Ρυθμιστές της Αύξησης των Φυτών Ethylene

Transcript

1 Ρυθμιστές της Αύξησης των Φυτών Ethylene

2 Πορεία παρουσίασης του Αιθυλενίου Καθοριστικοί Σταθμοί στην ανακάλυψη του Αιθυλενίου ως ορμονικού παράγοντα Δομή του Αιθυλενίου Μεταβολισμός του Αιθυλενίου Βιοσύνθεση Διακίνηση Καταβολισμός Ελεγχος της στάθμης (ενδο/εξωγενής) Επιδράσεις του Αιθυλενίου Ανάλυση των σημαντικότερων επιδράσεων Μηχανισμοί δράσης του Αιθυλενίου

3 Καθοριστικοί Σταθμοί στην ανακάλυψη του Αιθυλενίου 1901 Διαπίστωση της τριπλής αντίδρασης των χλωρωτικών φυτών πίσσου 1910 Διαπίστωση προώθησης ωρίμανσης της μπανάνας όταν συνυπάρχει με άλλους καρπούς και μάλιστα προσβλημένους από το μύκητα Penicillium 1959 Εντασσεται στους ρυθμιστές αύξησης των φυτών (Burg and Thimann)

4 Δομή του Αιθυλενίου

5 Βιοσύνθεση του Αιθυλενίου

6 Βιοσύνθεση του Αιθυλενίου

7 Θέσεις βιοσύνθεσης του Αιθυλενίου Στο επίπεδο ολόκληρου του φυτού To αιθυλένιο βιοσυντίθενται στους περισσότερους ιστούς όταν βρίσκονται σε συνθήκες stress. Ιδιαίτερα βιοσυντίθεται σε ιστούς που βρίσκονται σε διεργασίες γήρανσης ή ωρίμανσης

8 Διακίνηση του Αιθυλενίου Λόγω του ότι είναι αέριο το αιθυλένιο διακινείται από τις θέσεις βιοσύνθεσής του με διάχυση. Ο πρόδρομος στη βιοσυνθετική διαδικασία του αιθυλενίου 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) μπορεί να διακινείται και να συμβάλλει σε επιδράσεις αιθυλενίου απομακρυσμένες από το γενεσιουργό ερέθισμα

9 Καταβολισμός του Αιθυλενίου

10 Ελεγχος της στάθμης του Αιθυλενίου (ενδο/εξωγενής) Η αυξίνη επάγει τη βιοσύνθεση του αιθυλενίου σε πολλές φυσιολογικές διεργασίες Παρεμποδιστές παρεμβαίνουν στη βιοσύνθεσή του (στην ΑCC-synthase και ACC-oxidase) Εξωτερικά stresses επάγουν τη βιοσύνθεση το αιθυλενίου (τραυματισμοί, ψύχος, ξηρασία, πλημμύρα)

11 Κυριώτερες Διαπιστωμένες Επιδράσεις του Αιθυλενίου Διέγερση της ωρίμανσης σαρκωδών καρπών Διέγερση της απόπτωσης φύλλων ή καρπών Τριπλή αντίδραση χλωρωτικών φυτών πίσσου (Μείωση της επιμήκυνσης του στελέχους, πάχυνση του στελέχους κατ ακτίνα, έλλειψη τροπισμού του στελέχους ή παρουσία διαγεωτροπισμού: οριζόντιο προσανατολισμό) Παρεμπόδιση της διάτασης των φύλλων και των ακραίων οφθαλμών σε χλωρωτικά φυτά Πρόκληση επιναστίας των φύλλων (κάμψη του ελάσματος προς τα κάτω) Εμπλοκή σε αντιδράσεις stresses Πρόκληση δημιουργίας θηλυκών ανθέων σε διάφορα δίοικα φυτά Επαγωγή ριζογένεσης Ανθικη επαγωγή σε μερικά φυτά Συμμετοχή στην εκδήλωση κανονικού τροπισμού στη ρίζα

12 Διέγερση της ωρίμανσης σαρκωδών καρπών

13 Διέγερση της απόπτωσης φύλλων ή καρπών

14 Τριπλή αντίδραση χλωρωτικών φυτών πίσσου

15 Πρόκληση επιναστίας των φύλλων

16 Εμπλοκή σε αντιδράσεις stresses (πλημμύρα)

17 Χρήση παρεμποδιστων του Αιθυλενίου (STS:silver thisulfate)

18 Αποπρασινισμός σαρκωδών καρπών Στην πράξη το αιθυλένιο χρησιμοποιείται για τον αποπρασινισμό των μπανανών και των εσπεριδοειδών. Οι μπανάνες για να μπορέσουν να μεταφερθούν σε ευρωπαικές αγορές κόβονται σε προκλιμακτηριακό στάδιο δηλ. κόβονται πράσινες. Για να εμπορευθούν όμως πρέπει να αποπρασινισθούν. Ο αποπρασινισμός συνδέεται με την ωρίμανση των φρούτων. Για να ξεκινίσει ο μηχανισμός της ωρίμανσης πρέπει η συγκέντρωση του αιθυλενίου στη σάρκα του φρούτου (μπανάνας) να ξεπεράσει την κριτική συγκέντρωση του 1 ppm περίπου. Εάν η παραγωγή αιθυλενίου στη σάρκα του φρούτου είναι ανεπαρκής ο μηχανισμός ωρίμανσης δεν ξεκινά. Η προσθήκη στο θάλαμο συντήρησης αιθυλενίου σε συγκέντρωση 0,1% κατ όγκον έχει σαν αποτέλεσμα την έναρξη λειτουργείας του μηχανισμού της ωρίμανσης όλου του φρούτου ή μόνο των φρούτων που είχαν καθυστερήσει. Μετά την έναρξη λειτουργίας του μηχανισμού ωρίμανσης το αιθυλένιο δεν ασκεί καμία άλλη επίδραση. Τέλος εφιστάται η προσοχή στις υψηλές συγκεντρώσεις του αερίου αυτού διότι το αιθυλένιο σε συγκέντρωση 1% στον αέρα δημιουργεί εκρηκτικό μίγμα. )

19 Ανιχνευτής αιθυλενίου O ανιχνευτής αιθυλενίου χείρος σας δείχνει γρήγορα και με ακρίβεια τη συγκέντρωση σε ppm (μέχρι 1000)

20 Γενετικά τροποποιημένη ποικιλία τομάτας (για το γονίδιο της ACCοξειδάσης)

21 Δημιουργία γενετικά τροποποιημένων φυτων

22 Μηχανισμός αντίδρασης στο Αιθυλενίου

23 Μηχανισμός δράσης στο Αιθυλενίου

24 Το αποτέλεσμα στην ανάπτυξη και τη δημιουργία κονδύλων γενετικά τροποποιημένων για το γονίδιο της αποκαρβοξυλάσης του SAM (θειοαδενοσυλμεθειονίνη) φυτών πατάτας συγκριτικά με κανονικά φυτά

25 Εφαρμογή Αιθυλενίου για απόπτωση φύλλων και αραίωμα καρπών (Ethrel)