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乙烯的生理作用是什么?

發(fā)布時(shí)間: 2024-06-11  點(diǎn)擊次數: 155次

乙烯是一種氣體,高等植物的各個(gè)器官都能產(chǎn)生乙烯。乙烯的生理作用非常廣泛,其中最重要的一個(gè)作用就是能促進(jìn)果實(shí)成熟。在很早的時(shí)候,我國人民就懂得用煙熏催熟的方法促進(jìn)梨子成熟,也是因為煙中有乙烯存在的緣故。

乙烯除了有催熟的作用外,還可以促進(jìn)葉片和果實(shí)脫落,解除休眠,誘導某些植物兩性花中的雌花的形成。

一、解除休眠

植物在惡劣的自然條件下能夠生存,與它們的休眠機能有密切關(guān)系。休眠后的種子、塊莖或球莖在適宜環(huán)境下則重新開(kāi)始生長(cháng)發(fā)育,我們對這種自然現象發(fā)生的時(shí)間及控制機能仍缺乏了解。據報道,乙烯對休眠可能有部分的調節作用。很多植物種子萌芽時(shí),其乙烯產(chǎn)量增加;乙烯處理也能解除種子的休眠狀態(tài),促進(jìn)萌芽。以水浮蓮為例,其休眠中的種子需要光照才能萌發(fā),照光下種子中的乙烯及ACC含量均上升;在黑暗中,GA,及N4-芐基腺嘌呤不能打破休眠;乙烯和ACC則能代替光照而促進(jìn)萌發(fā)。此外,經(jīng)乙烯處理的馬鈴薯塊莖可解除休眠而提早萌芽,呼吸作用及淀粉水解隨之而增加。

二、調節莖伸長(cháng)生長(cháng)

乙烯對植物幼莖的伸長(cháng)生長(cháng)有抑制作用。以向日葵下胚軸為例,乙烯與赤霉素對其生長(cháng)表現相反的效果。Pearce 等研究乙烯對向日葵下胚軸赤霉素含量的影響,指出乙烯處理可降低GA,的濃度。GA直接與多種植物的節間伸長(cháng)生長(cháng)有關(guān)(見(jiàn)第三章)。但施用外源GA:或GA,不能恢復乙烯所抑制的生長(cháng),暗示乙烯抑制莖伸長(cháng)生長(cháng)的機理不僅僅在于通過(guò)降低赤霉素的含量。再以豌豆幼苗為例,黃化豌豆幼苗經(jīng)微量乙烯處理后發(fā)生三種反應:①莖伸長(cháng)生長(cháng)受抑制;②上胚軸直徑膨大;③正常的莖背地性生長(cháng)習性消失,莖向橫向生長(cháng)。這就是所謂“三重反應",已成為乙烯生物檢測法之一。這種生長(cháng)習性的改變可能是幼苗生長(cháng)時(shí)避免障礙物的適應手段。因障礙物的脅迫而產(chǎn)生乙烯,由乙烯的特殊作用使生長(cháng)方向改變。乙烯的作用可能包括影響生長(cháng)素的分布。因脅迫而產(chǎn)生的乙烯對莖伸長(cháng)生長(cháng)的調節可能有重要的作用。例如浸沒(méi)在水層中的稻,其莖組織內的乙烯含量很高,莖伸長(cháng)特別迅速(Kende等,1982),乙烯含量的增加是由浸水而引起的。植物的生長(cháng)反應是以較快的速率把莖端推出水面,當莖端露出水面后,乙烯釋放到空氣中,莖內乙烯含量降低,生長(cháng)恢復正常。

三、促進(jìn)根生長(cháng)及分化

乙烯能影響植物根的生長(cháng)及分化。以水稻及白芥菜為例 ,低濃度乙烯刺激根伸長(cháng)生長(cháng),水稻根比白芥菜根更為顯著(zhù);高濃度乙烯對根生長(cháng)反有抑制作用,白芥菜比水稻更為敏感(圖1)。此外,乙烯對須根及根毛分化有促進(jìn)作用,這種現象發(fā)生于多種植物上。圖2是用綠豆幼苗為試驗材料的實(shí)例,乙烯處理后第二天在胚軸基部開(kāi)始產(chǎn)生很多須根。在正常情況下,土壤中含有不同濃度的乙烯,乙烯可能通過(guò)對根生長(cháng)及分化的作用而普遍影響植物生長(cháng)。田間生長(cháng)的玉米,在遭受水淹時(shí),莖及主根停止生長(cháng),但在植株基部接近土面部位產(chǎn)生新根,能使植物保持不死。這種生根現象亦可能是由于乙烯的刺激作用而產(chǎn)生的。

乙烯對植物的作用機理乙烯可以促進(jìn)RNA和蛋白質(zhì)的合成,并可在高等植物體內使細胞膜的透性增加,加速呼吸作用,因而當果實(shí)中乙烯含量增加時(shí),已合成的生長(cháng)素又可被植物體內的酶或外界的光所分解,進(jìn)一步促進(jìn)其中有機物質(zhì)的轉化,加速成熟。

乙烯是一種植物內源激素,高等植物的所有部分,如葉、莖、根、花、果實(shí)、塊莖、種子及幼苗在一定條件下都會(huì )產(chǎn)生乙烯。它是植物激素中分子最小者,其生理功能主要是促進(jìn)果實(shí)、細胞擴大。籽粒成熟,促進(jìn)葉、花、果脫落,也有誘導花芽分化、打破休眠、促進(jìn)發(fā)芽、抑制開(kāi)花、器官脫落,矮化植株及促進(jìn)不定根生成等作用。4.激素之間的相互作用植物激素間的相互作用。細胞分裂素、脫落酸、乙烯等幾種激素的主要作用。在植物的任何一種生理活動(dòng)都不是受單一激素的控制,如植物的生長(cháng),既受生長(cháng)素促進(jìn)細胞增大的影響,也受細胞分裂素促進(jìn)細胞增殖的影響;又如,脫落酸與生長(cháng)素、細胞分裂素的作用是對抗的,它強烈地抑制生長(cháng),加速植物衰老;生長(cháng)素促進(jìn)植物生長(cháng)的同時(shí)又開(kāi)始誘導乙烯的形成,當生長(cháng)素的濃度超過(guò)最適濃度時(shí),乙烯的含量增加,抑制植物的生長(cháng)等。

通過(guò)激素間的相互作用,植物體內各種生理活動(dòng)才能協(xié)調統一,以及植物體對環(huán)境的適應性反應,是多種激素共同調節的結果。




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