乙烯

ETH对黄化豌豆幼苗（苗龄 6d）的效应——三重反应
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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。
黄化大豆幼苗经乙烯处理后，能促进染色质的转 录作用，使RNA水平大增；乙烯促进鳄梨和番茄等果 实纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶的mRNA增多，随后酶 活性增加，水解纤维素和果胶，果实变软、成熟。近 年来通过对拟南芥(Arabidopsis thaliana)乙烯反应突变 体的研究，发现了分子量为147 000的ETR1蛋白作为 乙烯受体在乙烯信号转导过程的最初步骤上起作用。 乙烯信号转导过程中某些组分的分子特性正在被阐明， 但受体与乙烯结合的机理尚不清楚，正在研究之中。
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
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)
乙烯的运输
1. 短距离：胞间气体扩散，直接产生作 用 2. 长距离：合成ACC，沿木质部运输
6.5.3 乙烯的生理效应 1 . 改变生长习性 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(即使茎失去负向重力性)， 即乙烯所特有的“三重反应” 乙烯促使茎横向生长是由于它引起偏上 生长所造成的 偏上生长：指器官的上部生长速度快于 下部的现象
使雌、雄异花同株的雌花着生节位下降。
乙烯在这方面的效应与IAA相似，而与GA
相反。IAA增加雌花分化就是由于IAA诱导产生
乙烯的结果。
5. 乙烯的其它效应
乙烯还可诱导插枝不定根的形成；
促进根的生长和分化；
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。
6.5.4 乙烯的作用机理
由于乙烯能提高很多酶，如过氧化物酶、纤维素酶、 果胶酶和磷酸酯酶等的含量及活性，因此，乙烯可能在 翻译水平上起作用。但乙烯对某些生理过程的调节作用 发生得很快，如乙烯处理可在5min内改变植株的生长速 度，这就难以用促进蛋白质的合成来解释了。因此，有 人认为乙烯的作用机理与IAA的相似，其短期快速效应是 对膜透性的影响，而长期效应则是对核酸和蛋白质代谢 的调节。
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。
6.5 乙烯( ETH)
6.5.1 乙烯的发现与结构特点 1901年，俄国的植物学家奈刘波(Neljubow)证 实是照明煤气灯中的乙烯促进落叶，并发现乙烯的 三重反应。 卡曾斯(Cousins,1910)发现橘子产生的气体能催 熟同船混装的香蕉。 1934年甘恩(Gane)获得植物组织确实能产生乙 烯的化学证据。 1959年，伯格(S.P.Burg)等测出了未成熟果实中 有极少量的乙烯产生，随着果实的成熟，产生的乙 烯量不断增加。 1965年在柏格的提议下，乙烯被公认为是植物 的天然激素。
促进 ACC
ACC合成酶 抑制 AOA AVG
氨基氧乙酸 氨基乙氧基 乙烯基甘氨 酸
1-氨基环丙烷-1-羧酸
ACC氧化酶 抑制
解偶联剂（DNP） 高温（>35℃） 缺氧 Co2+、Ag+等
促进 成熟
ETH
乙烯生物合成的调节
在植物正常生长发育的某些时期，如种子萌发、果实 后熟、叶的脱落和花的衰老等阶段都会诱导乙烯的产生 IAA也可促进乙烯的产生 影响乙烯生物合成的环境条件有O2、AVG(氨基乙氧基 乙烯基甘氨酸，aminoethoxyvinyl glycine)、AOA(氨基氧乙 酸，aminooxyacetic acid)、某些无机元素和各种逆境 无机离子中，Co2+、Ni2+和Ag+都能抑制乙烯的生成。
3. 促进脱落 乙烯是控制叶片脱落的主要激素，促进 细胞壁降解酶——纤维素酶的合成并且控制 纤维素酶由原生质体释放到细胞壁中，从而 促进细胞衰老和细胞壁的分解，引起离区近 茎侧的细胞膨胀，从而迫使叶片、花或果实 机械地脱离。
4. 促进开花和雌花分化
乙烯可促进菠萝和其它一些植物开花，
还可改变花的性别；促进黄瓜雌花分化，并