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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）、

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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。

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（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。

为了证明内源乙烯导致果实成熟，做了降压试验。

（4）越接近呼吸跃变期，施用乙烯启动所需的时间越短

（5）采后的果实对乙烯的敏感性比留在植株上的果实要强

（6）不同成熟过程需要不同浓度的内源乙烯去启动。

三、乙烯作用的机理

1、对代谢和酶的影响

乙烯对糖酵解和呼吸的刺激作用，是乙烯使电子传递从细胞色素系统转向非

磷酸途径。

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乙烯可刺激过氧化物酶，多氧化酶，绿原酸酶，苯丙氨酸解氨酶各种水解酶

的活性。

2、乙烯对生物膜的影响：

刺激过氧化物形成，通过氧的活化影响到膜的完整性，加强了底物与相应酶

的接触，使生化反应容易进行。

3、乙烯在果实内的流动性

乙烯是一种高度流动性的物质，植物体内乙烯没有专门的运输系统，完全靠

扩散作用进行传递。

4、乙烯促进RNA合成

即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