水杨酸对丹参培养细胞中迷迭香酸生物合成及其相关酶的影响

迷迭香酸(RA)是丹参中一种重要的酚酸类次生代谢物。为探讨水杨酸(SA)诱导子对丹参悬浮培养细胞中RA的生物合成及其相关酶的影响,考察了SA诱导子和酪氨酸氨基转移酶(TAT)的竞争性抑制剂(AOPP)对RA合成积累量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和TAT活性的影响。发现在培养的第6天用浓度为6.25 mg/L的SA处理后,PAL活性在诱导后4 h出现高峰,为对照组水平的124%;RA的积累量在诱导后8 h出现峰值(5.914±0.296)mg/g。用浓度为0.1μmol/L的AOPP处理,6 h后AOPP对TAT活性影响较小(与对照组无显著差异),但明显抑制了PAL活性(为对照组水平的44%),且在PAL活性明显降低的同时RA的积累量显著减少(4.709±0.204)mg/g。进一步用0.1μmol/L AOPP和6.25 mg/L SA共处理,AOPP对PAL的抑制作用可得到一定程度的缓解,且RA的积累量较AOPP单独处理的高。表明SA可以诱导丹参悬浮培养细胞中RA积累量的增加,且在RA合成过程中PAL的限速作用比TAT明显。     

核黄素和接种番茄黄化曲叶病毒对番茄叶片防御酶活性的影响

以番茄品种‘1479’为材料,研究了喷施核黄素(Riboflavin)和接种番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)对幼苗叶片中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)3种防御酶活性的影响。结果显示:(1)核黄素能显著降低番茄植株的番茄黄化曲叶病毒病的病情指数,并以2 mmol/L时诱导效果最佳,诱抗效果最高可达41.91%。(2)2mmol/L核黄素处理后96h内,番茄叶片的POD、PPO和PAL活性显著高于对照。(3)接种TYLCV后,核黄素处理和接种TYLCV处理均可诱导番茄叶片中防御酶活性显著增强。研究表明,核黄素处理可诱导POD、PPO和PAL活性的系统增强与番茄对TYLCV的诱导抗性密切相关。     

茉莉酸甲酯诱导邻近番茄植株抗斜纹夜蛾的浓度和距离效应

茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate, MeJA)与植物间的防御通讯密切相关,其挥发性强,可以在空气中传播而诱导邻近植物产生防御反应,为探明MeJA诱导邻近植株抗虫性的浓度和距离效应,本研究在大棚(长4 m×宽1 m×高1 m)进口处喷以不同浓度MeJA,检测离气味源60 cm、120 cm、180 cm、240 cm和300 cm远的番茄植株叶片多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO),过氧化物酶(Peroxidase, POD)和脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)的活性以及斜纹夜蛾幼虫取食不同处理番茄植株叶片后的体重增长率,研究结果表明1 mmol/L和10 mmol/L MeJA挥发物可以显著诱导增强邻近番茄植株叶片PPO,POD和LOX酶的活性,以离10 mmol/L MeJA气味源60 cm处植株叶片的酶活性最高,并随着距离的增加而呈降低的趋势;取食60 cm和300 cm对照组植株叶片的斜纹夜蛾幼虫其体重增长率没有显著差异,然而1 mmol/L和10 mmol/L MeJA处理下,取食300 cm处植株叶片的斜纹夜蛾幼虫其体重增长率显著高于取食60 cm处的,相同时间下以取食10 mmol/L MeJA处理组60 cm处植株叶片的幼虫体重增长率最低,以上研究结果表明MeJA对邻近番茄植株抗虫性的诱导有明显的浓度和距离效应。     

水杨酸对香荚兰抗逆相关酶的活性和丙二醛含量的影响

对大田栽培的香荚兰植株进行不同浓度的水杨酸(SA)处理,结果表明：较低浓度(25～100mg/L)的SA,使其叶片的SOD、POD、PAL和PPO活性增加,MDA含量降低,抗逆性增强;而较高浓度的SA(150～200mg/L)则抑制了这些酶的活性、使MDA含量升高,抗逆性减弱。     

2种植物生长调节剂诱导烟草抗链格孢菌研究

以链格孢菌Alternaria alternata和烟草Nicotiana tabacum品种云烟87为试材,研究不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)处理下,链格孢菌菌丝生长情况以及成熟期烟叶防御酶活性与多酚含量变化,探讨植物生长调节剂对烟草抗链格孢菌的影响。结果表明,1 mmol·L^–1 MeJA对链格孢菌的抑制效果最好,抑菌率高达59%以上,其次是3.5 mmol·L^–1SA;MeJA和SA对链格孢菌的抑制效果随药剂浓度升高而增强;0.1 mmol·L^–1 MeJA和2.5 mmol·L^–1 SA能诱导烟草叶片SOD、POD、CAT等防御酶活性,并能降低H₂O₂活性氧含量,尤其以MeJA诱导效果较好。2种植物生长调节剂处理并接种链格孢菌能诱导提高烟叶多酚代谢相关酶PPO及PAL活性,但对烟草多酚类物质影响较小;成熟烟叶中含量较高的前3种多酚物质是绿原酸、芸香苷、隐绿原酸。     

龙珠果茎段离体培养和组培苗耐盐性分析

为建立龙珠果(Passiflora foetida)的快繁再生体系,以实生苗茎段为外植体,研究了植物生长调节剂对丛生芽诱导、壮苗生根的影响,同时对组培苗的耐盐性进行研究。结果表明,MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L培养基有利于诱导丛生芽并促进芽的生长;MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L培养基有利于诱导愈伤组织;1/2 MS+IBA 0.2 mg/L培养基适合小芽壮苗生根。组培苗移栽至泥炭土∶蛭石∶珍珠岩(2∶1∶1)的基质中,成活率可达92.6%,且植株生长良好。0～200 mmol/L NaCl处理的组培苗生长不受影响;超过200 mmol/L NaCl处理,植株出现矮化、叶片萎蔫、变黄等现象。随NaCl浓度升高,叶片的SOD活性逐渐升高,POD、CAT和APX活性则呈先升高后降低的趋势。这为龙珠果的种苗繁育、海滨生态修复提供了技术支持。     

茉莉酸甲酯和水杨酸对西洋参愈伤组织生长和皂苷形成的影响CSCD

本文旨在探究不同诱导子对西洋参愈伤组织生长、相关酶活性及其人参皂苷含量的影响,在西洋参愈伤组织中,应用HPLC检测了添加诱导子茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)和水杨酸(salicylic acid,SA)后西洋参愈伤组织皂苷生物合成的变化。结果显示,MeJA抑制生长,但SA对其生长影响较小;2种诱导子均可以显著激活西洋参愈伤组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;培养基中MeJA浓度为100μmol/L时,愈伤组织中总皂苷含量和产量均达到最大值,人参皂苷Rg_(1)、Re、Rb_(1)、Rc的含量最高,在SA诱导子试验组中,当SA浓度为300μmol/L时,西洋参愈伤组织中总皂苷含量和产量均达到最大值,人参皂苷Rb_(1)的含量最高。结果表明,在西洋参愈伤组织中添加适当浓度MeJA和SA诱导子会提高人参皂苷化合物含量,其中以MeJA诱导人参总皂苷的效果最好,同时也会影响西洋参愈伤组织的生长量。说明在培养过程中添加外源诱导子,有利于提高西洋参愈伤组织中皂苷含量。     

茉莉酸对棉花单宁含量和抗虫相关酶活性的诱导效应

以植物生长调节物茉莉酸(Jasmonic acid,JA)为诱导子,以常规棉为研究对象,探讨了外源茉莉酸对棉花幼苗单宁和蛋白酶抑制素以及其它抗虫相关酶活性诱导的浓度依赖性和持久性,讨论了棉花抗虫相关物质的抗虫效果.结果表明,0.01、0.1和1.0 mmol/L茉莉酸都能在2周内诱导棉花单宁和胰蛋白酶抑制素(Proteinase inhibitors,PIs)含量增加,诱导多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性升高.对3种浓度茉莉酸的诱导效应进行分析表明,0.1 mmol/L茉莉酸对于诱导PIs、PPO、POD和CAT最有效,0.1和1.0 mmol/L茉莉酸对于诱导棉花单宁和苯丙氨酸解氨酶等效,二者的诱导效应均高于0.01 mmol/L.对茉莉酸诱导抗性的持久性进行分析表明,最佳诱导效应发生的时间各不相同:POD活性在JA处理后第1天最高,随后呈下降趋势,PIs和单宁含量分别在JA处理后第7天和第14天达最大值;JA处理后第1天和第7天的PPO活性无明显差异,但明显高于第14天;JA处理后第7天和第14天的PAL活性无明显差异,但明显高于第1天;JA处理后第1、7和14天棉花叶片的CAT活性均无明显差异.以上结果表明,茉莉酸可通过增加棉叶单宁和PIs含量、提高棉叶PAL、PPO、POD和CAT活性等增强棉花幼苗的抗虫性.     

施钾提高蚜害诱导的小麦茉莉酸含量和叶片相关防御酶活性

研究表明,施钾能够提高作物对蚜虫的抗性,但其机理尚不明确。试验采用营养液培养的方法,设置2 mmol/L和0.005mmol/L KCl两个钾浓度,分析不同钾水平培养下的小麦植株在蚜虫为害后,体内茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量和脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)等防御酶活性的变化。结果表明,低钾胁迫显著降低了小麦体内JA和SA的含量,并且诱导LOX和POD酶活性增强,但是对PPO和PAL酶活性没有显著影响。蚜虫为害48 h后,高钾小麦体内JA含量显著高于低钾植株,而SA含量没有明显变化。高钾显著提高了蚜虫为害后小麦叶片中的LOX、PAL、PPO和POD酶活性,而低钾小麦体内4种酶的活性在整个虫害调查期间均没有显著变化。研究表明,充足供钾能够显著提高小麦受到蚜虫为害后体内茉莉酸含量,激活其体内的JA信号传导途径,从而提高防御酶活性,增强其对蚜虫的抵御能力。     

东北红豆杉细胞培养生产紫杉醇的调控研究

研究了诱导子、前体及抑制剂的协调作用对东北红平杉生产紫杉醇的影响。结果表明,向培养基中加入80mg/L水到、80mg/L茉莉酸甲酯、0.5mmol/L乙酸钠、2mmol/L苯丙氨酸、0.5mmol/L丝氨酸、0.1mmol/L甘氨酸、10mg/L肉桂酸、0.5mmol/L苯甲酸钠、5mmol/L丙酮酸钠、10mg/L氯化氯胆碱、和1mg/L赤霉酸可使紫杉醇含量提高368.65%。并且证明交互作用对紫杉醇合成有显著作用。     

咖啡酸和氯化钴对茉莉酸甲酯诱导抗病相关酶活性的影响

烟草愈伤组织在含咖啡酸（5 mmol/L）和/或CoCl2(10 mmol/L,乙烯合成抑制剂)的MS培养基上暗培养,同时用茉莉酸甲酯（1 mg/ml,简称MJ）处理愈伤组织。处理后测定乙烯、水杨酸和病程相关蛋白（PR）含量及一些抗病相关酶活性。MJ明显促进乙烯产生、增加水杨酸和PR蛋白含量,提高苯丙氨酸解氨酶（PAL）、β1,3-葡聚糖苷酶和几丁酶的活性。咖啡酸降低MJ对乙烯和水杨酸诱导,CoCl2明显降低MJ对乙烯的诱导,但没有明显影响MJ对水杨酸的诱导,两者都促进MJ诱导PAL活性而抑制MJ诱导β1,3-葡聚糖苷酶活性。咖啡酸明显影响MJ诱导内切几丁酶,几乎完全抑制对外切几丁酶的诱导;CoCl2对MJ诱导内切几丁酶没有影响,促进对外切几丁酶的诱导。实验结果表明,不同的抗病相关酶活性诱导有不同的信号传递途径,在所测几种酶的诱导中,水杨酸起主要作用,乙烯作用较小,MJ的诱导作用主要是由水杨酸所转导。     

外源茉莉酸及枸杞瘿螨危害诱导的枸杞防御反应

利用植物的诱导抗性防治病虫害越来越受重视, 为寻求枸杞害虫防治的新方法, 探索外源茉莉酸对枸杞的诱导反应及机制, 本研究测定了外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)及枸杞瘿螨Aceria pallida Keifer危害对枸杞叶蛋白酶抑制剂(protease inhibitors, PIs)、 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、 苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase, PAL）活性及多糖（polysaccharide）、 木质素（xylogen）含量的变化。结果表明： 外源JA处理或枸杞瘿螨危害均使枸杞叶PIs, SOD和PAL活性及木质素含量显著提高, 却使多糖含量显著降低。胰凝乳蛋白酶抑制剂（chymotrypsin inhibitors, CI)和胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor, TI)在喷洒JA或枸杞瘿螨危害的第5 天增幅最大, 且在JA浓度、 瘿螨危害间差异显著(P<0.05), 其中, 0.1 mmol/L JA处理使CI增加了96%, TI增加了128%, 枸杞瘿螨危害使CI增加了94%, TI增加了122%。枸杞叶多糖含量在JA处理或瘿螨危害后显著降低(P<0.05), 且与JA浓度有关, 浓度越高, 降低越明显。 JA或瘿螨危害使枸杞叶木质素增加的最大值出现在处理后的第5 天, 高浓度JA、 瘿螨危害及低浓度JA分别使其增加了70%, 41%和36%, 三者之间差异显著(P<0.05), 第10 天增加幅度减低。 3种处理同样使SOD和PAL活性显著增加(P<0.05), 第5天时增幅最大, 高浓度JA 处理使枸杞叶SOD活性由对照的70.77 U增加到128.98 U, PAL活性由10.91 U增加到20.59 U, 第10天时呈现下降趋势。这些与抗性有关物质的变化及其变化趋势, 说明外源茉莉酸及枸杞瘿螨均可诱导枸杞产生防御反应, 而且反应的程度与茉莉酸浓度及处理后的时间有关。     

Involvement of putative chemical wound signals in the induction of phenolic metabolism in wounded lettuce

Cutting leaves of Romaine lettuce ( Lactuca sativa L. cv. Longifolia) produces a wound signal that induces the synthesis of phenylalanine ammonia lyase (PAL, EC 4.3.1.5) and the accumulation of phenolic compounds in cells up to 2 cm from the site of injury, and tissue browning near the site of injury. The response of leaves within a head of Romaine lettuce to putative chemical wound signals [abscisic acid (ABA), jasmonate (JA) and methyl jasmonate (MeJA)] differed significantly with leaf age. Exposure of harvested heads of lettuce to ABA, JA, MeJA, or salicylic acid (SA) did not induce changes in PAL activity, the concentration of phenolic compounds or browning in mature leaf tissue that was similar to the level induced by wounding. Methyl jasmonate applied as vapour (10, 100 or 1000 µl kg⁻¹ FW), or as an aqueous spray or dip (0.01–100 µ M ) at 5 or 10°C did not produce an effect on PAL activity or browning that differed significantly from the untreated controls. In contrast, JA, MeJA and SA did induce elevated levels of PAL activity in younger leaves. However, the levels induced were far lower than those induced by wounding. Wound induced phenolic metabolism in mature leaves appears to be induced by different signals than those functioning in young leaves.     

Plant defense induced in in vitro propagated banana (Musa paradisiaca) plantlets by Fusarium derived elicitors

Perception of microbial signal molecules is part of the strategy evolved by plants to survive attacks by potential pathogens. To gain a more complete understanding of the early signaling events involved in these responses, we used fungal components of Fusarium under in vitro condition and checked the rise in signal molecule, salicylic acid (SA), and marker enzymes in defense reactions against the pathogen. SA level increased by 21 folds in elicitor treated plantlets as compared to that of control plantlets and there was marked increase in phenylalanine ammonia-lyase(PAL), peroxidase(POX), polyphenol oxidase(PPO) along with higher total phenolic content. Present results indicated that use of fungal components had successfully induced systemic resistance in in vitro cultured banana plantlets.     

施钾与蚜虫取食诱导的水杨酸对马铃薯抗虫性的影响

【目的】探讨施钾条件下,蚜虫取食诱导的水杨酸在促进马铃薯Solanum tuberosum抗虫性方面的作用机制,为提高作物抗虫性提供科学依据。【方法】施钾(外施硫酸钾6 g/株)、虫害(桃蚜Myzus persicae取食, 5头成虫/株)、施钾+虫害及外源水杨酸(浓度分别为15, 30和45 μmol/L,喷施量20 mL/株)条件下,测定马铃薯叶片中水杨酸和脯氨酸含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及抗氧化酶［过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)］活性。【结果】结果表明：与未处理对照相比,施钾、虫害、施钾+虫害处理后马铃薯叶片中内源水杨酸含量分别增加了1.1,1.3和1.5倍,PAL活性分别增加了23.3%, 22.3%和35.0%。在施钾、虫害、施钾+虫害3个处理中,施钾+虫害处理的马铃薯叶片中内源水杨酸含量和PAL活性均为最高。用不同浓度外源水杨酸喷施马铃薯叶片,不论是否施钾,用浓度为15 μmol/L水杨酸喷施马铃薯植株后,其SOD活性均显著高于对照组。施钾后除喷施30 μmol/L水杨酸溶液外,喷施15和45 μmol/L水杨酸溶液的马铃薯植株POD活性均显著高于各自对照,活性分别为各自对照的1.7和1.8倍。施钾组中CAT活性在15和30 μmol/L水杨酸喷施后均显著高于对照,分别为对照的1.3和1.5倍。喷施15 μmol/L水杨酸后,马铃薯叶片中脯氨酸含量(1.2 OD/g pro)较对照(0.4 OD/g pro)显著升高。【结论】虫害、施钾+虫害处理均能提高马铃薯叶片中水杨酸含量和PAL活性。15 μmol/L外源水杨酸显著提高了施钾组中POD, SOD和CAT活性及脯氨酸含量,说明15 μmol/L是所用最适水杨酸浓度,该浓度下水杨酸与施钾具有正交互作用。结果提示虫害与施钾共同作用能增强水杨酸信号途径,从而提高植物的抗虫性。     

NO对银杏悬浮细胞生长及黄酮类物质合成的影响

以硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)为一氧化氮(NO)的供体,向银杏悬浮细胞培养液中加入不同浓度的SNP,研究外源NO对银杏悬浮细胞生长状况、过氧化氢酶(CAT)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和黄酮类物质生物合成的影响.结果表明,低浓度SNP有利于银杏悬浮细胞生长,而高浓度SNP可以促进黄酮类物质的合成.银杏悬浮细胞在添加0.5和10 mmol/L SNP的培养基中培养16 d时,细胞干重分别为对照组的134%和73%;在添加10 mmol/L SNP的培养基中培养20 d时,细胞中黄酮类物质的含量为对照组的136%.同时,10 mmol/L SNP促进银杏悬浮细胞PAL和CAT活性显著升高.NO专一性淬灭剂c-PITO(carboxyl phenyltetramethylimidazoleoxide)抑制SNP对银杏悬浮细胞生长、CAT活性、PAL活性和黄酮类物质含量的促进作用,说明SNP是通过其分解产物NO影响细胞生长和黄酮类物质的合成.根据这些结果推测,NO可能通过触发银杏悬浮细胞的防卫反应,激活了细胞中黄酮类物质的生物合成途径.