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乙烯的生理作用是什么?

发布时间: 2024-06-11  点击次数: 82次

乙烯是一种气体,高等植物的各个器官都能产生乙烯。乙烯的生理作用非常广泛,其中最重要的一个作用就是能促进果实成熟。在很早的时候,我国人民就懂得用烟熏催熟的方法促进梨子成熟,也是因为烟中有乙烯存在的缘故。

乙烯除了有催熟的作用外,还可以促进叶片和果实脱落,解除休眠,诱导某些植物两性花中的雌花的形成。

一、解除休眠

植物在恶劣的自然条件下能够生存,与它们的休眠机能有密切关系。休眠后的种子、块茎或球茎在适宜环境下则重新开始生长发育,我们对这种自然现象发生的时间及控制机能仍缺乏了解。据报道,乙烯对休眠可能有部分的调节作用。很多植物种子萌芽时,其乙烯产量增加;乙烯处理也能解除种子的休眠状态,促进萌芽。以水浮莲为例,其休眠中的种子需要光照才能萌发,照光下种子中的乙烯及ACC含量均上升;在黑暗中,GA,及N4-苄基腺嘌呤不能打破休眠;乙烯和ACC则能代替光照而促进萌发。此外,经乙烯处理的马铃薯块茎可解除休眠而提早萌芽,呼吸作用及淀粉水解随之而增加。

二、调节茎伸长生长

乙烯对植物幼茎的伸长生长有抑制作用。以向日葵下胚轴为例,乙烯与赤霉素对其生长表现相反的效果。Pearce 等研究乙烯对向日葵下胚轴赤霉素含量的影响,指出乙烯处理可降低GA,的浓度。GA直接与多种植物的节间伸长生长有关(见第三章)。但施用外源GA:或GA,不能恢复乙烯所抑制的生长,暗示乙烯抑制茎伸长生长的机理不仅仅在于通过降低赤霉素的含量。再以豌豆幼苗为例,黄化豌豆幼苗经微量乙烯处理后发生三种反应:①茎伸长生长受抑制;②上胚轴直径膨大;③正常的茎背地性生长习性消失,茎向横向生长。这就是所谓“三重反应",已成为乙烯生物检测法之一。这种生长习性的改变可能是幼苗生长时避免障碍物的适应手段。因障碍物的胁迫而产生乙烯,由乙烯的特殊作用使生长方向改变。乙烯的作用可能包括影响生长素的分布。因胁迫而产生的乙烯对茎伸长生长的调节可能有重要的作用。例如浸没在水层中的稻,其茎组织内的乙烯含量很高,茎伸长特别迅速(Kende等,1982),乙烯含量的增加是由浸水而引起的。植物的生长反应是以较快的速率把茎端推出水面,当茎端露出水面后,乙烯释放到空气中,茎内乙烯含量降低,生长恢复正常。

三、促进根生长及分化

乙烯能影响植物根的生长及分化。以水稻及白芥菜为例 ,低浓度乙烯刺激根伸长生长,水稻根比白芥菜根更为显著;高浓度乙烯对根生长反有抑制作用,白芥菜比水稻更为敏感(图1)。此外,乙烯对须根及根毛分化有促进作用,这种现象发生于多种植物上。图2是用绿豆幼苗为试验材料的实例,乙烯处理后第二天在胚轴基部开始产生很多须根。在正常情况下,土壤中含有不同浓度的乙烯,乙烯可能通过对根生长及分化的作用而普遍影响植物生长。田间生长的玉米,在遭受水淹时,茎及主根停止生长,但在植株基部接近土面部位产生新根,能使植物保持不死。这种生根现象亦可能是由于乙烯的刺激作用而产生的。

乙烯对植物的作用机理乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成,并可在高等植物体内使细胞膜的透性增加,加速呼吸作用,因而当果实中乙烯含量增加时,已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解,进一步促进其中有机物质的转化,加速成熟。

乙烯是一种植物内源激素,高等植物的所有部分,如叶、茎、根、花、果实、块茎、种子及幼苗在一定条件下都会产生乙烯。它是植物激素中分子最小者,其生理功能主要是促进果实、细胞扩大。籽粒成熟,促进叶、花、果脱落,也有诱导花芽分化、打破休眠、促进发芽、抑制开花、器官脱落,矮化植株及促进不定根生成等作用。4.激素之间的相互作用植物激素间的相互作用。细胞分裂素、脱落酸、乙烯等几种激素的主要作用。在植物的任何一种生理活动都不是受单一激素的控制,如植物的生长,既受生长素促进细胞增大的影响,也受细胞分裂素促进细胞增殖的影响;又如,脱落酸与生长素、细胞分裂素的作用是对抗的,它强烈地抑制生长,加速植物衰老;生长素促进植物生长的同时又开始诱导乙烯的形成,当生长素的浓度超过最适浓度时,乙烯的含量增加,抑制植物的生长等。

通过激素间的相互作用,植物体内各种生理活动才能协调统一,以及植物体对环境的适应性反应,是多种激素共同调节的结果。




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