乙烯、脱落酸和其他激素.ppt

6.4　乙烯　ethylene 6.4.1 发现: 1901 Neljubow in St. Petersburg Russia b/c of use in city’s gas lights. Caused many responses: dwarf stem, fat stem, agravitropism in stem; also leaf abscission in nearby trees. Identified ethylene from the gas as the causative agent. 1910 Cousin found Oranges cause bananas to ripen prematurely 1934 Gane found Ethylene is a natural product (plant hormone?) from apple. 4. Forgotten for many years as possible hormone.... 5. 1959 Burg Thimann rediscover old research and begin studies showing ethylene as possible hormone (GC technique) 事实上，人类应用乙烯比发现乙烯要早得多，如在埃及很早就知道无花果在用镰刀割后2－3天迅速长大成熟，在我国人们很早就知道用梨烘柿子。 近40年来， 人们已弄清了Eth的作用 在生化上弄清了eth合成的途径并克隆了相关基因 在分子生物学上弄清了乙烯信号的接受与反应途径 乙烯在生物工程上获得了广泛的应用，已应用于农业产品的催熟与保鲜中去。 6.4.2　乙烯的分布、生物合成及调节 1、分布：几乎存在于所有的高等植物的器官、组织，在成熟器官中含量最高。但含量甚微，一般不超过0.1ppm。 2、合成： 前体：甲硫氨酸（Lieberman Mapson et al, 1964) 1977年，由杨祥发、亚当斯阐明 合成途径：Yang Cycle 基本途径是：Met →SAM→ ACC→ ETH。 合成的调节： ACC合成酶：在植物中含量极低，已分离出8个同功酶，在不同时期表达，受伤害、干旱、水涝、病虫害、IAA、开花等的诱导。 ACC氧化酶：需 Fe, CO2。受Co2+、DNP、没食子酸丙酯等的抑制。 ACC丙二酰基转移酶，乙烯升高促进该酶活性，降低依稀产生。 三　乙烯的生理作用与农业应用 对生长的影响——三重反应 促进果实成熟 果实将成熟时乙烯合成增多，导致细胞膜透性增大，呼吸作用加强，物质转换加快，果实成熟。 促进器官的脱落与衰老 促进菠萝开花和黄瓜开雌花 促进橡胶、漆等次生物质的排出 促进种子萌发 7 促进水淹时不定根的形成 由于乙烯是气体，应用上不方便，因此在农业中经常使用乙烯利（2－氯乙基膦酸），乙烯利在pH4.1时可释放出乙烯，而植物细胞内pH都大于4.1，因此在吸收后就可放出乙烯 (图6.26）。 四　乙烯的作用机理——乙烯的信号转导 　　 　　目前已在拟南芥中分离出乙烯的受体ETR－1，它是一个二同源二聚体，每个单体上有两个功能域，一个与乙烯结合，一个与信号转导有关（见第5章）。 6.5 脱落酸 ABA 6.5.1 发现 Wareing, 1949-- compound from dormant bud 　 with strong growth inhibition effect, dormin(休眠素) Addicotte, 1960 in UC Davis-- from cotton fruits an substance can accelerate leaves abscission, abscisin（脱落素II） 1965. They are proved to be the same substance, and is renamed abscissic acid(ABA,1967). 6.5.2　结构、分布和运输 1、结构： ABA是以异戊二烯单位组成的倍半萜，含15个C，分子式C15H20O4，呈酸性。从图6.29所示：1’-C为一个不对称碳原子，因此脱落酸有两种旋光异构体，即右旋型（以+或S表示）和左旋型（以-或R表示）；由于C2与C3之间的双键，脱落酸顺式（cis）和反式（trans）异构体，顺式ABA有生理效应，而反式ABA生理活性极弱。植物体内天然的脱落酸是顺式右旋的，人工合成的脱落酸是一种左右旋各占一半的外消旋混合物。左右旋ABA在多数情况下具有相同的生物活性，但在促进气孔关闭方面只有右旋ABA才具