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文檔簡(jiǎn)介

1、1,植物的生長(zhǎng)物質(zhì)與果品保鮮,呂金海,2,植物生長(zhǎng)物質(zhì)的分類,是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)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(yùn)往作用部位、對(duì)植物的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的物質(zhì),經(jīng)鑒定為吲哚乙酸C10H9O2N,分子量175.19,5,生長(zhǎng)素的分布,植物體內(nèi)生長(zhǎng)素的含量很低,一般每克鮮重為10100ng。各種器官中都有生長(zhǎng)素的分布,但較

2、集中在生長(zhǎng)旺盛的部位,如正在生長(zhǎng)的莖尖和根尖 ,正在展開的葉片、胚、幼嫩的果實(shí)和種子,禾谷類的居間分生組織等,,6,生長(zhǎng)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(shí),子房壁生長(zhǎng),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(zhǎng),偏上性生長(zhǎng),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(shí)生長(zhǎng),座果,頂端優(yōu)勢(shì)。 抑制:抑制花朵脫落,側(cè)枝生長(zhǎng),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(shí),8,抑制花蒂脫落、抑制花蒂和果實(shí)衰老,9,促進(jìn)插枝生根,10,人工合成的生長(zhǎng)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?;紣好绮〉乃局仓曛园l(fā)生徒長(zhǎng),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(zhǎng)素一樣,較多存在于生長(zhǎng)旺盛的部分,如莖端、嫩

4、葉、根尖和果實(shí)種子。高等植物的赤霉素含量一般是11 000 ngg-1鮮重,果實(shí)和種子(尤其是未成熟種子)的赤霉素含量比營(yíng)養(yǎng)器官的多兩個(gè)數(shù)量級(jí)。每個(gè)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(shí)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(shí),某些植物開花,細(xì)胞分裂,葉片擴(kuò)大,抽苔,莖延長(zhǎng),側(cè)枝生長(zhǎng),胚軸彎鉤變直,種子發(fā)芽,果實(shí)生長(zhǎng),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(shí),,16,抽苔,莖延長(zhǎng),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(shí),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(shí)生長(zhǎng),植物座果。,19,抑制成熟,側(cè)芽休眠,20,促進(jìn)生長(zhǎng)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(jià)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(shí),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(dòng)素(kinetin,KN),它的分子式為C10H9N5O,相對(duì)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(zhǎng)著的果實(shí)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(zhǎng),葉片擴(kuò)大,氣孔張開,偏上性生長(zhǎng),傷口愈合,種子發(fā)芽,形成層活動(dòng),根瘤形成,果實(shí)生長(zhǎng),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(dòng)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(dòng)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(shí),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(shí),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(zhǎng)并誘導(dǎo)旺盛生長(zhǎng)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(diǎn)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(guó)際生長(zhǎng)物質(zhì)會(huì)議上,這種生長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(huì)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(shí)產(chǎn)生乙烯,果實(shí)成熟。 抑制作用 抑制種子發(fā)芽,植株生長(zhǎng)。 脫落酸控制生長(zhǎng),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

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