乙烯除具有促进果实成熟的作用外,还有调节种子的休眠和萌发以及植物的生长、开花、衰老和脱落等作用。
一、乙烯的结构和分布
乙烯是植物激素中结构最简单的一种,属于不饱和烃,分子式为C2H4,结构式为CH2=CH2,分子量为28.05,在常温、常压下为气体,比空气轻。
与乙烯在化学结构上有关的一些化合物,也具有活性,但随着链的延长,活性降低;三键的活性比双键的差。比如,丙烯的生理活性只有乙烯的1%;乙烯的活性是乙炔的倍。
乙烯广泛存在于植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官组织中。但在分生组织、萌发中的种子、成熟的果实中含量较多。乙烯在植物组织中的正常含量是很微的,一般在0.01nL/g~10nL/g鲜重h。
二、乙烯的生物合成
1.生物合成的途径
乙烯的生物合成途径已经明确。蛋氨酸是乙烯生物合成的前体物。Adams和杨祥发于年提出乙烯生物合成的循环。乙烯生物合成过程为:蛋氨酸(MET)→S-腺苷蛋氨酸(SAM)→1-氨基环丙烷羧酸(ACC)→乙烯。ACC是乙烯生物合成的直接前体。SAM分解时,还形成甲硫腺苷酸(MTA),再水解为甲硫核糖(MTR),以后再重新生成蛋氨酸,由此构成了蛋氨酸循环(图7—19)。
不是所有的ACC都转化为乙烯,ACC还会转化为N-丙二酰-ACC(N-malonyl-ACC,简称M-ACC)。M-ACC不能转化为乙烯,累积在组织中,它的形成使乙烯生物合成减少,从而防止过量的乙烯生成。
已经测定,乙烯的前体物蛋氨酸的羧基可转变为CO2,分子内的第三碳与第四碳形成乙烯,第二碳转变为甲酸。蛋氨酸的S原子保留在组织中循环使用,这对植物有重要的意义。
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