乙烯
2、乙烯的分布: 乙烯广泛存在于植物的各种器官和组织中, 在果实成熟过程中,或各种种子萌发、器 官组织衰老过程中,乙烯含量升高,器官 受到机械损伤,或在逆境条件下,乙烯含 量也大幅度提高。植物组织中乙烯含量通 常为0.01~10ng·g-1。
3、乙烯的生物合成过程:
(1)乙烯的前体:甲硫氨酸(蛋氨酸)。 (2)合成部位:细胞液泡膜的内表面。 (3)硫的再循环过程:由于植物组织中的甲硫 氨酸水平太低,为保证乙烯的产量,甲硫氨酸 的CH3-S基保留在植物体内。即通过形成MTA (5-甲硫基腺苷)水解为MTR(5-甲硫基核糖) 其CH3S-基再转回甲硫氨酸。 (4)失活最终产物:MACC(N-丙二酰-ACC)。
• 1910年俄国的一个研究生发现煤气产生的促进叶片脱落的物质是乙烯 • 1910年,Causin报道,将柑橘和香蕉混放,柑橘产生的挥发物质可引 起香蕉成熟(one bad apple spoils the barrel )并认为这种物质 可能是乙烯。
• 1934年,Gane首先从苹果挥发气体中结晶乙烯,他用4周 时间,收集360磅苹果挥发的气体,从中结晶出乙烯的衍 生物,N,N-二甲基乙二胺。后来,又发现植物的花、种子、 叶片、根也可以产生乙烯。而且还在低浓度下乙烯就可引 许多生理效应。
• 抑制ACC合酶合成的因素: ① 磷酸吡哆醛的抑制剂,氨基氧乙酸(AOA)和氨 基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG); ② 乙烯的自我抑制,抑制营养组织和非骤变性果实 乙烯生物合成。 ③ 乙烯对ACC合成作用从抑制性转为促进,是骤变 性果实的特性。
( 2 )ACC氧化酶:
存在于液泡膜内表面,在O2存在下,把ACC氧化 为乙烯; 促进ACC氧化酶的因素:成熟
• 1959年,利用气相色谱技术证明植物组织确实可产生乙烯。 • 1966年,乙烯被正式确认为植物激素。
二、乙烯的分布、合成与代谢
1、乙烯是一种不饱和烃,其化学结构为 CH2=CH2,是各种植物激素中分子结构最简 单的一种。 • 乙烯在常温下是气体,分子量为28.05,轻 于空气。乙烯在极低浓度(0.01~ 0.1μ l·L-1)时就对植物产生生理效应。 • 种子植物、蕨类、苔藓、真菌和细菌都可 产生乙烯。
乙烯
——生科一班第四组
本节内容包括以下几点:
一、乙烯的发现 二、乙烯的分布、合成与代谢 三、乙的信号传导途径 四、乙烯的生理作用和应用
一、乙烯的发现
• 古代中国人发现了在焚香的房间,果实成熟快;
• 古希腊人用橄榄油促进果实成熟。
• 但是对乙烯生理效应的研究开始于19世纪,当时人们发现路灯附近的 树木叶片脱落的早和多。
5、乙烯的代谢
产物:CO2和乙烯氧化物的氧化产物或者可溶性代 谢物。 功能:除去乙烯或者使乙烯钝化,使其含量达到 正常水平。
6、乙烯作用的抑制 Ag+、Fe-EDTA、CO2
三、乙烯的信号传导途径
四、乙烯的生理作用和应用
1、促进果实成熟
2、促进叶片、花、果实的脱落
3、促进开花和雌花的分化
• 抑制ACC氧化酶的因素: 钴离子、氧化磷酸化解偶联剂、自由基清除剂等 一切能改变膜性质的理化处理。
(3)ACC丙二酰基转移酶:
作用是促使ACC起丙二酰反应,形成MACC; 合成于细胞质基质,储存在液泡中; 影响因素: ① 水分胁迫和硫酸根离子促进积累大量MACC; ② 乙烯促进ACC丙二酰基转移酶的活性。
4、促进解除种子的休眠
5、乙烯对植物生长的典型效应是:抑制茎的 伸长生长(矮化)、促进茎或根的横向增 粗(加粗)及茎的横向生长(即使茎地面上 部失去负向重力性),这就是乙烯所特有的 “三重反应”。
4、乙烯生物合成的酶调节: (1)ACC合酶:
催化S-腺苷甲硫氨酸合成ACC;存在于细胞 质中,半衰期断,不稳定,含量低。
诱导合成或活化ACC合酶的因素:
① 种子萌发、果实成熟、器官衰老、伤害、干旱
、水涝、毒物、病害、虫害等; ②生长素在转录水平上诱导ACC合酶的合成; ③乙烯的自我催化,跃变型果实和花卉合成ACC ,释放大量乙烯。