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人们早在19世纪的后期就已发现成熟受一种特殊气体的诱导促进。后来证实,这种气体就是乙 烯,直到上世纪40年代,有了高灵敏度的测试仪器气相色谱仪后,才真正测到了果实中乙烯的释放 浓度。 经过大量的研究后,人们发现所有的高等植物组织中都能合成乙烯。 在60年代,科学家们发现,乙烯的合成前体是蛋氨酸。 到1979年,由华人科学家杨样发带领的研究小组证实,乙烯合成的直接前体是ACC(1一氨基环 丙烷羧酸)。 乙烯的生物合成途径也在同时搞清楚了(见图3-8),这被称作是20世纪植物生理学研究上的一 大贡献。 把这个生物合成途径可简单地概括表示为: 蛋氨酸SAM(硫腺苷蛋氨酸)ACC(1一氨基环丙烷羧酸)乙烯:在这几步中,(I)EC是 一个比较稳定的酶,即活性变化不大,因此对后面的合成影响不大,因此不是限速酶。(2)ACS是 关键酶,其在植物体中的量极微,且活性很不稳定,在一定的时期,一定的组织中受内部遗传因子 的调控而产生活性,使体内合成ACC,因此是乙烯合成途径中的限速酶。(3)AC0是催化ACC一乙烯 的关键一步。它在植物体中的量也很微。它的催化作用必需要在有02的存在下才能进行。植物组织中 在有ACC的情况下,或有外源ACC供给时,均可刺激ACO活化,而形成乙烯。 在人们未提取到ACO以前,人们常把从ACC→乙烯的催化酶称为乙烯形成酶(EFE)。 目前人们认为ACO也是乙烯合成的限速酶 可以看出,ACS、AC0是乙烯生物合成中的两个关键酶 (三)影响乙烯合成的因素 1.产品本身遗传特性:不同的产品种类、品种、器官在乙烯产生量上以及时间阶段,组织空间 上均有差异。就果实而言,呼吸类型不同,发育年龄不同均有很大差异。如成熟、老化阶段乙烯合 成上升。 2.温度:由于乙烯的合成受酶的作用,因此,温度就成为一重要的影响因素,过高或过低的温 度均会导致酶的钝化或活性的降低,从而影响到乙烯的合成速率。T>35℃时被抑制,<5℃时减少。 2028℃是乙烯合成的适温范围。 3.气体成分:乙烯的合成是需02的过程,由CC→乙烯这一步,必须要有02的存在,因此,02浓 度的高低直接影响到乙烯的合成。缺02会抑制乙烯合成。 CO2浓度升高,可抑制乙烯的合成,它在SAM一ACC和ACC一乙烯的两个关键步骤均有影响。 4.伤害:在许多园艺产品上均有这样的表现,当产生伤害时(机械损伤、虫、病等),均会发 生乙烯合成的增加。有研究认为,伤害刺激了CS的生成或活化,从新近的研究中发现,伤乙烯产生 时,其ACS的基因是特异的,即伤害诱导的是ACS的同工酶。例如,在南瓜、苹果、向日葵花等多种 园艺产品的ACS分子研究上均是如此。 把由于伤害而合成的乙烯叫做”伤乙烯”。 5.乙烯的自我调节:乙烯对乙烯生物合成有双重调节作用,一种是自我催化(促进)叫做正调 节,另一种是自我抑制,叫负调节。 在大多数跃变型果实和大部分非跃变型果实的研究中,发现多表现自我促进作用。同时证明这 种促进作用在SM一ACC和ACC一乙烯的两步上均有,这在苹果、梨、香蕉的研究上,以及我们在柿子人们早在19世纪的后期就已发现成熟受一种特殊气体的诱导促进。后来证实,这种气体就是乙 烯,直到上世纪40年代,有了高灵敏度的测试仪器气相色谱仪后,才真正测到了果实中乙烯的释放 浓度。 经过大量的研究后,人们发现所有的高等植物组织中都能合成乙烯。 在60年代,科学家们发现,乙烯的合成前体是蛋氨酸。 到1979年,由华人科学家杨祥发带领的研究小组证实,乙烯合成的直接前体是ACC(1-氨基环 丙烷羧酸)。 乙烯的生物合成途径也在同时搞清楚了(见图3-8),这被称作是20世纪植物生理学研究上的一 大贡献。 把这个生物合成途径可简单地概括表示为: 蛋氨酸 SAM(硫腺苷蛋氨酸) ACC(1-氨基环丙烷羧酸) 乙烯;在这几步中,(1)EC是 一个比较稳定的酶,即活性变化不大,因此对后面的合成影响不大,因此不是限速酶。(2)ACS是 关键酶,其在植物体中的量极微,且活性很不稳定,在一定的时期,一定的组织中受内部遗传因子 的调控而产生活性,使体内合成ACC,因此是乙烯合成途径中的限速酶。(3)ACO是催化ACC→乙烯 的关键一步。它在植物体中的量也很微。它的催化作用必需要在有O2的存在下才能进行。植物组织中 在有ACC的情况下,或有外源ACC供给时,均可刺激ACO活化,而形成乙烯。 在人们未提取到ACO以前,人们常把从ACC→乙烯的催化酶称为乙烯形成酶(EFE)。 目前人们认为ACO也是乙烯合成的限速酶。 可以看出,ACS、ACO是乙烯生物合成中的两个关键酶。 (三)影响乙烯合成的因素 1.产品本身遗传特性:不同的产品种类、品种、器官在乙烯产生量上以及时间阶段,组织空间 上均有差异。就果实而言,呼吸类型不同,发育年龄不同均有很大差异。如成熟、老化阶段乙烯合 成上升。 2.温度:由于乙烯的合成受酶的作用,因此,温度就成为一重要的影响因素,过高或过低的温 度均会导致酶的钝化或活性的降低,从而影响到乙烯的合成速率。T>35℃时被抑制,<5℃时减少。 20~28℃是乙烯合成的适温范围。 3.气体成分:乙烯的合成是需O2的过程,由ACC→乙烯这一步,必须要有O2的存在,因此,O2浓 度的高低直接影响到乙烯的合成。缺O2会抑制乙烯合成。 CO2浓度升高,可抑制乙烯的合成,它在SAM→ACC和ACC→乙烯的两个关键步骤均有影响。 4.伤害:在许多园艺产品上均有这样的表现,当产生伤害时(机械损伤、虫、病等),均会发 生乙烯合成的增加。有研究认为,伤害刺激了ACS的生成或活化,从新近的研究中发现,伤乙烯产生 时,其ACS的基因是特异的,即伤害诱导的是ACS的同工酶。例如,在南瓜、苹果、向日葵花等多种 园艺产品的ACS分子研究上均是如此。 把由于伤害而合成的乙烯叫做"伤乙烯"。 5.乙烯的自我调节:乙烯对乙烯生物合成有双重调节作用,一种是自我催化(促进)叫做正调 节,另一种是自我抑制,叫负调节。 在大多数跃变型果实和大部分非跃变型果实的研究中,发现多表现自我促进作用。同时证明这 种促进作用在SAM→ACC和ACC→乙烯的两步上均有,这在苹果、梨、香蕉的研究上,以及我们在柿子
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