ethylene resistant 1)
基因
2.信号转导过程:见图
内质网膜
乙烯
受体 活化 ETR1
CTR1
EIN2
细胞核
转录因子
EIN3 ERF1
乙烯响应基因
思考题:乙烯是怎样促进香蕉果实 成熟的,还有什么方法可以加速香
蕉成熟?
谢谢
乙烯的生理作用及作用机理
一、乙烯的生理作用 二、乙烯的应用
1.乙烯利 2.乙烯利的应用 3.安全性 三、乙烯的作用机理 1.受体 2促进果实成熟
乙烯
2.促进叶、花、果等器官脱落
3. 促进开花和雌花分化
4.诱导次生物质分泌
5. 打破种子和芽的休眠
62-第三节 乙烯与果品蔬菜的成熟衰老
第三节乙烯与果品蔬菜的成熟衰老乙烯(ethylene)是影响呼吸作用的重要因素。
通过抑制或促进乙烯的产生,可调节果蔬的成熟进程,影响贮藏寿命。
因此,了解乙烯对果品蔬菜成熟衰老的影响、乙烯的生物合成过程及其调节机理,对于做好果蔬的贮运工作有重要的意义。
一、乙烯与果品蔬菜成熟衰老的关系(一)促进成熟:乙烯是成熟激素,可诱导和促进跃变型果实成熟,主要的根据如下:①乙烯生成量增加与呼吸强度上升时间进程一致,通常出现在果实的完熟期间;②外源乙烯处理可诱导和加速果实成熟;③通过抑制乙烯的生物合成(如使用乙烯合成抑制剂A VG,AOA)或除去贮藏环境中的乙烯(如减压抽气、乙烯吸收剂等),能有效地延缓果蔬的成熟衰老;④使用乙烯作用的拮抗物(如Ag+,CO2,1-MCP)可以抑制果蔬的成熟。
有趣的是,虽然非跃变型果实成熟时没有呼吸跃变现象,但是用外源乙烯处理能提高呼吸强度,同时也能促进叶绿素破坏、组织软化、多糖水解等。
所以,乙烯对非跃变型果实同样具有促进成熟、衰老的作用。
(二)乙烯作用的机理1.提高细胞膜的透性;乙烯在膜上与受体结合后,使细胞膜的透性增大,气体交换加强,并引起多种水解酶从细胞内大量外渗。
在提高呼吸速率的基础上,引起了体内一系列生理生化反应的变化,这也是乙烯推动生理过程,促进果实成熟的基本原理之一。
2.促进RNA和蛋白质的合成;乙烯对IAA氧化酶、过氧化物酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、苯丙氨酸解氨酶等20多种酶都具有较强的激活作用。
此外,乙烯还能通过对RNA的合成和转录的调节,促进纤维素酶、果胶酶、叶绿素酶等水解酶的合成。
因而表现出很多特殊的生理效应。
例如:很多果实成熟时果皮由绿色逐渐变黄,是由于释放的乙烯刺激了叶绿素酶的合成并提高活性,从而加速了叶绿素的分解而显现出类胡萝卜素特有颜色;苯丙氨酸解氨酶的作用使果实具有香味;纤维素酶、果胶酶和过氧化物酶的作用促进了离层的形成和胞壁的分解导致器官脱落;淀粉酶促使淀粉转化为可溶性糖,果实甜味增加;果胶酶、纤维酶促使细胞松散,果实由硬变软,最终使成熟的果实色、香、味俱全。
乙烯的生理功能及其调控
第四章乙烯的生理功能及其调控第一节乙烯的特性及其生理功能一、乙烯的特性乙烯是不饱和的碳氢化合物,化学结构简单,CH2=CH2常温下是气体,略有甜味,无毒,比重为0.9674,每升乙烯重1.25g,几乎所有的高等植物的器官,组织和细胞都具有产生乙烯的能力。
在实验室内可以用乙醇和硫酸同时加热制得或用接触法以乙醇蒸气通过加热至400℃的氧化铝制得。
二、乙烯的生理功能1、改变生长习性乙烯所特有的“三重反应”—矮化、增粗、叶柄偏向性生长效应:抑制茎的伸长生长,促进茎或根的横向增粗及茎的横向生长。
2、促进成熟及呼吸作用催熟是乙烯最主要的和最显著的效应,陈乙烯为催熟激素。
3、促进脱落乙烯是控制叶片脱落的主要激素,因为乙烯能促进细胞壁降解酶—纤维素酶的合成,促进细胞衰老和细胞壁的分解,引起离区近茎侧细胞膨胀,迫使叶片、花、果实机械脱落。
4、促进开花和雌花分化。
5、乙烯的其他效应诱导扦插枝不定根的形成,促进根的生长分化,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质(如橡胶树的乳胶)的分泌等。
三、乙烯作用的机理:a、乙烯可以改变果实细胞膜透性,有利于氧气进入,提高呼吸强度,促进成熟。
b、乙烯能提高细胞内酶的活性,代谢加快,促进成熟。
c、乙烯对成熟中需要的蛋白质的合成起调节作用,促进成熟。
1、乙烯诱导酶活性:乙烯诱导高等植物各种生理反应。
如:乙烯诱发苯丙氨酸解氨酶(PAL),过氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉水解酶、叶绿素分解酶、纤维素酶、磷酸酯酶等的活性。
2、乙烯能增加细胞膜和亚细胞膜的透性,加强了底物与相应酶的接触,使生化反应容易进行,乙烯在类脂中的溶解度比水中大14倍,而生物膜由类脂和蛋白质组成,推测细胞膜可能是乙烯的作用点。
3、乙烯在果实内的流动性乙烯是一种高度流动性的物质,植物内乙烯没有专门的运输系统,完全靠扩散作用进行传送。
4、乙烯促进RNA的合成乙烯能在蛋白质合成系统的转录阶段起调节作用。
5、乙烯的受体激素分子的活性或有效性与它的受体有关,激素的受体是一种蛋白质,由称受体蛋白质或束缚蛋白。
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二、乙烯的应用
1.乙烯利: 生产上使用乙烯释放剂2—氯乙基膦酸,在ph
值高于4.1时进行分解,释放出乙烯。
2. 生产上的应用: 果实催熟和改善品质,促进次生物质排
出,促进开花(菠萝、棉花)。
3. 应用的安全性: 目前认为在作物上应 用乙烯利,不会对人体 和环境造成危害。
1.受体:ETR1(ethylene resistant 1)
基因
2.信号转导过程:见图
内质网膜
乙烯
受体 活化 ETR1
CTபைடு நூலகம்1
EIN2
细胞核
转录因子
EIN3 ERF1
乙烯响应基因
乙烯的生理作用及作用机理
一、乙烯的生理作用 二、乙烯的应用
1.乙烯利 2.乙烯利的应用 3.安全性 三、乙烯的作用机理 1.受体 2.信号转导过程
一、乙烯的生理作用
1. 促进果实成熟
乙烯
2.促进叶、花、果等器官脱落
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交
5. 打破种子和芽的休眠
乙烯在植物形式的发展中的作用
乙烯在植物形式的发展中的作用摘要乙烯是一种气态的生长因子参与细胞的多样化,在植物发育和由于应力而产生的过程。
一些例子在形式的发展乙烯的作用介绍了植物;反应木材形成,花感应,性别决定,洪水引起的拍摄伸长,叶脱落。
最近的进展理解的分子机制的基础授粉后萎蔫兰花花被综述了。
这项研究表明,过程授粉后花被萎蔫需要及早的敏感性增加,内源性的乙烯含量在运动中设置一个事件链中的乙烯自动催化诱导自身合成的雌蕊。
乙烯诱导的蚁群中的表达花被,雌蕊衍生的ACC转化为乙烯带动凋萎。
概念吸引从这个系统然后被用于拟南芥根表皮中,乙烯是一种积极的调节器根头发发展为了来一个机械的理解模式的过程形成在该系统。
理解分子基础的作用在这些模型系统乙烯将提供有用的范例,为检验部分了乙烯在多样的过程这种生长因子参与。
关键词:乙烯,开发,厂房形式介绍植物的发展涉及渐进出生和迭代部分:芽,根,叶死亡,花,芽(Maillette ,1982)。
在她的分析树形式发展银桦树,Maillette (1982 )检查芽的生活史(分生组织)和那棵树的形状可以检查计数确定他们的长寿和他们的部分的数量最终的命运。
芽的命运,例如,主要是确定自己的位置上树。
形成的芽在过去的两年内的领导者在附近更大的生存机会,最终发展为长枝或花序发展中国家。
芽更多基底的位置往往是相对静止或更多可能死(衰老或立即脱落)虽然许多因素会这种发展模式涉及在调控很显然,乙烯中起着关键的作用,在协调,这些过程,因此起到了形式的发展,在植物中的中心作用。
该乙烯形式的发展中发挥的作用将使用收集到许多物种的例子描述被子植物和裸子植物。
虽然它的目的不是详尽的回顾文献,它会如何乙烯中的一些过程,行为Maillette(1982)表明在建立是重要的植物(树)的形式:二次增厚和反应木材形成,发展花卉,性别决定,花卉衰老,叶片脱落,新梢伸长,细胞的分化。
乙烯生物合成和信号转导乙烯是一种气态的生长因子被确定由Neljubov的病原体实验室airinduced水平增长的豌豆苗(Neljubov的,1901)。
乙烯利作用机理
乙烯利作用机理乙烯利(Ethephon)是一种广泛应用于植物生长调节的植物激素类化合物。
它通过模拟植物内源激素乙烯的合成和信号传导过程,从而对植物的生长发育产生调控作用。
乙烯利的作用机理可以从合成、信号传导和作用效应三个方面进行阐述。
在合成方面,乙烯利在植物体内通过水解释放出乙烯。
乙烯利本身是一种酰胺类化合物,进入植物体内后,在碱性环境下迅速水解为甲醛和乙烯。
而乙烯是一种重要的植物内源激素,它能够调控植物的生长发育以及应对环境胁迫。
乙烯利通过释放乙烯来模拟植物体内乙烯的合成过程,从而影响植物的生长和发育。
在信号传导方面,乙烯利作为一种化合物,能够与植物体内的受体结合,从而启动乙烯信号传导通路。
乙烯信号传导通路主要包括乙烯感受器、信号转导分子和响应基因等组成。
乙烯利能够与乙烯感受器结合,促使乙烯感受器发生构象变化,进而激活信号转导分子的活性。
激活后的信号转导分子能够进一步调控响应基因的表达,从而影响植物的生长发育。
在作用效应方面,乙烯利通过调控植物的生理和生化过程来实现对植物的调节作用。
乙烯利能够促进植物的果实成熟和落叶,延缓花蕾和果实的脱落,增加果实的产量和品质。
此外,乙烯利还能够促进植物的根系发育和侧枝的生长,改善植物的抗逆性和抗病性。
乙烯利还可以用于控制植物的伸长和矮化,调整植物的形态和结构。
乙烯利作为一种植物生长调节剂,具有广泛的应用价值。
它可以提高作物的产量和品质,延长果实的保鲜期,改善植物的抗逆性和抗病性。
乙烯利还可以用于控制植物的生长和发育,调整植物的形态和结构。
但是,乙烯利的使用也需要注意适量使用,避免过量使用对植物产生不良影响。
此外,由于乙烯利的使用具有一定的风险性,需要严格按照标准操作,并遵循相关法规和规定。
乙烯利作为一种植物生长调节剂,通过模拟乙烯的合成和信号传导过程,对植物的生长和发育产生调控作用。
它可以促进植物的生理和生化过程,改善植物的产量和品质,提高植物的抗逆性和抗病性。
植物生长物质复习思考题与答案
第五章植物生长物质复习思考题与答案(一) 名词解释1、植物生长物质(plant growth substance)能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂。
2、植物激素(plant hormone, phytohormone)在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物。
目前国际上公认的植物激素有五大类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。
另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。
3、植物生长调节剂(plant growth regulator)一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。
如:2, 4-D、萘乙酸、乙烯利等。
4、极性运输(polar transport)物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象,如植物体内生长素的向基性运输。
5、乙烯的"三重反应"(triple response)乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长(即使茎失去负向地性生长)的三方面效应。
6、偏上生长(epinasty growth指器官的上部生长速度快于下部的现象。
乙烯对茎和叶柄都有偏上生长的作用,从而造成茎的横向生长和叶片下垂。
7、生长延缓剂(growth retardant)抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂,它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长,其效应可被活性GA所解除。
生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等。
8、生长抑制剂(growth inhibitor)抑制顶端分生组织生长的生长调节剂,它能干扰顶端细胞分裂,引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势,其作用不能被赤霉素所恢复,常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等。
9、激素受体(hormone receptor)能与激素特异结合并引起特殊生理效应的物质,一般是属于蛋白质。
(二) 写出下列符号的中文名称,并简述其主要功能或作用1、I AA吲哚乙酸(indole-3-acetic acid),最早发现的一种生长素类植物激素,能显著影响植物的生长,在低浓度下促进生长(主要促进细胞伸长) ;中等浓度抑制生长;高浓度可导致植物死亡。
植物生理 第十一章第六节 乙烯
乙烯的代谢
CO2 乙烯氧化物、乙烯乙二醇及其糖基化物
组织中 ACC 不是都被转化为乙烯, ACC 也可被 转化为N-丙二酰基ACC 不易被分解, 而可在 组织中积累。 另一 ACC 结合形式是 GACC: 1(γ-L-谷氨酰氨基)-环丙烷-1-羧酸 可能在乙烯 的生物合成调控中起重要作用。
三、乙烯的生理功能
乙烯的三重反应 乙烯促进果实的成熟 乙烯促进叶片衰老 乙烯促进离层形成 乙烯诱导不定根和根毛发生
(一)乙烯的三重反应
乙烯的三重反应:当植物幼苗放置在含有适当 浓度乙烯的密闭容器内,会发生茎伸长生长受 抑制、侧向生长(即增粗生长)、上胚轴水平 生长的现象。
乙烯还抑制双子叶植物上胚轴顶端弯钩的伸展, 引起叶柄的偏上生长(即向下弯曲生长)。
蕨类、苔藓、真菌、细菌也能产生乙烯。
生物乙烯的发生特点:
叶片脱落、花器官衰老或者果实成熟 以及逆境因素都会诱导植物体内乙烯 的大量合成。
乙烯在极低浓度(1 pl L-1)下就具有显著 的生物效应,成熟苹果组织内的乙烯 浓度高达2500 pl L-1。
幼嫩叶片的乙烯发生量比成熟叶片乙 烯发生量要大得多。
生物合成前体:蛋氨酸(甲硫氨酸,Met)
直接前体:ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸) 1979年, 杨祥发,the Yang cycle
合成途径:蛋氨酸经过蛋氨酸循环,形成5′甲硫基腺苷(MTA)和ACC,前者通过循环再生 成蛋氨酸,而ACC生成乙烯。
ACC合酶(ACC synthase) ACC氧化酶 (ACC oxidase)
发生三重反应
这些受体存在功能冗余:
失活其中任何一个 受体不产生任何效 应, 而只有这五个 受体全被失活时才 表现出组成型乙烯 反应的表型。
五大植物内源激素2
植物的五大生长激素:一.吲哚乙酸(IAA)的生理作用:生长素的生理效应表现在两个层次上:1.在细胞水平上,生长素可刺激形成层细胞分裂;刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长;促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。
2.在器官和整株水平上,生长素从幼苗到果实成熟都起作用。
生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制;当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性;当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性;吲哚乙酸造成顶端优势;延缓叶片衰老;施于叶片的生长素抑制脱落,而施于离层近轴端的生长素促进脱落;生长素促进开花,诱导单性果实的发育,延迟果实成熟。
二.赤霉素(GA)的生理作用:1.促进麦芽糖的转化(诱导α—淀粉酶形成);促进营养生长(对根的生长无促进作用,但显著促进茎叶的生长),防止器官脱落和打破休眠等。
2.赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长(赤霉素可以提高植物体内生长素的含量,而生长素直接调节细胞的伸长),对细胞的分裂也有促进作用,它可以促进细胞的扩大(但不引起细胞壁的酸化)三.细胞分裂素(CTK)的生理作用1.促进细胞分裂及其横向增粗。
2.诱导器官分化。
3.解除顶端优势,促进侧芽生长。
4.延缓叶片衰老。
四.脱落酸(ABA)的生理作用:1. 抑制与促进生长。
外施脱落酸浓度大时抑制茎、下胚轴、根、胚芽鞘或叶片的生长。
浓度低时却促进离体黄瓜子叶生根与下胚轴伸长,加速浮萍的繁殖,刺激单性结实种子发育。
2. 维持芽与种子休眠。
休眠与体内赤霉素与脱落酸的平衡有关。
3. 促进果实与叶的脱落。
4. 促进气孔关闭。
脱落酸可使气孔快速关闭,对植物又无毒害,是一种很好的抗蒸腾剂。
检验脱落酸浓度的一种生物试法即是将离体叶片表皮漂浮于各种浓度脱落酸溶液表面,在一定范围内,其气孔开闭程度与脱落酸浓度呈反比。
5. 影响开花。
在长日照条件下,脱落酸可使草莓和黑莓顶芽休眠,促进开花。
6. 影响性分化。
赤霉素能使大麻的雌株形成雄花,此效应可被脱落酸逆转,但脱落酸不能使雄株形成雌花。
62-第三节 乙烯与果品蔬菜的成熟衰老
第三节乙烯与果品蔬菜的成熟衰老乙烯(ethylene)是影响呼吸作用的重要因素。
通过抑制或促进乙烯的产生,可调节果蔬的成熟进程,影响贮藏寿命。
因此,了解乙烯对果品蔬菜成熟衰老的影响、乙烯的生物合成过程及其调节机理,对于做好果蔬的贮运工作有重要的意义。
一、乙烯与果品蔬菜成熟衰老的关系(一)促进成熟:乙烯是成熟激素,可诱导和促进跃变型果实成熟,主要的根据如下:①乙烯生成量增加与呼吸强度上升时间进程一致,通常出现在果实的完熟期间;②外源乙烯处理可诱导和加速果实成熟;③通过抑制乙烯的生物合成(如使用乙烯合成抑制剂A VG,AOA)或除去贮藏环境中的乙烯(如减压抽气、乙烯吸收剂等),能有效地延缓果蔬的成熟衰老;④使用乙烯作用的拮抗物(如Ag+,CO2,1-MCP)可以抑制果蔬的成熟。
有趣的是,虽然非跃变型果实成熟时没有呼吸跃变现象,但是用外源乙烯处理能提高呼吸强度,同时也能促进叶绿素破坏、组织软化、多糖水解等。
所以,乙烯对非跃变型果实同样具有促进成熟、衰老的作用。
(二)乙烯作用的机理1.提高细胞膜的透性;乙烯在膜上与受体结合后,使细胞膜的透性增大,气体交换加强,并引起多种水解酶从细胞内大量外渗。
在提高呼吸速率的基础上,引起了体内一系列生理生化反应的变化,这也是乙烯推动生理过程,促进果实成熟的基本原理之一。
2.促进RNA和蛋白质的合成;乙烯对IAA氧化酶、过氧化物酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、苯丙氨酸解氨酶等20多种酶都具有较强的激活作用。
此外,乙烯还能通过对RNA的合成和转录的调节,促进纤维素酶、果胶酶、叶绿素酶等水解酶的合成。
因而表现出很多特殊的生理效应。
例如:很多果实成熟时果皮由绿色逐渐变黄,是由于释放的乙烯刺激了叶绿素酶的合成并提高活性,从而加速了叶绿素的分解而显现出类胡萝卜素特有颜色;苯丙氨酸解氨酶的作用使果实具有香味;纤维素酶、果胶酶和过氧化物酶的作用促进了离层的形成和胞壁的分解导致器官脱落;淀粉酶促使淀粉转化为可溶性糖,果实甜味增加;果胶酶、纤维酶促使细胞松散,果实由硬变软,最终使成熟的果实色、香、味俱全。
乙烯
杨氏 循环 (The Yang Cycle)
蛋氨酸循环
• 查明乙烯生物合成途径不是一件容易的事情。 首先,组织匀浆使细胞结构破坏,乙烯的生成 便停止了,所以无法在非细胞状态下进行示踪 研究。 • 其次,乙烯是结构非常简单的碳氢化合物,可 以从上百种化合物反应生成。所以有许多化合 物曾被假设为乙烯 的前体,包括亚麻酸、乙醇、 乙烷、乙酸、甲酸、丙醛、甘氨酸、丙烯酸、 β—羟基丙酸、乙硫氨酸以及甲硫氨基丁酸等等, 只有甲硫氨基丁酸(蛋氨酸)被证实是乙烯生物 合成的有效的前体 。
乙烯及其代谢物的化学结构
二、乙烯的生物合成 乙烯的生物合成前体为蛋氨酸(甲硫氨酸),其直接前体为1-氨 基环丙烷-1-羧酸(ACC)。蛋氨酸经过蛋氨酸循环,形成5′-甲硫基 腺苷(MTA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC),前者通过循环再生蛋 氨酸,而ACC则在ACC氧化酶的催化下氧化生成乙烯。 (二)生物合成的调节 促进乙烯的产生的物质: IAA、乙烯、O2 、ACC。 抑制乙烯形成的物质:AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)、 AOA(氨基氧乙酸)、某些无机元素(Co2+ 、Ni2+和Ag+) 和各种 逆境(如高温和低温;干旱或水涝;切割、碰撞、射线和虫害等机 械损伤;真菌分泌物、除草剂、O3、SO2和一定量CO2等化学物质)
三、乙烯的运动 乙烯是一种小分子有机化合物,在常温下呈气态, 所以,它在植物体内易于移动,并遵循虎克扩散定律。 此外,乙烯还可穿过被电击死了的茎段。这些都证明 乙烯的运动完全是被动的扩散过程,但其生物合成过 程一定要在具有完整膜结构的活细胞中才能进行。一 般情况下,乙烯就在合成部位起作用。
逆境乙烯(stress ethylene)
乙烯生成的前体
(The precursors of ethylene biosyhthesis) • 1967年Goeschl等在模拟豌豆幼苗出土时乙烯 生成和作用的实验中,清楚地证实了乙烯 对植 物生长发育过程的调节作用具有典型的激素性 质。从而人们承认乙烯与生长素、赤霉素、细 胞分裂素和脱落酸一样是一种植物激素。 • 1964年Lieberman等提出乙烯来源于蛋氨酸。 1979年Yang和他的学生Adams发现ACC(1—氨 基环丙烷基羧酸)是乙烯生物合成的直接前体, 并确定了植物体内乙烯 生物合成的途径,成为 乙烯研究中又一个新的里程碑。
乙烯利作用机理
乙烯利作用机理乙烯利是一种广泛应用于植物生长调节剂的化学物质。
它对植物的生长与发育有着重要的影响,其作用机理主要体现在以下几个方面。
乙烯利能够抑制植物体内乙烯的生物合成。
乙烯是一种重要的植物生长激素,参与调控植物的开花、果实成熟、叶片黄化等生理过程。
乙烯利通过抑制乙烯生物合成酶的活性,减少乙烯的产生,从而影响植物的生长与发育。
乙烯利的使用能够使植物生长缓慢,增加果实的保鲜期,延长植物的寿命。
乙烯利还能够影响植物的细胞伸长。
植物细胞的伸长是植物生长发育的重要过程之一,也是植物体积增大的主要途径。
乙烯利通过抑制细胞壁松弛酶的活性,减少细胞壁的松弛,从而抑制细胞的伸长。
这种抑制作用使得植物生长缓慢,形成矮化效应。
乙烯利的使用能够控制植物的生长速度,使得植物更加紧凑,适应某些特殊的生长环境。
乙烯利还能够改变植物的形态结构。
乙烯利的使用能够抑制植物的分蘖和侧根生长,使得植物的主茎和主根得到更好的发展。
同时,乙烯利还能够促进植物的根系生长,增加根系的分支与发达程度。
这种形态结构的改变使得植物能够更好地吸收土壤养分和水分,增强植物的抗逆能力。
乙烯利还能够调节植物的光合作用和光合产物的分配。
乙烯利的使用能够抑制植物的光合作用,减少光合产物的合成,从而影响植物的生长和发育。
乙烯利还能够改变光合产物在植物体内的分配,使得植物能够更好地利用光合产物来满足自身的生长需求。
总的来说,乙烯利作为一种植物生长调节剂,通过抑制乙烯的生物合成、影响细胞伸长、改变植物形态结构以及调节光合作用和光合产物的分配,对植物的生长和发育起到重要的调节作用。
但是需要注意的是,乙烯利的使用应谨慎,过量使用可能会对植物产生不利影响,甚至对环境造成污染。
因此,在使用乙烯利时,应严格按照使用说明进行使用,以确保其安全有效地发挥作用。
同时,乙烯利的使用也需要根据具体的植物品种和生长环境进行调整,以达到最佳的调控效果。
果蔬贮藏学重点总结
1.成熟:是指果实生长的最后阶段,在此阶段,果实充分张大,养分充分积累,已经完全发育到生理成熟2.完熟:是指果实达到成熟以后,即果实成熟的后期,果实内发生一系列急剧的生理生化变化,果实表现出特有的颜色,风味,质地,达到最适宜食用阶段3.后熟:采收后必须经过一段时间或经处理才能完熟的过程。
后熟的过程中大都是果实着生在树上时发生,完熟则是成熟终了时期,可以发生在树上,也可以发生在采收以后4.呼吸商(RQ):植物组织在一定时间内放出二氧化碳的量与吸收氧气的量之比叫呼吸商RQ5.呼吸强度:是评价呼吸强弱的生理指标,它是指在一定温度下单位重量果蔬放出的二氧化碳量或吸收的氧气量,它是评价果蔬代谢快慢的重要指标之一6..呼吸温度系数:当环境温度提高10℃时,采后果蔬所加速的呼吸。
7.伤呼吸:果蔬受机械损伤后,呼吸强度和乙烯产量明显增多,组织因受伤引起呼吸强度不正常的增加叫伤呼吸8.呼吸热:采后园艺产品进行呼吸作用的过程中,消耗呼吸底物,一部分用于合成能量供组织生命活动所用,另一部分则以热量的形式释放出来,这部分热称呼吸热9.无氧呼吸消失点:一般把无氧呼吸停止进行的氧含量最低点(10%)左右称之为…10.氧饱和点:在氧浓度较低情况下,呼吸强度随氧浓度的增大而增强,但氧浓度增至一定程度时,对呼吸就没有促进作用了,这一氧浓度叫氧饱和度11.气调贮藏:即调节气体贮藏,是指在冷藏的基础上,增加气体成分调节(降低通气浓度)抑制果蔬的呼吸作用,延续其新陈代谢过程,延长果蔬贮藏期和货架期的现代化贮藏手段12.气调贮藏:是指根据产品的需要和人的意愿调节贮藏环境中气体成分浓度并保持稳定的一种气调贮藏方法13.自发气调贮藏:利用贮藏产品自身的呼吸作用降低贮藏环境中的氧浓度,同时提高二氧化碳浓度的一种气调贮藏方法14.冷害:由于贮藏温度低于产品最适贮温下限所致,它本质上不同于冷害,冷害发生的温度在组织的冰点之上,是指0℃以上的不适低温伤害15.冻害:产品在冰点以下温度引起的伤害16.田间热:果蔬产品从田间采收后带有大量的热能,在贮藏保鲜上称田间热。
乙烯
ETH对黄化豌豆幼苗(苗龄 6d)的效应——三重反应
处理2d
(A)西红柿叶片的偏上生长。(B)可用氧气存在的情形 下,根中ACC合成途径产生的乙烯导致通气组织的形成。 氧缺乏时,ACC被转运到气生组织中,在那里合成乙烯导 致叶片的偏上生长。
2. 促进成熟
催熟是乙烯最主要和最显著的效应,因 此也称乙烯为催熟激素。对果实成熟、棉铃 开裂、水稻的灌浆与成熟都有显著的效果。
乙烯(ETH)是一种不饱和烃,其化学结构为 CH2=CH2 乙烯在常温下是气体,分子量28,轻于空气
乙烯在极低浓度(0.01~0.1μl·-1)时就对植物 L
产生生理效应
种子植物、蕨类、苔藓、真菌和细菌都可产
生乙烯
6.5.2 乙烯的生物合成及运输
MET SAM
腺苷蛋氨酸 ATP PPi+Pi
IAA 果实成熟 伤害 逆境
乙烯的产量与呼 吸作用 在香蕉成熟过程 中,乙烯产量的 突跃是在呼吸跃 变之前,表明乙 烯是启动成熟反 应的激素。
在实际生活中我们知道,一旦箱里出现了一 只烂苹果,如不立即除去,它会很快使整个一箱 苹果都烂掉。这是由于腐烂苹果产生的乙烯比正 常苹果的多,触发了附近的苹果也大量产生乙烯, 使箱内乙烯的浓度在较短时间内剧增,诱导呼吸 跃变,加快苹果完熟和贮藏物质消耗的缘故。 又如柿子,即使在树上已成熟,但仍很涩口, 不能食用,只有经过后熟才能食用。由于乙烯是 气体,易扩散,故散放的柿子后熟过程很慢,放 置十天半月后仍难食用。若将容器密闭(如用塑 料袋封装),果实产生的乙烯就不会扩散掉,再 加上自身催化作用,后熟过程加快,一般5d后 就可食用了。
各种逆境如低温、干旱、水涝、切割、碰撞、射线、 虫害、真菌分泌物、除草剂、O3、SO2和一定量CO2等化学 物质均可诱导乙烯的大量产生(逆境乙烯)
乙烯作用及在苹果储存的应用
乙烯调节果蔬成熟衰老的机理及在苹果贮藏中的应用摘要:植物激素乙烯是五大类植物内源激素中分子结构最简单的一种,但它却在调节果蔬生长发育及衰老方面具有非常重要的影响。
本文简单概述了乙烯调节果蔬成熟衰老的机理,并介绍了乙烯在苹果贮藏中的应用状况。
关键词:乙烯调节机理苹果贮藏乙烯是一种植物内源激素,是具有生物活性的气体分子,高等植物的所有部分,如叶、茎、根、花、果实、块茎、种子及幼苗在一定条件下都会产生乙烯[1]。
乙烯是五大类植物内源激素中分子结构最简单的一种,但它在果蔬感受外界环境变化、信号传导方面及果蔬生长发育和许多生理过程中都起着十分重要的作用,如种子萌发、根毛发育、促进发芽、抑制开花以及果蔬对生物和逆境胁迫的反应,特别是在跃变型果蔬成熟衰老过程中,被认为是果蔬成熟衰老的启动因子[2-4]。
本文简单概述了乙烯调节果蔬成熟衰老的机理,并介绍了乙烯在苹果贮藏中的应用状况,为苹果贮藏保鲜提供一定的参考。
1.乙烯调节果蔬成熟衰老的机理1.1.乙烯调节作用概述果蔬的生长发育过程均受内源激素的调控。
植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质,是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的,低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。
许多研究表明,主要的五大类植物激素都从不同方面不同程度地影响果实的生长发育。
乙烯是一种体内组成量非常小的植物激素,但在果蔬生长发育各个方面起着重要的调节作用,特别是在发动和促进果蔬成熟衰老过程中起着决定性作用[5]。
1.2.乙烯调节果蔬成熟的机理乙烯促进果蔬成熟的机理,目前尚未完全清楚,主要有以下几种观点:1.2.1.乙烯提高了细胞膜的透性乙烯在油脂中的溶解度比在水中大14倍,而细胞膜是由蛋白质、脂类、糖类等组成,乙烯作用与细胞膜的结果会引起膜性质的变化,膜透性增大,增加了底物与酶的接触,从而加速果蔬的成熟。
但此观点目前未能肯定[6]。
1.2.2.乙烯促进RNA和蛋白质的合成乙烯能促进跃变型果实中的RNA合成,表明乙烯可能在蛋白质合成系统的转录水平上起调节作用,促使与成熟有关的特殊酶的合成,导致果实成熟[6]。
乙烯
2.代谢产物:
在乙烯作用下经常看到一些代谢产物积累。
主要有过氧化物、酚类化合物以及糖类等大 分子的降解产物。乙烯诱导梨成熟时H2O2增 加,10ppm便能使马铃薯块茎中过氧化物增加 2~3倍。O2分压增高时更显著甘薯, 胡萝卜, 豌豆等感染病害或受伤时产生的具有抗菌性 质的酚类物质如绿原酸、香豆素、植保素类 (如避杀酊)增加, 而乙烯处理也有类似结果。
3.茎叶: 一般陆地植物茎叶生长过程中乙烯的作用是抑割伸长、扩展、 促进维管束分化, 茎增粗, 叶片偏上生长。在风吹等外力震动 下植物生长受阻, 茎较粗, 叶偏上性同时增生分枝和不定根, 形成抗倒伏性状, 已经证明是通过刺激乙烯生成的结果,乙 烯利也可以模拟外力的作用,。乙烯还与各种向性反应有关。 水生和沼生植物中乙烯的影响正相反, Ku等发现乙烯能促进 水稻幼苗芽鞘伸长, 与co2的作用相似, 两者有协效作用。 Musgrave等发现水马齿觉等水生植物被水淹没顶时由于乙 烯在水中的扩散速度远小于空气, 体内乙烯累积促进茎伸长, 直至叶片伸出水面,当乙烯通过伸出水面的叶片向空气中扩散, 植株恢复正常。
2.幼苗:
乙烯对黄化幼苗的三重性反应, 即抑制伸长生长, 径向增粗和
横向地性,是一个典型的乙烯生物效应。早在本世纪初就发现 了, 据此创立了乙烯生物鉴定法, 至今仍不失其使用价值。在 豌豆黄化幼苗生长的容器上部, 加盖子或堆积玻璃珠模拟土 壤复盖时受压情况, 观察到生长受阻时由于乙烯生成增加, 幼 苗伸长生长停止了, 茎膨大增粗, 横向偏斜顶举或避开压力。 一旦压力去掉(如出土)乙烯增加停止, 生长恢复正常。这 生动地说明乙烯在幼苗生长中的调节作用, 致使大家公认乙 烯为内源激素。黄化幼苗顶端形成的顶芽钩也受乙烯控制只 有见光或除去乙烯才能开放。
乙烯及其调控
乙烯及其调控乙烯的生理功能及其调控赵瑞平第二章乙烯的生理功能及其调控第一节乙烯的特性及其生理功能一、概述乙烯是最简单的不饱和碳氢化合物,气体,具甜味无毒,可用乙醇和硫酸加热制取,或用接触法以乙醇蒸气通过400℃的氧化铝制得。
所有的高等植物的器官,组织和细胞都可产生乙烯,生长期间微少,现在特定时期(萌发、成熟、衰老)中产量急增。
上世纪的前半个时期,一直讨论乙烯是成熟的扳机(trigger)、还是成熟的产物,到1960年才能承认乙烯是一种内源植物激素。
二、乙烯的生理功能:乙烯起作用的浓度很低,其生理作用是多方面的。
如黄化豌豆幼苗引起的“三重反应”即矮化、增粗、叶柄偏上性生长等,对一般植物的根、茎、侧芽的生长均有抑制作用,现在我们主要讨论其在衰老器官中的作用。
1、乙烯对叶片衰老的影响离体叶片或植株上的叶片在衰老期间的呼吸漂移与跃变型果实相多,叶片在衰老变过程中呼吸上升与乙烯的产生同步增长。
乙烯和脱落酸加速叶片衰老,可刺激水解过程,降低膜的稳定性。
2、乙烯与切花的凋萎:切花的呼吸也存在跃变型和非跃变型,一般花托细胞是乙烯合成的场所,开花以后花瓣中的细胞分裂素水平迅速降低,接着脱落酸水平上升,并促进乙烯释放,在外源乙烯诱导下加速切花的衰老过程,乙烯促进切花组织细胞膜的透性增加。
3、乙烯对果实呼吸与成熟的影响:乙烯是一种催熟激素,它对果实成熟和呼吸都有刺激作用。
(1)幼小果实中的乙烯很少达PPd级,成熟前或呼吸跃变前才明显增加,如鸭梨中随着乙烯增加,呼吸明显增加,叶绿素逐渐消退,果实变黄,淀粉水解,芳香物发,使用外源性乙烯会引起跃变型果实产生一个典型的呼吸跃变,加速成熟。
这种效应在自然跃变期到来之前进行处理,呼吸跃变后期应用外源乙烯,呼吸强度不发生变化。
(2)乙烯对于跃变型果实只能加速跃变峄提前出现而不会改变呼吸跃变模式,且在温度较高的条件下,所用的乙烯浓度越高,呼吸跃变就越提前。
(3)非跃变型果实,呼吸强度增加是随乙烯浓度增加而提高。
影响乙烯作用的因素
影响乙烯作用的因素乙烯是一种重要的植物激素,对植物的生长发育起着至关重要的作用。
乙烯在植物系统中的合成和作用受到多种因素的影响,下面将介绍几种主要影响乙烯作用的因素。
首先,环境因素是影响乙烯作用的重要因素之一。
光照是植物生长发育中的重要环境因素,不同光照条件下植物体内乙烯合成的速率以及乙烯感受体的表达水平都可能发生改变,进而影响乙烯的生理效应。
温度也是影响乙烯合成的重要环境因素,适宜的温度有利于乙烯的合成,而极端温度可能抑制乙烯产生。
此外,气候变化、湿度等环境因素也可能对乙烯的作用产生影响。
其次,植物内部的生理状态也会影响乙烯的合成和作用。
植物生长发育的不同阶段,如生长期、开花期、果实成熟期等,对乙烯的合成和作用具有不同的需求和反应。
植物受到外界逆境胁迫时,如干旱、盐碱胁迫等,乙烯的合成量和作用方式也会发生改变,起到调节植物对逆境的适应性作用。
第三,植物基因型对乙烯作用的影响也非常显著。
不同品种的植物在乙烯的合成途径、乙烯感受体的型式、对乙烯的反应等方面可能存在差异,这些差异会导致不同植物对乙烯的作用表现出多样性。
在植物育种过程中,乙烯的作用特性及其调控机制也成为育种者关注的重要因素之一。
最后,外源因素的影响也应该引起重视。
外源因素包括植物生长环境中的其他生物、各类植物保护药剂、营养物质等。
这些外源因素可能通过影响植物体内酶活性、基因表达等途径,间接或直接地影响乙烯的合成或作用方式,需要在实际生产和管理中加以注意和控制。
总的来说,影响乙烯作用的因素是多方面的,包括环境因素、植物内部生理状态、植物基因型以及外源因素等。
只有充分了解并加以控制这些因素,才能更好地利用乙烯这一重要植物激素,促进植物生长发育,提高农作物产量和品质。
1。
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二、乙烯的作用机理
1.受体:ETR1(ethylene resistant 1)
基因 2.信号转导过程:见图
.
内质网膜
乙烯
受体 活化 ETR1
CTR1
EIN2
细胞核
转录因子
EIN3 ERF1
乙烯响应基因
.
思考题:乙烯是怎样促进香蕉果实 成熟的,还有什么方法可以加速香
蕉成熟?
.
乙烯的生理作用 及作用机理
The Function and Mechanism of Ethylene
.
一、乙烯的生理作用 二、乙烯的应用
1.乙烯利 2.乙烯利的应用 3.安全性 三、乙烯的作用机理 1.受体 2.信号转导过程
.
一、乙烯的生理作用
1. 促进果实成熟
乙烯
.
2.促进叶、花、果等器官脱落
.
3. 促进开花和雌花分化
.
.
4.诱导次生物质分泌
.
5. 打破种子和芽的休眠
.
二、乙烯的应用
1.乙烯利: 生产上使用乙烯释放剂2—氯乙基膦酸,在ph
值高于4.1时进行分解,释放出乙烯。
.
2. 生产上的应用: 果实催熟和改善品质,促进次生物质排
出,促进开花(菠萝、棉花)。
3. 应用的安全性: 目前认为在作物上应 用乙烯利,不会对人体 和环境造成危害。