植物茉莉酸


植物的内源JA含量可因种种外界因素的刺激而有明显的增加,这些外来的诱导因素包括机械伤害、虫害、病害、干燥、渗透胁迫、真菌细胞壁制剂、多糖、寡糖。

Creelman等用在黑暗中生长3天的大豆下胚轴为试验材料,在切断处理后2小时即发现内源JA及JA-Me迅速合成,在处理24小时内继续保持高水平。未经切断处理的大豆下胚轴的JA及JA-Me含量无增加现象。结果显示机械伤害对JA及JA-Me的合成有促进效果,而且反应迅速。Albrecht等用单克隆抗体ELISA技术测定燕麦和Bryoniadioica的幼苗叶内JA和JA-Me含量,证实伤害诱导JA迅速合成。

大麦叶片经1mol/L浓度的山梨醇或干燥处理后也迅速产生JA类化合物。这种反应在处理后4小时开始表现,24小时后JA及其氨基酸结合态大量累积。因这两种处理而引起的渗透胁迫可能是刺激大麦叶片组织产生JA的主要原因。

另一种促进植物合成JA的有效处理是应用真菌细胞壁制剂。Gundlach等在大豆等6种植物细胞悬浮培养试验中加入酵母细胞壁制剂作为刺激物。这6种植物细胞在处理后很快产生JA及JA-Me,平均含量达25纳克/克干重。其中夹竹桃科的灰白毛萝芙木细胞反应最灵敏,在刺激物处理后45分钟JA含量达1370纳克/克干重,以后虽逐渐下降,但至100分钟时再度上升,以后继续保持高水平。罂粟科的花菱草细胞内的JA合成系统也很敏感,加入酵母细胞壁制剂后60分钟内JA、JA-Me和亚麻酸含量达高峰,分别为590纳克/克干重、600纳克/克干重及6600纳克/克干重。到目前为止,在已知的研究资料中,这是植物因接受外来刺激而迅速产生JA信号分子的突出例证。

利用真菌细胞壁制剂作为刺激物以诱发植物抵抗病害侵袭的防卫系统或促进植物防御素的合成。已有大量的研究,并获得肯定的结论。真菌细胞壁制剂的中药有效成分是多糖和寡糖。多糖包括β-葡聚糖及其聚合态都能诱发植物防御素的合成。多糖降解产物之一——几丁质也能诱发植物的防卫反应。关于寡糖作为植物细胞内的化学信号的研究报告很多,其显著功能是诱发植物防御系统及影响植物生长发育过程。这些复杂的碳水化合物如何在植物细胞内的信号识别及传递系统中发挥作用是非常重要的研究领域,有待开拓。

植物显然具备可诱发的防卫潜能,JA或JA-Me可能是这种防卫反应信息传递系统的一部分。Gundlach等证实酵母细胞壁制剂确能诱发内源JA的迅速合成。在JA合成后,植物细胞产生一系列的其他的相应反应,包括特殊的蛋白基因表达及次生物质合成。此外,Kauss等用芫荽细胞为试验材料发现JA预处理提高细胞对真菌细胞壁制剂的敏感性。总的来说,利用外界刺激以促进内源JA的合成为一有效的研究手段,对于JA在植物体内功能及作用机理的了解将有重要的贡献。



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