Language
Country/Area
No result found
Двойственная природа этилена: как он стимулирует рост растений, сокращая при этом продолжительность жизни плодов?
Этилен (CH2=CH2) — ненасыщенный углеводородный газ, играющий важную роль в качестве природного гормона растений. Этот простейший олефиновый газ не только играет регулирующую роль в процессе роста растений, но и оказывает влияние на многочисленные этапы их жизни, такие как созревание плодов, раскрытие цветков и сбрасывание листьев. Однако это свойство, способствующее росту, имеет и недостаток: сокращается срок хранения плодов.
Этилен считается ключевым фактором, способствующим созреванию растений, и может оказывать существенное влияние на жизненные процессы растений даже в ультраследовых концентрациях.
История этилена
Этилен имеет долгую историю использования в сельском хозяйстве. Древние египтяне срезали инжир, чтобы стимулировать его созревание, а древние китайцы использовали благовония, чтобы ускорить созревание груш. В XIX веке жители городов обнаружили, что утечки газа в уличных фонарях могут привести к остановке роста растений, увяданию цветов и преждевременному опаданию листьев. В 1874 году было обнаружено, что дым вызывает цветение ананасовых полей, и причиной этого было то, что дым содержал этилен. С тех пор фермеры начали использовать химические методы, такие как прекурсоры этилена, для усиления эффекта.
Синтез этилена в растениях
Этилен вырабатывается почти во всех частях растений, включая листья, стебли, корни, цветы, плоды и семена. Синтез этилена регулируется стадией развития и факторами окружающей среды. В процессе жизни растений выработка этилена происходит на определенных стадиях роста, таких как прорастание семян и созревание плодов. В процессе синтеза участвует аминокислота метионин, которая преобразуется в этилен под действием ряда ферментов.
В биосинтезе этилена одним из важнейших ферментов является АЦК-синтаза (АКС). Ее активность определяет скорость производства этилена, поэтому ее регуляция имеет решающее значение.
Восприятие и реакция растений на этилен
В растениях этилен воспринимается серией димеров трансмембранных белков. Эти сенсорные механизмы позволяют растениям реагировать на изменения этилена в окружающей среде, что влияет на их рост и развитие. В неблагоприятных условиях, например, на засоленных почвах, этиленовая сигнализация помогает растениям адаптироваться к стрессу и стимулирует рост.
Влияние на бизнес и проблемы
В коммерческом сельском хозяйстве свойства этилена также вызывают некоторые проблемы, включая сокращение срока годности фруктов и приводящее к сокращению срока годности срезанных цветов и горшечных растений. Для решения этих проблем многие исследователи разрабатывают технологии подавления этилена, например, подавления его синтеза или восприятия, чтобы сохранить здоровье растений и продлить их жизнь.
ЗаключениеКоммерческие производители используют этилен для стимуляции цветения ананасов, но это создает проблемы для коммерческих операций, поскольку он может ускорить старение других растений и цветов.
Этилен — палка о двух концах для роста растений. Хотя он может эффективно способствовать развитию и росту растений, он также может сократить жизнь плодов и цветов. Это, несомненно, является вызовом для сельскохозяйственных производителей. Как в этой ситуации фермерам найти баланс, чтобы эффективно использовать преимущества этого гормона и минимизировать наносимый им вред?
