1、1,植物的生長物質(zhì)與果品保鮮,呂金海,2,植物生長物質(zhì)的分類,是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量化學(xué)物質(zhì)。 它可分為兩類： 1、植物激素植物激素：是指在植物體內(nèi)合成的、通常從合成部位運往作用部位、對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用的微量生理活性物質(zhì)。 2、植物生長調(diào)節(jié)劑：人們合成(或從微生物中提取)了多種與植物激素有相似生理作用的物質(zhì)。,3,生長素的發(fā)現(xiàn)和種類,4,1934年，科戈(Kogl)等人從人尿、根霉、麥芽中分離和純化了一種刺激生長的物質(zhì)，經(jīng)鑒定為吲哚乙酸C10H9O2N，分子量175.19,5,生長素的分布,植物體內(nèi)生長素的含量很低，一般每克鮮重為10100ng。各種器官中都有生長素的分布，但較

2、集中在生長旺盛的部位，如正在生長的莖尖和根尖 ，正在展開的葉片、胚、幼嫩的果實和種子，禾谷類的居間分生組織等，,6,生長素的生理作用和應(yīng)用,促進(jìn)：促進(jìn)雌花增加，單性結(jié)實，子房壁生長，細(xì)胞分裂，維管束分化，光合產(chǎn)物分配，葉片擴(kuò)大，莖伸長，偏上性生長，乙烯產(chǎn)生，葉片脫落，形成層活性，傷口愈合，不定根形成，種子發(fā)芽，側(cè)根形成，根瘤形成，種子和果實生長，座果，頂端優(yōu)勢。 抑制：抑制花朵脫落，側(cè)枝生長，塊根形成，葉片衰老。,7,與果品保鮮相關(guān)的生理作用和應(yīng)用,促進(jìn)雌花增加，單性結(jié)實,8,抑制花蒂脫落、抑制花蒂和果實衰老,9,促進(jìn)插枝生根,10,人工合成的生長素類,1、-萘乙酸(-NAA) 2、-萘乙酸(

3、-NAA) 3、2，4，5-三氯苯氧乙酸(2，4，5-T) 4、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D） 5、萘氧乙酸（NOA） 6、2，4，5-三氯苯氧乙酸（2，4，5-T）,11,赤霉素類,日本人黑澤英一（Kurosawa E.）1926年從水稻惡苗病的研究中發(fā)現(xiàn)的。患惡苗病的水稻植株之所以發(fā)生徒長,是由病菌分泌出來的物質(zhì)引起的。這種病菌稱為赤霉菌(Gibberella fujikuroi),赤霉素的名稱由此而來。,12,1959年確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。,13,赤霉素分布,赤霉素廣泛分布于被子植物、裸子植物、蕨類植物、褐藻、綠藻、真菌和細(xì)菌中。 赤霉素和生長素一樣，較多存在于生長旺盛的部分，如莖端、嫩

4、葉、根尖和果實種子。高等植物的赤霉素含量一般是11 000 ngg-1鮮重，果實和種子（尤其是未成熟種子）的赤霉素含量比營養(yǎng)器官的多兩個數(shù)量級。每個器官或組織都含有兩種以上的赤霉素，而且赤霉素的種類、數(shù)量和狀態(tài)（自由態(tài)或結(jié)合態(tài)）都因植物發(fā)育時期而異。,14,赤霉素的生理作用,促進(jìn)作用: 促進(jìn)兩性花的雄花形成，單性結(jié)實，某些植物開花，細(xì)胞分裂，葉片擴(kuò)大，抽苔，莖延長，側(cè)枝生長，胚軸彎鉤變直，種子發(fā)芽，果實生長，某些植物座果。 抑制作用 : 抑制成熟，側(cè)芽休眠，衰老，塊莖形成。,15,具體應(yīng)用,促進(jìn)兩性花的雄花形成，單性結(jié)實，,16,抽苔，莖延長,17,促進(jìn)麥芽糖化,赤霉素誘發(fā)-淀粉酶的形成這一發(fā)

5、現(xiàn)，已被應(yīng)用到啤酒生產(chǎn)中。過去啤酒生產(chǎn)都以大麥芽為原料，借用大麥發(fā)芽后產(chǎn)生的淀粉酶，使淀粉糖化和蛋白質(zhì)分解。大麥發(fā)芽要消耗大量養(yǎng)分（約占原料大麥干重的10%），同時，又要求較多的人力和設(shè)備?，F(xiàn)在只要加上赤霉素使糊粉層中形成淀粉酶，就可以完成糖化過程，不需要種子發(fā)芽。因此，可節(jié)約糧食，降低成本，并能縮短生產(chǎn)期12天，不影響啤酒品質(zhì)。,18,果實生長，植物座果。,19,抑制成熟，側(cè)芽休眠,20,促進(jìn)生長素的作用,21,1968年始就能人工合成赤霉素，現(xiàn)已合成GA3、GA1、GA19等，但成本較高，目前生產(chǎn)上使用的GA3等仍然是從赤霉菌的培養(yǎng)液中提取出來的，價格較低。,22,細(xì)胞分裂素類(cytok

6、inin),1955年F.Skoog等培養(yǎng)煙草髓部組織時，偶然在培養(yǎng)基中加入放置很久的鯡魚精子DNA，髓部細(xì)胞分裂就加快；如加入新鮮的DNA，則完全無效；可是當(dāng)把新鮮的DNA與培養(yǎng)基一起高壓滅菌后，又能促進(jìn)細(xì)胞分裂。后來從高壓滅菌過的DNA降解物中分離出一種物質(zhì)，化學(xué)成分是6-呋喃氨基嘌呤（6-furfurylaminopurine），它能促進(jìn)細(xì)胞分裂，被命名為激動素（kinetin，KN），它的分子式為C10H9N5O，相對分子質(zhì)量為215.2。,23,24,細(xì)胞分裂素的分布,細(xì)胞分裂素分布于細(xì)菌、真菌、藻類和高等植物中。高等植物的細(xì)胞分裂素主要存在于進(jìn)行細(xì)胞分裂的部位，如莖尖、根尖、未成熟

7、的種子、萌發(fā)的種子和生長著的果實等。一般來說，細(xì)胞分裂素的含量為11 000 ngg-1DW。從高等植物中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞分裂素，大多數(shù)是玉米素或玉米素核苷。,25,細(xì)胞分裂素的生理作用和應(yīng)用,促進(jìn)作用 促進(jìn)細(xì)胞分裂，地上部分化，側(cè)芽生長，葉片擴(kuò)大，氣孔張開，偏上性生長，傷口愈合，種子發(fā)芽，形成層活動，根瘤形成，果實生長，某些植物座果。 抑制作用 抑制不定根形成，側(cè)根形成，葉片衰老（延緩）。,26,促進(jìn)細(xì)胞分裂 牡丹 仙人掌,27,28,29,人工合成的細(xì)胞分裂素,根據(jù)激動素的結(jié)構(gòu)，人們合成了大量的衍生物，它們都具促進(jìn)細(xì)胞分裂能力的作用。常用的有激動素、6-芐基腺嘌呤（6-benzyladenine

8、，6-BA）和四氫吡喃芐基腺嘌呤（tetrahydropyranyl benzyladenine，PBA）。二苯脲（dipheny1 urea）的結(jié)構(gòu)則特殊，它不具腺嘌呤的結(jié)構(gòu)，但卻有細(xì)胞分裂素的生理功能。,30,脫落酸,1961年劉(W.C.liu)等在研究棉花幼鈴的脫落時，從成熟的干棉殼中分離脫落素。 1963年大熊和彥和阿迪柯特(K.Ohkuma and F.T.Addicott)等從225kg 47天齡的鮮棉鈴中分離純化脫落素(abscisin)。幾乎同時，伊格爾斯(C.F.Eagles)和韋爾林從樺樹葉中提取出了一種能抑制生長并誘導(dǎo)旺盛生長的枝條進(jìn)入休眠的物質(zhì)，他們將其命名為休眠素(

9、dormin)。 1965年康福思等從28kg秋天的干槭樹葉中得到了260g的休眠素純結(jié)晶，通過與脫落素的分子量、紅外光譜和熔點等的比較鑒定，確定休眠素和脫落素是同一物質(zhì)。 1967年在渥太華召開的第六屆國際生長物質(zhì)會議上，這種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)正式被定名為脫落酸。,31,ABA是以異戊二烯為基本單位的倍半萜羧酸(圖7-19)，化學(xué)名稱為5-(1-羥基2，6，6-三甲基-4-氧代-2-環(huán)己烯-1-基)-3-甲基-2-順-4-反-戊二烯酸5-(1-hydroxy-2,6,6-trimethyl-4-oxo-2-cyclohexen-1-yl)-3-methyl-2-cis-4-trans-pentad

10、ienoic acid，分子式為C15H20O4，分子量為264.3。ABA環(huán)1位上為不對稱碳原子，故有兩種旋光異構(gòu)體。植物體內(nèi)的天然形式主要為右旋ABA即(+)-ABA，又寫作(S)-ABA。,32,ABA的分布,脫落酸存在于全部維管植物中，包括被子植物、裸子植物和蕨類植物。苔類和藻類植物中含有一種化學(xué)性質(zhì)與脫落酸相近的生長抑制劑，稱為半月苔酸(lunlaric acid)，此外，在某些苔蘚和藻類中也發(fā)現(xiàn)存在有ABA。高等植物各器官和組織中都有脫落酸，其中以將要脫落或進(jìn)入休眠的器官和組織中較多，在逆境條件下ABA含量會迅速增多。水生植物的ABA含量很低，一般為35gkg-1；陸生植物含量高些，溫帶谷類作物通常含50500gkg-1，鱷梨的中果皮與團(tuán)花種子含量高達(dá)10mgkg-1與11.7mgkg-1。,33,脫落酸的生理作用,促進(jìn)作用 促進(jìn)葉、花、果脫落，塊莖休眠，果實產(chǎn)生乙烯，果實成熟。 抑制作用 抑制種子發(fā)芽，植株生長。 脫落酸控制生長，提高抗逆性，促進(jìn)休眠，這些在果品保鮮上有重要應(yīng)用。,34,35,36,乙烯,乙烯的分布 分子式為C2H4，高等植物各器官都能