植物生理学植物生长物质.ppt

6、抑制（延缓）叶片衰老是特有的作用。抑制衰老的主要原因：（1）能阻止超氧自由基和羟自由基的产生和加速它们的淬灭，防止生物膜中不饱和脂肪酸的氧化，保护了膜的完整性。（2）CTK能阻止核酸酶和蛋白酶等一些水解酶的产生，因而保护核酸、蛋白质和叶绿素等不被破坏；最重要的原因（3）CTK不仅阻止营养物质向外流动，而且可以使营养物质源源不断地运向它所在的部位。（4）促进叶绿体发育和叶绿素形成。细胞分裂素促进了某些叶绿体蛋白质的合成，合成的蛋白质与叶绿素结合使后者变得较稳定。生产应用：延长蔬菜（如芹菜、甘蓝等）储藏保鲜时间防止果实生理性落果第32页,共61页，星期六，2024年，5月（四）细胞分裂素的作用机理人们普遍认为，细胞分裂素在靶细胞中首先与受体蛋白结合引起一个原初反应，然后根据靶细胞的生理状况，这个原初反应可能引起一系列的次级反应，把原初反应的信号放大，最后导致一系列的生理生化变化。CTK的受体蛋白：在核糖体、线粒体、叶绿体、细胞质、细胞核中均有发现，但目前还没有统一看法。CTK对转录和翻译的调控促进RNA，蛋白质合成保护tRNA不被水解酵母丝氨酸tRNA的结构第33页,共61页，星期六，2024年，5月四、乙烯第34页,共61页，星期六，2024年，5月（一）乙烯(ethylene，ETH)的发现与化学结构早在19世纪中叶(1864)就有关于燃气街灯漏气会促进附近的树落叶的报道，但到20世纪初(1901)俄国的植物学家奈刘波(Neljubow)才首先证实是照明气中的乙烯在起作用，他还发现乙烯能引起黄化豌豆苗的三重反应。第一个发现植物材料能产生一种气体并对邻近植物材料的生长产生影响的人是Cousins（1910)，他发现橘子产生的气体能催熟同船混装的香蕉。虽然1930年以前人们就已认识到乙烯对植物具有多方面的影响，但直到1934年Gane才获得植物组织确实能产生乙烯的化学证据。1959年，由于气相色谱的应用，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。此后几年，在乙烯的生物化学和生理学研究方面取得了许多成果，并证明高等植物的各个部位都能产生乙烯，还发现乙烯对许多生理过程,包括从种子萌发到衰老的整个过程都起重要的调节作用。1965年在柏格的提议下，乙烯才被公认为是植物的天然激素。乙烯是植物激素中分子结构最简单的一种激素，是一种不饱和烃，其化学结构为ＣＨ２＝ＣＨ２，在正常生理条件下呈气态。第35页,共61页，星期六，2024年，5月（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)（Met），其直接前体为1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)。基本途径：Met→SAM→ACC→ETH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。第36页,共61页，星期六，2024年，5月（6）乙烯的生物合成及调控ACCATPO2ACC蛋氨酸HCN第37页,共61页，星期六，2024年，5月乙烯生物合成途径的主要特点：（1）此途径是一循环，每循环一次，生成一分子ACC，然后ACC再生成一分子乙烯。蛋氨酸中的硫通过循环可反复利用，因此硫不会成为生成乙烯的限制因子。（2）在此途径中需要氧气和ATP。在严重缺氧时乙烯几乎不能合成。（3）ACC合酶是该途径的限速酶。果实成熟、器官衰老、IAA、逆境等均能提高该酶的活力。抑制剂--氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)、氨基氧乙酸(AOA)。（4）ACC氧化酶（ACO）在有氧条件下将ACC氧化为乙烯。有明显的“自我催化”特征。（5）ACC丙二酰基转移酶催化ACCMACC，是不可逆反应。该酶的存在和活力的大小调节着植物体内乙烯的生物合成。?第38页,共61页，星期六，2024年，5月乙烯的生物合成受到许多因素的调节，包括发育因素和环境因素。发育因素：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。环境因素：O2、AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)、AOA(氨基氧乙酸)、某些无机元素和各种逆境。从ACC形成乙烯是一个双底物(O2和ACC)反应的过程，所以缺O2将阻碍乙烯的形成。AVG和AOA能通过抑制ACC的生成来抑制乙烯的形成。所以在生产实践中，可用AVG和AOA来减少果实脱落，抑制果实后熟，延长果实和切花的保存时间。在无机离子中，Co2+、Ni2+和Ag+都能抑制乙烯的生成。许多逆