Этилен ускоряет созревание плодов

Обновлено: 07.07.2024

Следующий гормон биотического стресса – этилен (С₂Н₄). Это простое низкомолекулярное газообразное вещество обладает, тем не менее, очень значительным комплексным действием на растения. По основному характеру воздействия этилен можно назвать гормоном механического стресса.

Впервые эффект, который этилен оказывает на растения, обнаружил в начале ХХ века Д.Н. Нелюбов, выращивавший в своей лаборатории горох. Его растения имели утолщенные укороченные проростки с согнутой в форме петельки верхушкой (рис 1), которая, помимо прочего, проявляла еще и горизонтальный рост.

За неимением электричества в то время все освещали газом. Лаборатория Нелюбова не была исключением. Поэтому действие этилена было выявлено именно поочередной обработкой растений различными продуктами сгорания светильного газа. Это открытие позволило объяснить преждевременное опадение листвы у деревьев, растущих рядом с уличными светильниками или в местах аварий на газопроводе.

Рецепторы к этилену расположены в мембране. Эти белки-рецепторы представляют собой целое семейство и имеют различное фенотипическое проявление ответа на стресс. Они представляют собой гомодимерные гистидинкиназы. Этилен связывается с ионом меди, в результате чего конформация рецептора меняется, что приводит к его автофосфорилированию и вызывает фосфорилирование киназ внутри цитоплазмы. При этом блокируется ингибиторное действие протеинкиназы STR1 на рецептор EIN2, расположенный в ядерной мембране.

Мутанты ctr1 (рис.4) имеют все признаки растений, обрабатываемых этиленом, что позволяет сделать вывод о том, что без воздействия этилена CTR1 связана с мембранной гистидинкиназой и блокирует весь путь. Внутриклеточный каскад, запускаемый этиленом, может идти через МАР-киназы. В результате внутри ядра активируются различные транскрипционные факторы. Так, фактор EIN3 (ethylene-insensitive) связывается с промотором белка ERF1, вызывая его транскрипцию. ERF1 (ethylene response factor) сам является транскрипционным фактором и взаимодействует с ERE-последовательностью (ethylene response element) в промоторах генов, продукты которых определяют ответ на этиленовый сигнал. На рисунке 3 показано, как путем ацетилирования и деацетилирования гистонов может происходить активация и сайленсинг генов. На картинке также изображен TATA-box сайт, который является важным цис-регуляторным элементом во многих генах: именно здесь начинает расплетаться двойная спираль (благодаря более слабым водородным связям пары А-Т), что необходимо для работы ДНК-зависимой РНК полимеразы. К нему присоединяются либо гистоны во время инактивации гена, либо факторы транскрипции TBP (TATA binding protein).Этилен может вырабатываться во всех клетках. Синтез гормона начинается с аминокислоты метионина и является частью цикла Янга, в ходе которого израсходованный метионин восстанавливается с затратой АТФ. Из метионина и АТФ S-аденозинметионин синтазой (SAM-синтаза) образуется S-аденозинметионин. Далее под действием АЦК-синтазы образуется метиладенозин, который далее участвует в реакциях цикла Янга, и 1-аминопропан-1-карбоновая кислота (АЦК). Под действием кислорода АЦК-оксидаза превращает АЦК в этилен и цианомуравьиную кислоту, которая разлагается на углекислый газ и цианид. Цианид не является смертельно ядовитым для растений из-за наличия у них в дыхательной цепи митохондрий альтернативной оксидазы, благодаря которой цианид не ингибирует митохондриальное дыхание.

Воздействие этилена на растение вызывает так называемый тройной ответ: угнетение роста побега продольным растяжением, усиление поперечного роста, нарушение геотропизмов.

5. Этилен ингибирует рост корней в длину, но важен для образования боковых корней и образования корневых волосков (рис.6).

Этилен влияет на заживление ран. Всякое ранение связано с сильным механическим стрессом, и, соответственно – с выработкой этилена. При ранении под действием этилена происходит образование раневого камбия, который экзархно откладывает раневую перидерму. Перидерма представлена прочной гидрофобной тканью, создающей непроницаемый барьер перед раной.

Латекс у растений – коллоидный раствор, содержащий диспергированные микрочастицы каучука, эмульгированные поверхностно-активными веществами. Такую природу имеет и млечный сок бразильской гевеи (Hevea brasiliensis). Каучук в млечниках растения содержится в виде жидкого сока, а при повреждении быстро твердеет, закупоривая таким образом рану и предотвращая проникновение патогенов. На затвердение латекса влияет именно этилен. На плантациях гевеи широко используются ингибиторы этилена.

В некоторых формах иммунного ответа участвует и этилен.

Известный пример защиты растений от фитофагов – выделение таннинов африканскими акациями. Когда антилопы поедают листья деревьев, выделяется этилен, в ответ на который акации образуют токсичные для животных полифенольные соединения – таннины. Интересно, что этилен, будучи летучим веществом, попадает в воздух и распространяется с ветром, из-за чего растения на довольно большой площади начинают вырабатывать таннины и становятся ядовитыми.

В некоторых растениях под воздействием этилены вырабатываются фитогемагглютины, склеивающие эритроциты, и разнообразные ингибиторы протеиназ, нарушающие пищеварение.

Этилен вызывает в клетках, находящихся рядом с зоной поражения, синтез фитотоксинов – фитоалексинов. Фитоалексины – это вещества разнообразной химической природы (гликозиды, терпеноиды, алкалоиды, фенольные соединения). Существует и множество других играющих важную роль в защите растений веществ: например, это лектины, ингибиторы протеиназ, и т. д., как действующие как против патогена, так и усиливающие защитные характеристики самого растения.

Этилен – бесцветный газ, почти без запаха, плохо растворим в воде. Для этилена характерна способность к реакциям присоединения. Для ускорения созревания в ящики с зелеными плодами кладут несколько штук красных. Зрелые плоды выделяют газ – этилен, что ускоряет созревание плодов.

Вложение	Размер
milyutina_marina_sosh_no27_cheboksary.doc	142 КБ

Предварительный просмотр:

города Чебоксары Чувашской Республики

Влияние этилена на скорость созревания плодов (томат)

ученица 3Б класса

Воронова Вера Васильевна

1.Методика выполнения исследования…………….6

2.Результаты и их обсуждение……………………. 7

III. Список литературы……………………………….. 9

Этилен (этен) CH = CH = CH – органическое соединение, первый член гемологического ряда этиленовых углеводородов. Этилен – бесцветный газ, почти без запаха, плохо растворим в воде. Для этилена характерна способность к реакциям присоединения. Это свойство используется для синтеза многих важных продуктов.

Помидор съедобный, томат – Lycopersicum esculentum Mill.

Семейство пасленовых – Solanaceae.

Общеизвестная полевая и огородная культура.

Помидор – травянистое однолетнее растение, до 120 см высоты. Корень стержневой, ветвистый.

Стебель прямостоящий, сильно ветвистый. Листья простые, очередные. Цветки правильные, пятичленные, желтые. Соцветия – завиток. Плод ягодообразный, многосемянной, сочный. В созревшем виде ярко-красный, иногда желтый или белый. Семена мелкие. Цветет с июля по сентябрь. В средней полосе России плоды созревают с июля месяца. Помидоры содержат большое количество калия, каротина, витамина P, витаминов комплекса B и аскорбиновую кислоту. Помимо указанного, в помидорах содержится пурины, пектиновые вещества, клетчатка, лимонная и яблочные кислоты. Содержащиеся в томатах вещества делают их весьма ценным продуктом лечебного питания. Помидоры выращивают повсеместно, для получения раннего урожая – в теплицах, парниках; позднее – в открытом грунте. Ценность помидоров также в том, что они хорошо

дозариваются (доспевают), сохраняя при этом качества свежих

4 помидоров. Наиболее целесообразно все сформировавшиеся плоды снимать с кустов бурыми и даже зелеными – начинающими белеть и закладывать их на дозаривание. Это намного увеличит урожай плодов с куста. Дозаривание проводят в хорошо проветриваемом помещении при температуре 20-25 градусов. Плоды укладывают на полки, в ящики не более чем в 2-3 слоя. Для ускорения созревания в ящики с зелеными плодами кладут несколько штук красных. Зрелые плоды выделяют газ – этилен , что ускоряет созревание плодов. Это можно легко доказать опытами.

В некоторых случаях возникает необходимость срывать фрукты недозревшими. Это актуально, когда плоды нужно сохранить во время длительной перевозки. Такая мера позволит спасти их от вредителей или неблагоприятных погодных условий. При этом фрукты не теряют полезных свойств, имеют прекрасные вкусовые качества.

Один из самых известных случаев в этой истории - это помидоры, которые краснеют на газете или например бананы, которые желтеют в "газовой камере".

Основная причина дозревания сорванных плодов вот какая.

Какие сорванные плоды дозревают, а какие нет?

Восприимчивыми к гормону считаются: яблоко, манго, банан, авокадо, груша, абрикос. Эти фрукты выделяют газ самостоятельно, за счет чего они и дозревают. Их рекомендуют хранить с другими плодами, чтобы ускорить их созревание. Чувствительные к этилену: айва, хурма, сливы, ананасы. Фрукты, менее восприимчивые к гормону: гранат, инжир, виноград. Эти плоды могут дозреть исключительно на дереве, при условии поступления влаги и питательных веществ. Фрукты последней группы не созревают под воздействием этилена, напротив, он активизирует процессы старения, в результате чего они портятся.

Условия дозревания сорванных фруктов

Собранные плоды помещают в темные бумажные или деревянные коробки. Убирают в темное помещение с температурой, не превышающей 22 С и не ниже 20 градусов. Фрукты, в зависимости от сорта, выделяют и поглощают разное количество этилена. При температуре выше оптимальной, созревание плодов ускоряется, но при этом они становятся мягкими, с дряблой кожурой. Солнечные лучи значительно ускоряют процесс, но фрукты утрачивают упругость и сочность, а в некоторых случаях на них появляются темные пятна. Поэтому такие условия хранения не подходят, если плоды планируют впоследствии продавать. В холодном помещении на созревание понадобиться больше времени.

Совместимость при хранении

Важно правильное соседство. Яблоки выделяют этилена больше других, поэтому их хранят отдельно. Для ускорения процесса созревания рядом с другими зелеными фруктами рекомендуют положить именно эти плоды. Тара должна быть исключительно из бумаги или дерева. Использовать для хранения полиэтиленовые пакеты не рекомендуют, так как конденсат, который в них образуется, стимулирует гниение. Для использования в коммерческих целях применяют современные технологии. Фрукты срывают недозревшими и помещают в специальные кабины, в которые небольшими дозами подают этилен. Практически все фрукты, лежащие на прилавках зимой, подвергаются обработке в подобных камерах.

Основная причина дозревания сорванных плодов вот какая.

Какие сорванные плоды дозревают, а какие нет?

Условия дозревания сорванных фруктов

Совместимость при хранении

Читайте также: