植物抗病反应及其信号分子(综述)

介绍了植物抗病反应及信号分子包括水杨酸 (SA)、乙烯、茉莉酸及其甲酯 (JA和Me -JA)、活性氧(Aos)及钙离子流等在植物抗病反应中的主要作用。     

拟南芥中的诱导抗病性的研究新进展

植物信号分子水杨酸和茉莉酸在诱导抗病性中有重要作用,它们介导的通道间的对话可以抑制JA介导的防卫反应。在拟南芥中,SAR和ISR可有效对付广谱的病原物,包括叶部病原物丁香假单孢菌番茄致病变种。SAR和ISR都需要关键调节蛋白NPR1通过平行的激活NPR-1介导的防卫反应防治丁香假单孢菌。     

水杨酸信号转导及其在植物抵御生物胁迫中的作用

水杨酸(SA)是植物防卫反应的重要内源信号分子,在植物抵御生物性胁迫中发挥重要作用.近年来,SA信号转导研究取得了较大进展,确定了以NPR1为中心组分的信号转导途径.同时发现,SA介导的植物抗逆途径与其他信号转导途径间还存在着复杂的对话机制.文中介绍了生物胁迫诱导引起PR-1基因表达的SA信号转导途径中的重要组分及其可能的模式,以及SA与其他信号分子如茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)和一氧化氮(NO)等之间的互作关系,并对这一领域今后的研究进行了展望.     

外源胁迫对水稻内源茉莉酸和水杨酸的影响

茉莉酸和水杨酸是植物防御反应中的重要分子，为研究茉莉酸和水杨酸在水稻防御反应中的作用，采用了色谱法测定了此两种激素在外源植物生长调节剂胁迫下的水平变化。我们采用的此方法简单，灵敏度高，再现性好，此两种激素含量变化可得到准确分离与测定。我们的结果表明在水稻中茉莉酸和水杨酸的作用可能不同与其它植物。首先，水杨酸含量变化较缓慢，其次，茉莉酸含量变化较明显。此结果表明水稻中茉莉酸和水杨酸的作用可能不同与烟草和拟南介，在信号传递过程中可能起到正面的调节作用。     

水分胁迫下植物体内的信号传递

本文综述了水分胁迫下植物体内的干旱信号传递，包括水分胁迫下信号的识别、信号通过第二信使、蛋白磷酸化/去磷酸化参与的胞内传递，水分胁迫下木质部汁液中蛋白质、pH值的变化及化学物质脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)等参与的化学信号传递等。     

一氧化氮：植物细胞次生代谢信号转导网络可能的关键节点

细胞内部的信号转导系统是介导真菌诱导子等外界因子诱发植物次生代谢产物合成的桥梁和纽带.一氧化氮是近年来发现的一种新型植物信号分子.近年来的研究表明,一氧化氮(NO)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、活性氧(ROS)等植物体内的主要信号分子(途径)不仅参与植物细胞次生代谢的信号调控,而且不同信号途径之间可以通过共催化、互抑制、共协调等作用相互交叉形成复杂的信号调控网络.文中简要介绍了国内外有关研究进展,重点结合本实验室的研究结果提出了以NO为关键节点的植物细胞次生代谢产物合成信号调控网络模型,提示了NO在植物细胞次生代谢信号调控网络中的潜在分子开关作用.     

脂氧合酶--植物抗胁迫响应的关键酶

在植物抗胁迫响应中。脂氧合酶途径在抗性机制中非常重要．脂氧合酶是一种非血红素铁蛋白,在生物体内的主要作用是催化含有顺,顺-1,4-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸加合氧分子,生成具有共轭双键的多不饱和脂肪酸的过氧化物及其一系列次生产物,如C3-,C6-,C9-和C12-醛、酮、醇、酸、酯等低分子量易挥发产物。它们和茉莉酸（茉莉酸甲酯）等构成植物抗性系统的信号分子诱导抗性蛋白合成及一系列抗胁迫反应．本文详述了脂氧合酶的结构、特性、作用机理、生理作用、活性测定方法和人工模拟。     

不同信号传导物质对玉米防御酶活性的诱导作用

茉莉酸（甲酯）和水杨酸（甲酯）已证实是植物体内信号传导物质，与植物防御物质的产生有密切关系。本文研究了信号传导物质（水杨酸、茉莉酸甲酯以及水杨酸甲酯）对玉米品种粤农9号玉米幼苗防御性酶的诱导作用。     

根际细菌诱导的系统抗性

在植物根际附近（包括根围和根内）存在大量的细菌,其中非致病性根际细菌能诱导植物产生系统抗性,称之为ISR,其表型与病菌诱导的系统获得性抗性（SAR）相似,根际细菌调控诱导的系统抗性对许多植物如拟南芥、豆类、黄瓜等上的真菌、细菌、病毒有抑制作用。诱导细菌和挑战病菌在空间上是相对隔离的,ISR的信号途径需要茉莉酸（JA）和乙烯的作用,ISR不产生PRs。在大田条件下ISR也是有效的,这就提供了一个植物病害生物防治的自然机制。     

茉莉酸处理对木本油料植物小桐子早期花序芽基因表达的影响

小桐子(Jatropha curcas)是大戟科多年生木本油料植物,其种子含油率较高(30％～40％),是一种潜在的可再生能源植物.然而小桐子雌花较少,种子产量较低,严重限制其推广应用.茉莉酸是一种重要的植物激素,在花发育过程中起着重要作用.为了解茉莉酸在小桐子花发育过程中的作用,应用第二代高通量测序方法,对1.0 mmol/L茉莉酸处理24 h后的小桐子早期花序芽进行转录组测序分析,观测茉莉酸对花发育及相关基因转录的影响.结果显示,外源茉莉酸处理导致早期花序芽中1259个基因上调表达,695个基因下调表达;其中,10个与成花转变相关,8个与花器官发育相关以及18个与茉莉酸合成和信号转导途径相关的拟南芥同源基因表达发生了显著变化,但是花器官表型并未有显著的改变.差异表达基因的GO注释显示,"响应茉莉酸"功能分类基因在上调表达基因群中富集,表明在小桐子中存在可以响应外源茉莉酸处理的信号途径.茉莉酸处理后,与拟南芥花器官发育相关基因同源JcFUL、JcSRS、JcSEP1、JcAGL61、JcWOX1、JcTPR4和JcSEU下调表达,然而小桐子花器官表型没有明显改变,说明在小桐子中这些基因的变化表达不足以改变小桐子花器官表型.实验结果对解析茉莉酸在小桐子花发育调控过程中的作用有一定的参考价值.     

菌根共生体中植物信号物质的产生及其作用机制

菌根是丛枝菌根真菌与宿主植物形成的互利共生体,在共生的不同阶段,植物产生一系列的信号物质如独脚金内酯、溶血磷脂酰胆碱、茉莉酸和水杨酸等.这些信号物质在植物与丛枝菌根真菌间相互识别、菌根形成、营养物质交换,以及植物防御反应诱导等方面发挥重要作用.文中探讨植物信号物质在丛枝菌根共生系统形成前后和病原体侵害的3个阶段可能的生理效应和作用机制,旨在为研究丛枝菌根真菌与植物信号物质的相互作用及其在农业生产和环境保护方面的应用提供依据.     

水稻中一个与COI1同源的基因克隆及其表达分析

利用同源序列分析,在水稻基因数据库中检索到了几条与拟南芥中的COI1基因具有高度同源性的EST(expression sequence tag)片段和相应的基因组序列．根据EST拼接和基因组比较结果设计引物,利用RT—PCR在水稻中得到与COI1高度同源的cDNA,并在基因组中推断出相应的基因,命名为RCOI1．RCOI1与COI1在氨基酸水平有74％的同源性．与COI1相似,RCOI1蛋白也具有典型的F—box和LRRs结构域．半定量RT—PCR显示该基因的表达受茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导,说明这个基因可能参与水稻茉莉酸应答反应．该基因的发现对于探索单子叶植物的茉莉酸信号转导途径,以及研究该途径在农作物中的抗虫抗病和抵抗恶劣环境等方面的作用都有重要意义．     

基于氧化锌-富勒烯/卵磷脂复合纳米膜界面的顺式茉莉酮的电化学分析研究

顺式-茉莉酮是花挥发物的一种植物激素成分,是胁迫条件下茉莉酸的代谢物之一,具有生理活性,在植物防御中起重要作用.顺式-茉莉酮的快速、灵敏检测对于研究植物的生理作用具有重要意义.将氧化锌/富勒烯(Zn O/C60)复合纳米粒子分散在卵磷脂(PC)溶液中,滴涂在玻碳电极表面,制备了基于PC-Zn O/C60复合纳米修饰膜电极.采用伏安法比较了顺式-茉莉酮在不同修饰电极、不同酸度下的电化学行为.顺式茉莉酮的还原峰电流与浓度在1.0×10-51.0×10-3mol/L范围内具有良好的线性关系,检测限为9.2×10-6mol/L.该传感器对顺式-茉莉酮具有灵敏的电化学响应信号,可以实现顺式-茉莉酮的灵敏检测.     

茉莉酸对葡萄幼苗耐热性的影响

用50μmol/L茉莉酸（JA）处理葡萄幼苗,能减缓高温胁迫下一些胁变反应,如：可溶性蛋白含量的降低,电解质渗透率的增强.高温下,与未经JA处理的幼苗相比,JA处理能使幼苗保持较高抗氧酶活性,在一定程度上抑制了抗氧化酶活性的降低,并延缓了葡萄幼苗的热致死时间.     

13-脂氧合酶在拟南芥叶片衰老中的作用分析

促进叶片衰老是植物激素茉莉酸（JA）的一个重要生物学功能. 在植物体内,JA最初经13-脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)的作用而形成. RTPCR发现,在发生衰老的叶片中,〖STBX〗LOX3、LOX4、LOX6〖ST〗基因转录发生明显上调,而LOX2在叶片衰老后期明显下调. 构建了拟南芥9-LOX活性缺失突变体〖STBX〗lox1/lox5〖ST〗, 利用该材料以亚麻酸为底物测定了拟南芥叶片发育不同阶段13LOX的活性,发现：与幼嫩叶片相比,衰老叶片中LOX活性明显     

牛皮杜鹃内源茉莉酸对UV-B辐射响应机制研究

UV-B辐射是高山植物生长发育和代谢的重要影响因素.茉莉酸作为一种内源信号分子对UV-B辐射、低温、干旱、病虫害等胁迫具有广泛的响应.本实验选用牛皮杜鹃幼苗为材料,PAR辐射48 h为作为对照组,UV-B辐射48 h作为实验组,将实验组与对照组高山牛皮杜鹃的转录组测序结果进行对比分析.结果表明,差异基因主要富集到植物病原相互作用,淀粉和蔗糖代谢,MAPK信号通路、植物激素信号转导通路中,其中45个茉莉酸相关基因富集在JAZ通路和p80 MAPK通路中.初步证明牛皮杜鹃内源茉莉酸通过JAZ通路和p80 MAPK通路来响应UV-B辐射,为进一步阐述茉莉酸抗UV-B辐射机制提供了理论基础.     

茉莉酸和吲哚丁酸的LC-MS分析

试验通过变换LC-MS系统的漂移电压,对吲哚丁酸(IBA)和茉莉酸(JA)进行质谱分析。以确定对它们进行定量分析的最佳条件。IBA和JA的标准试剂显示了相同的质谱图形变化,在60V时能得到最强分子离子峰,当电压继续升高时分子离子峰的强度逐渐减弱,并出现一些m／z更小的碎片离子峰。IBA分子离子的m／z是202,JA是209。     

植物激素CEPA、ABA和Me-JA对百合试管结鳞茎及移栽的影响

本试验研究了不同浓度的植物激素乙烯 (CEPA)、脱落酸 (ABA)和茉莉酸甲酯 (Me- JA)对诱导百合鳞茎形成和膨大的作用 ,以及其处理对试管鳞茎移植后过渡苗成活质量的影响。试验结果表明 :CEPA、ABA和 Me- JA适宜的浓度都能诱导百合试管鳞茎的形成 ,但对鳞茎的膨大有不同的影响。通过使用 Me- JA(5 μmol/L) ,不但可以获得较高的鳞茎形成率和质量 ,而且对试管鳞茎移栽后的生长发育有利。     

植物中钙解码机制的研究进展

Ca2＋作为重要的第二信使,在植物生长发育中起着非常重要的作用．目前已经鉴定的植物Ca2＋传感器蛋白有：钙调素（CaM）、类钙调素蛋白（CMLs）、钙依赖型蛋白激酶（CDPKs）和类钙调磷酸酶B亚基蛋白（CBLs）及其互作蛋白激酶（CIPKs）,这些传感器蛋白多以基因家族形式存在,并且在植物中能够形成错综复杂的钙离子信号传递网络系统．主要从植物Ca2＋传感器蛋白的生化特性、生理功能和靶蛋白3个方面,综述了植物解码钙信号机制的最新研究进展．     

茉莉酸受体多功能纳米探针的合成与应用

将巯基丙酸修饰的CdTe量子点和植物激素茉莉酸通过一步法偶联到表面修饰氨基的Fe3O4纳米颗粒表面,合成了一种同时具有荧光信号、磁响应性能和特异性标记植物原生质体中茉莉酸受体的多功能磁性荧光纳米探针. 荧光光谱测试表明该探针保持了CdTe量子点荧光性能,具有荧光强度高,适用体系的pH范围宽,抗光漂白性能好等优点. 磁响应及磁滞回线测试充分说明该探针具有良好的超顺磁性. 使用该探针对绿豆原生质体中茉莉酸受体进行成像,结果表明,该探针对茉莉酸受体具有选择性标记的功能,茉莉酸受体主要存在于原生质体膜上. 该标记方法简单方便,能为茉莉酸信号转导研究提供可视化的信息.