乙烯与鲜切花保鲜浅述

2011年第17期现代园艺技术应用乙烯与鲜切花保鲜浅述何良英徐甜(开县农业委员会,重庆405400)摘要:文章综述了切花衰老过程中乙烯的生物合咸、调控及其与切花衰老的关系探讨了乙烯的作用机理以及抗乙烯剂在切花保鲜中的作用。关键词:切花;衰老;乙烯随着人们生活水平的提高,切花的消费越来越多，成为农值急刷上升,花瓣出现蓝变现象。业产品销售的拳头产业。但是由于切花产品本身的品质及外1.7 核酸和游离核苷酸界环境的原因,切花瓶插时间很短,缩短了观赏时间,影响了随着切花的衰老，体内RNA急剧降解，游离核苷酸增观赏价值。切花衰老的主要原因是由于植物体内5大激素之I。间相互作用影响。其中被称为成熟激索的乙烯的含量的变化1.8 内源激素成为切花衰老的主要控制激素。控制乙烯的含量成为抑制切随着切花的衰老，乙烯的含量开始迅速上升达到最大，花衰老的关键。此方面的研究也广泛展开,且取得了一定的是切花衰老进人最后阶段的标志。ABA 含量下降,维持相对成绩。稳定的低水平,在花瓣衰老时又急剧增加,其合成与细胞水1切花衰老机理与生理表现势直接相关,随水势的下降而增加。CTK的含量下降,低水平切花花材由于不带根,离开母体后,水份和碳源供应不的CTK不利于水分的吸收和花瓣细胞的增大。足,受各类厌氧菌的生机抑制,蛋白质降解加强、呼吸速率提乙烯高,叶绿体片层结构破坏、光合磷酸化受抑制,光合速率下2.1 乙烯的生物合成过程降,加速衰老,其明显特征就是植物器官的萎蔫脱落。切花衰蛋氨酸是乙烯的前体转变为S-腺苷蛋氨酸(SAM),这老主要有以下几方面的原因及表现:是一个需能过程,消耗了ATP。 SAM在ACC合酶的催化下生1.1 水分亏缺成1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)。 ACC 在有氧条件和.切花离体后,水分亏缺加速衰老。叶面蒸腾与根系吸水ACC氧化酶催化作用下,生成乙烯。乙烯是在细胞的液泡膜之间的水分平衡被破坏,蒸腾大于吸水.造成水分胁迫。水中的内表面合成的。细菌的繁殖使切口腐烂,形成的胼胝体堵塞导管影响水分吸植物组织的蛋氨酸水平太低，要维持真长的乙烯产量，收。切花水分亏缺程度与体内游历脯氨酸含量变化呈正相硫一定要再循环。试验证明,蛋氨酸的CHS-基是保留在植关,而游离脯氨酸上升则表示切花衰老加剧。物体内的。在产生ACC的同时,也形成了5'-甲硫基腺苷1.2 呼吸强度(MTA),接着水解为5'一甲硫基核糖(MTR),MTR 的切花呼吸强度增强,呼吸跃变期提前出现，内源乙烯的CH,S-基就再转变会蛋氨酸。生成量增加,切花衰老加快。ACC除了形成乙烯以外，也会转变为结合物N-丙二1.3 细胞膜酰-ACC(MACC),是不可逆反应.因此MACC是失活的最终细胞膜的透性增加，类脂化合物中磷脂的成分减少,膜产物,它有调节乙烯生物合成的作用。的流动性减弱。这些与组织中Ca+的分布有关,Ca+可以结2.2乙烯的作 用机理合磷脂稳定生物膜,减少乙烯释放,延缓衰老。乙烯与金属蛋白质结合,进- -步通过的代谢才能起生理1.4 碳源作用。乙烯的受体是多基因编码的,其信号转导途径的各个切花呼吸强度增强,消耗大于光合作用的积累.组织内组分也是多基因控制的,说明乙烯的信号转导可能有多条途糖分含量急剧地减少,溶液黏度降低,使气孔蒸腾强度进一径。其信号传导模式为,乙烯与细胞质膜受体ETRI结合后，步增加。切花衰老加速。钝化其信号传导下游的CTRI(蛋白激酶家族的成员),使类1.5酶活性似粒子通道的跨膜蛋白EIN2 活化.发生粒子的跨膜运转,它切花失水胁迫.本身自由基平衡被打破,植物细胞产生的信号传导下游组分之-是细胞核转录因子EIN3,EIN3能并积累大量自由基,相应保护酶系统加强,分解和降低植物调控基因表达,调节乙烯反应。- -般来说，与乙烯结合的膜蛋体内的活性氧含量。但是当花卉衰老时.保护酶系统遭到破白酶对热敏感。乙烯可促进核酸和蛋白质的合成。坏,酶活下降。另外,核酸酶的活性明显的增强,转化酶活性2.3乙烯的 生理作用下降,蛋白酶活性有所增加。植物对乙中国煤化工制伸长生长,促进1.6 蛋白质及游离氨基酸横向生长,地CN M H G骤变型果实在呼吸切花失水胁迫促进衰老时,内肽酶活性提高导致体内大骤变前用乙烯处埋叮以促世朱头成熟,起原因是:增强质膜分子蛋白的水解和可溶性蛋白含量及游离氨基酸的增加。pH透性,加强呼吸,引起果肉有机质的强烈转化。乙烯可促进蛋作者简介:何良英(1969.7-),女.重庆市开县人,大专,开县农业委员会经济作物技术推广站农艺师。-39-.技术应用现代园艺2011年第17期白质的合成,在器官脱落的过程中,乙烯促进了离层中纤维同竞争-一个作用位点。30 x 10 6CO2可抵消1x10-6乙烯。素酶的合成,并促使该酶由原生质体释放到细胞壁中.引起第三类:C0*. CO*可使已形成的羟自由基(+0H)分解,因细胞壁的分解，同时也刺激离层区近侧细胞膨胀,器官便脱为乙烯的合成是-个自由参加的反应，分解羟自由基(.0H)落了。另外乙烯还可以促进瓜果开雌花，促进菠萝开花。促进就可抑制乙烯的合成。还有类似的自由基清除剂、解偶联剂地上部和根的生长和分化等。可以抑制乙烯的产生。2.4乙烯 对切花的生理作用另外由ACC转变来的结合物N-丙二酰- - ACC(MACC)乙烯促使花衰老的作用机理假说认为:在细胞膜上存在是失活的最终产物,其浓度的变化可以调节乙烯的产生。乙烯结合部位,它受敏感因子如切花离体后所收到的生理胁3.3乙烯的清除剂迫等的抑制和激活。当其被激活时就与乙烯结合。然后通过当产生乙烯后,一些物质能吸收乙烯气体,从而降低环第二信使调节基因转录,合成与衰老有关的蛋白质。已有证据境中乙烯的浓度,但它不能减少乙烯的产生。如高锰酸钾、降表明,乙烯可能通过调节基因转录和翻译促进花衰老。乙烯可冰片二烯、活性炭硅胶、浮石等。以促进- -种转化酶的抑制剂合成,从而阻止了衰老器官中蔗3.4 乙烯的受体抑制剂糖的分解和再分配。乙烯又促进了拟脂的化学变化而使得微乙烯与受体结合活化跨膜蛋白发生粒子的运输，信号传粒休膜拟脂粘度增加。伴随衰老,固醇:磷脂比增高,膜的选导下游组分的细胞核转录因子调控基因表达。1-环丙烷择性丧失。拟脂流动性影响到膜ATP酶的活性,又进-步影(1-MCP )可以抑制乙烯受体的活性从而抑制乙烯的衰老作响到糖的吸收。而糖是植物代谢过程中不可缺少的碳源,当代谢过程中碳源缺少时，蛋白质、核糖、脂肪的合成就会停3.5利用生物技术调控止,植物就开始衰老死亡。美国科学家已分离获得康乃馨编码ACC合成酶和乙烯3抑制乙 烯对切花伤害的措施形成酶基因的互补DNA,并利用反义RNA导人技术,这些互3.1 乙烯的合成抑制补DNA的反义RNA就能有效地阻碍内源乙烯的生物合成，有研究表明,花卉衰老时,花瓣中ACC浓度增加,而花从而抑制切花的衰老。瓣基部ACC合成酶活性是上部的38 ~40倍,并伴随乙烯形当然,在切花采后的贮藏运输和销售过程中，鉴于其组成高峰值。Borohov也认为花瓣衰老是乙烯合成的增加及织都可产生乙烯,我们通过抑制或拮抗或捕捉,尽量减少乙EFE活性的增加所致。因此,只要能够降低ACC合成酶和乙烯的产生。同时要尽可能避免切花受外界因子(如高温、细菌、烯形成酶(EFE)以及乙烯中间产物的合成,就能有效地减少乙失水挤压、机械损伤等)胁迫,以避免乙烯的加速产生,从而烯生物合成，从而延缓切花的衰老。延缓切花的衰老.提高其观赏价值。(1)由于蛋氨酸(Met)转变为s-腺苷蛋氨酸(SAM),这是问题与前景展望一个需能过程,消耗了ATP。所以减少ATP的供给可以减少随着对乙烯影响切花衰老机理研究的进-一步深人,同时乙烯的产生,如降低温度,抑制切花的呼吸作用等。用氨氧乙发现一些更有效.更经济的乙烯合成抑制剂、作用拮抗剂,特酸(A0A)、氨基乙炔酸(AHA),可抑制SAM的形成。其机理可别是生物技术的更深人、更广泛的应用,切花的保鲜必将步能是它们与蛋氨酸发生竟争作用从而阻碍了乙烯生物合成。人一个全新的时代。(2)从SAM一ACC这-步,可用AOA、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)、根瘤菌毒素、刀豆酸等,可抑制ACC的合参考文献成,其作用机理是抑制了磷酸吡哆醛酶的活性。Co*+、Ag*抑制1宋丽莉. 乙烯与切花衰老[].晋东南师范专科学校学报,2003(2)ACC合酶的活性。高峻平.观赏植物采后生理与技术[M].北京:中国农业大学出版社，2002(3)从ACC一ETH这- -步 ,可用没食子酸、三氯酚、钻离3 潘瑞炽植物生理学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001子等通过扰乱膜,阻止羟自由基(-OH)的产生来阻碍乙烯的郭兆武,萧浪涛花卉的化学调控V)I.长沙电力学院学报(自燃科学版)，合成。2002(3)3.2 ETH的作用抑制剂及拮抗剂5郭维明,曾 武清陈发棣.乙烯对切花菊衰老的调节0).南京农业大学学前面阐述了在乙烯产生之前,如何抑制乙烯先驱物质(如报.1997(4)ACC合成酶等)的产生,而在已经产生乙烯后,我们应采取何6夏晶晖,吴中军.乙烯影响切花衰老 的机理及调控措施D).绵阳经济技种措施来抑制或拮抗其产生呢?归纳起来有如下几类:术高等专科学校学报1998(2)第一类:银制剂。它是乙烯的专一性拮抗剂。 近来的观点刘元风,李晓方,李玲.乙烯受体 与信号转导成员的研究进展0).生命科认为:Ag”可竞争结合受体蛋白中的Cu2*位点,从而抑制乙烯学研究2003(2)的产生。常用的有:STS(AgNO;:NaSSO,=1:4),AgAc和AgNO,(责任编辑张芝)等。由于sTS效果好,价格低,在生产上用得最为广泛。而AgNO3易使保鲜液变黑而导致切花品质下降，且价格高,因中国煤化工此在生产上用得很少。MYHCNMHG第二类:CO2。高浓度(10% ~ 20%)CO2能抑制乙烯的生成。-般说来,乙烯(CH2)与CO2分子量、分子结构相似,它们共-努方数据.