植物生长物质与果品保鲜.ppt

1、1,植物的生长物质与果品保鲜,吕金海,2,植物生长物质的分类,是调节植物生长发育的微量化学物质。 它可分为两类： 1、植物激素植物激素：是指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量生理活性物质。 2、植物生长调节剂：人们合成(或从微生物中提取)了多种与植物激素有相似生理作用的物质。,3,生长素的发现和种类,4,1934年，科戈(Kogl)等人从人尿、根霉、麦芽中分离和纯化了一种刺激生长的物质，经鉴定为吲哚乙酸C10H9O2N，分子量175.19,5,生长素的分布,植物体内生长素的含量很低，一般每克鲜重为10100ng。各种器官中都有生长素的分布，但较

2、集中在生长旺盛的部位，如正在生长的茎尖和根尖 ，正在展开的叶片、胚、幼嫩的果实和种子，禾谷类的居间分生组织等，,6,生长素的生理作用和应用,促进：促进雌花增加，单性结实，子房壁生长，细胞分裂，维管束分化，光合产物分配，叶片扩大，茎伸长，偏上性生长，乙烯产生，叶片脱落，形成层活性，伤口愈合，不定根形成，种子发芽，侧根形成，根瘤形成，种子和果实生长，座果，顶端优势。 抑制：抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老。,7,与果品保鲜相关的生理作用和应用,促进雌花增加，单性结实,8,抑制花蒂脱落、抑制花蒂和果实衰老,9,促进插枝生根,10,人工合成的生长素类,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,赤霉素类,日本人黑泽英一（Kurosawa E.）1926年从水稻恶苗病的研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是由病菌分泌出来的物质引起的。这种病菌称为赤霉菌(Gibberella fujikuroi),赤霉素的名称由此而来。,12,1959年确定其化学结构。,13,赤霉素分布,赤霉素广泛分布于被子植物、裸子植物、蕨类植物、褐藻、绿藻、真菌和细菌中。 赤霉素和生长素一样，较多存在于生长旺盛的部分，如茎端、嫩

4、叶、根尖和果实种子。高等植物的赤霉素含量一般是11 000 ngg-1鲜重，果实和种子（尤其是未成熟种子）的赤霉素含量比营养器官的多两个数量级。每个器官或组织都含有两种以上的赤霉素，而且赤霉素的种类、数量和状态（自由态或结合态）都因植物发育时期而异。,14,赤霉素的生理作用,促进作用: 促进两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开花，细胞分裂，叶片扩大，抽苔，茎延长，侧枝生长，胚轴弯钩变直，种子发芽，果实生长，某些植物座果。 抑制作用 : 抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。,15,具体应用,促进两性花的雄花形成，单性结实，,16,抽苔，茎延长,17,促进麦芽糖化,赤霉素诱发-淀粉酶的形成这一发

5、现，已被应用到啤酒生产中。过去啤酒生产都以大麦芽为原料，借用大麦发芽后产生的淀粉酶，使淀粉糖化和蛋白质分解。大麦发芽要消耗大量养分（约占原料大麦干重的10%），同时，又要求较多的人力和设备。现在只要加上赤霉素使糊粉层中形成淀粉酶，就可以完成糖化过程，不需要种子发芽。因此，可节约粮食，降低成本，并能缩短生产期12天，不影响啤酒品质。,18,果实生长，植物座果。,19,抑制成熟，侧芽休眠,20,促进生长素的作用,21,1968年始就能人工合成赤霉素，现已合成GA3、GA1、GA19等，但成本较高，目前生产上使用的GA3等仍然是从赤霉菌的培养液中提取出来的，价格较低。,22,细胞分裂素类(cytok

6、inin),1955年F.Skoog等培养烟草髓部组织时，偶然在培养基中加入放置很久的鲱鱼精子DNA，髓部细胞分裂就加快；如加入新鲜的DNA，则完全无效；可是当把新鲜的DNA与培养基一起高压灭菌后，又能促进细胞分裂。后来从高压灭菌过的DNA降解物中分离出一种物质，化学成分是6-呋喃氨基嘌呤（6-furfurylaminopurine），它能促进细胞分裂，被命名为激动素（kinetin，KN），它的分子式为C10H9N5O，相对分子质量为215.2。,23,24,细胞分裂素的分布,细胞分裂素分布于细菌、真菌、藻类和高等植物中。高等植物的细胞分裂素主要存在于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟

7、的种子、萌发的种子和生长着的果实等。一般来说，细胞分裂素的含量为11 000 ngg-1DW。从高等植物中发现的细胞分裂素，大多数是玉米素或玉米素核苷。,25,细胞分裂素的生理作用和应用,促进作用 促进细胞分裂，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，气孔张开，偏上性生长，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物座果。 抑制作用 抑制不定根形成，侧根形成，叶片衰老（延缓）。,26,促进细胞分裂 牡丹 仙人掌,27,28,29,人工合成的细胞分裂素,根据激动素的结构，人们合成了大量的衍生物，它们都具促进细胞分裂能力的作用。常用的有激动素、6-苄基腺嘌呤（6-benzyladenine

8、，6-BA）和四氢吡喃苄基腺嘌呤（tetrahydropyranyl benzyladenine，PBA）。二苯脲（dipheny1 urea）的结构则特殊，它不具腺嘌呤的结构，但却有细胞分裂素的生理功能。,30,脱落酸,1961年刘(W.C.liu)等在研究棉花幼铃的脱落时，从成熟的干棉壳中分离脱落素。 1963年大熊和彦和阿迪柯特(K.Ohkuma and F.T.Addicott)等从225kg 47天龄的鲜棉铃中分离纯化脱落素(abscisin)。几乎同时，伊格尔斯(C.F.Eagles)和韦尔林从桦树叶中提取出了一种能抑制生长并诱导旺盛生长的枝条进入休眠的物质，他们将其命名为休眠素(

9、dormin)。 1965年康福思等从28kg秋天的干槭树叶中得到了260g的休眠素纯结晶，通过与脱落素的分子量、红外光谱和熔点等的比较鉴定，确定休眠素和脱落素是同一物质。 1967年在渥太华召开的第六届国际生长物质会议上，这种生长调节物质正式被定名为脱落酸。,31,ABA是以异戊二烯为基本单位的倍半萜羧酸(图7-19)，化学名称为5-(1-羟基2，6，6-三甲基-4-氧代-2-环己烯-1-基)-3-甲基-2-顺-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，分子式为C15H20O4，分子量为264.3。ABA环1位上为不对称碳原子，故有两种旋光异构体。植物体内的天然形式主要为右旋ABA即(+)-ABA，又写作(S)-ABA。,32,ABA的分布,脱落酸存在于全部维管植物中，包括被子植物、裸子植物和蕨类植物。苔类和藻类植物中含有一种化学性质与脱落酸相近的生长抑制剂，称为半月苔酸(lunlaric acid)，此外，在某些苔藓和藻类中也发现存在有ABA。高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多，在逆境条件下ABA含量会迅速增多。水生植物的ABA含量很低，一般为35gkg-1；陆生植物含量高些，温带谷类作物通常含50500gkg-1，鳄梨的中果皮与团花种子含量高达10mgkg-1与11.7mgkg-1。,33,脱落酸的生理作用,促进作用 促进叶、花、果脱落，块茎休眠，果实产生乙烯，果实成熟。 抑制作用 抑制种子发芽，植株生长。 脱落酸控制生长，提高抗逆性，促进休眠，这些在果品保鲜上有重要应用。,34,35,36,乙烯,乙烯的分布 分子式为C2H4，高等植物各器官都能