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SA
是植物体内一种含量较低的内源酌类物质
,
但它在植物生长、发育、成熟、衰老调控及抗
逆诱导等方面有
着广泛的生理作用
,
还是诱导系统获得性抗性
< br>(Systemic
acquired
resistance,
SAR)
产
生的关键信号分子之一。
JA
及茉莉酸甲酯
(MeJA)
是一类脂肪酸的衍生物
,
它们不仅影
响植物体的生长发育
,
还与抵抗病原侵染有关
,
同时是一种创伤
(
昆虫取食、机械伤害、干旱、
盐胁迫、
低温等
)
诱导的内源信号分子
,<
/p>
可以启动植物体内抗病防御基因的表达
,
从而调控植物
的防御反应。
ET
是一种
气态激素
,
与植物生长发育过程中许多生理效应有关。植物使用
不同
的信号通路控制不同类型病原物的抗性
,
< br>由水杨酸
(Salicylic acid,
SA)
、乙稀
(Ethylene,
ET)
、茉
莉酸
(Jasmonic
acid, JA)
介导的信号转导通常被称为植物抗病防卫基本信号通路。它们之间及
与其它信号通路之间通过某些通调因子的作用进行交叉对话
(C
ross-talk),
形成复杂的信号转
导网络
,
可以使植物应对不同刺激快速调动防卫反应。这些因子如何对不同的外源信
号作出
反应
,
通过何种机制形成信号网
络并发挥作用
,
是抗病防卫研究中的重要内容。
水杨酸(
salicylic acid
,
SA
)
,化学名称为邻羟基苯甲酸
,是植物体内自身存在的一种简单的
酚类化合物。由于水杨酸对植物体内一些重要的代谢
过程起调控作用,例如促进植物开花、
调节种子发芽、抑制顶端优势促进侧生生长、影响
瓜类性别分化、调节膜透性及离子吸收、
调控乙烯合成等,因而被认为是一类新型的植物
激素
[1]
。现已发现,水杨酸能够
作为植物
应对生物胁迫及非生物胁迫反应的重要信号分子,
诱导
多种植物对不同的病毒、
真菌及细菌
等胁迫产生持续抗性,诱导
植物抗性相关酶的生成,并调节其活性
[2,3]
。目前,对水杨酸
的研究主要集中在其诱导植物抗病性上。许多研究表明<
/p>
,
水杨酸可以作为诱导因子,提高植
物
的系统抗性,在植物的抗病反应中起着非常重要的作用。
[1]
Raskin
I,
Skubatz
H,
Tang
W,
et
al.
Salicylic
acid
levels
inthermogenic
and
nonthermogenic plants[J].Annals of
Botany,1990, 66(4):369-373.
[2]
< br>丁秀英
,
张军
,
苏宝林
,
等
.
水杨酸在植物抗病中的作用
[J].
植物学通报
,2001,18(2):163-168.
[3] Malamy
J, Carr J P
, Klessig D F, et al.
Salicylic Acid: A LikelyEndogenous Signal in the
Resistance
Response of Tobacco to Viral
Infection[J].Science,1990,250(4983):1002-1004.
水杨酸做为一个重要的信号分子
,
在植物防御
外界病原菌入侵过程中起到关键的调节作
用
,
< br>这在很多年前就已经被研究证实了
(Lawton
et
al.,
1995a,
Summermatter
et
al.,
1995,
Metraux et al., 1990, Delaney et al,,
1994a)
。在
1979
年
White
发现用水杨酸处理烟草叶片之<
/p>
后可以明显提高植物对
TMV
病毒的防御
能力
(Whhe, 1979)
。
19
90
年
,Malamy
等人和
Metraux
等人的研究指出
,
在植物体中水杨酸的大量积累可以使植物防御病原菌侵染的能力得到很大
提高
,PR
基因的表达量也会大幅增加
,<
/p>
这同时出现在被病原菌入侵的植物组织以及远离被入
侵部位的植物
体其它组织中。水杨酸的积累同时可以产生一些具有抑制微生物活性的蛋白
(Malam
y et al.,1990, Metraux et al.,1990, van Loon et
al., 2006,Wang et al., 2010b)
。更进一步的
研究表明使用外源性水杨酸或者是水杨酸的类似物
INA
和
BTH
都可诱导
PR
基因的表达量上
升
,
这一系列的证据都充分的说明了水杨酸在植物系统获得性免疫过程中起到了非常重要的
作
用
(Maraux et al., 1991, Ward etal.,
1991, Friedrich et al.,1996,Gorlach et al.,
1996,Lawton et al.,
1996b, Wang et al.,
2007)
。
将来源于假单胞菌的<
/p>
nahG
基因通过农杆菌转染到植物中
,
可以持续在植物体内表达细菌
水杨酸羟化酶
,
因此水杨酸在该转基因植物体中不能像在正常野生型植株中积累升高。在这
种转基因植物中
PR
基因不能够被诱导表达<
/p>
,
并且与野生型植物相比更容晃被病原菌所感染
< br>(Gaffney et al., 1993, Lawton et al., 1995b, Delaney et al., 1994b)
。虽然在很长一段时间里
,
水杨
酸一直被认为是植物获得性免疫过程中非常重
要的信号分子
,
但迄今为止对水杨酸在植物体
< br>内生物合成通路的研究还不是很清楚。
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