抗茉莉酸甲酯单抗制备及小麦和黑麦草颖花中茉莉酸含量的测定

本文报道了识别茉莉酸甲酯(MeJA)的单克隆抗体的制备.该抗体源于以茉莉酸的C-1位羧基为偶联位点,钥孔(虫戚)血蓝蛋白为载体合成的免疫原.该抗体对甲酯化茉莉酸的识别力明显强于对茉莉酸(JA)的;JA分子中戊烯侧链的完整性对该抗体的识别力有很大影响.于该侧链的C-9和C-10位加氢(形成Dihydro-JA),或除去C-12(形成JAS-25),都会大幅度降低该抗体的结合活性.该抗体对亚麻酸、南瓜酸、冠毒素及Theobroxide均无识别力.用该抗体建立了定量检测JA的固相抗体型酶联免疫吸附定量测定法,检测范围为2.06-500 pmol MeJA.并探查了小麦及黑麦草开颖前后颖花的JA含量.发现随着开颖时间的临近,JA含量显著升高;颖花开放时达到最大值,随后急剧下降.     

茉莉酸及其甲酯与植物诱导抗病性

介绍了茉莉酸 (JA)及其甲酯 (MeJA)在植物抗病中的作用及其诱导植物抗病的机制 ,并概述了目前这一领域需要进一步研究解决的若干问题     

茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下棉花种子萌发和种苗生理特性的影响

以新疆棉花主栽品种‘新陆早17’为材料,采用PEG模拟水分胁迫的方法,探讨不同浓度(0.025、0.25、2.5、25、250μmol/L)外源激素茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)预处理对23%PEG-6000模拟干旱胁迫下棉花种子萌发及种苗生长、水分含量、根系活力、脯氨酸和氧化损伤的影响,为JA和MeJA在棉花生产中的合理使用提供依据。结果显示:(1)JA和MeJA预处理能够显著缓解23%PEG-6000对棉花种子的干旱胁迫伤害,且2.5μmol/L MeJA预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽率和发芽势达到最高(70.0%、63.3%),比23%PEG-600干旱胁迫对照分别提高了49.99%、72.70%;0.025μmol/L JA预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽指数和活力指数达到最高(27.3、203.1),比对照分别提高了68.14%、190.29%;2.5μmol/L JA预处理使干旱胁迫下根系活力达到最高,比对照提高266.68%。(2)两种激素预处理均能够使干旱胁迫下棉花种苗的脯氨酸含量显著上升,丙二醛含量显著降低。研究表明,适宜浓度外源JA和MeJA能够显著缓解干旱胁迫对棉花种子伤害,促进棉花种子萌发、种苗生长,增强根系代谢和减轻种苗的氧化损伤,从而增强其耐旱能力;MeJA预处理效果要好于JA预处理,且干旱条件下棉花种子萌发及种苗生长的最适MeJA预处理浓度为2.5μmol/L,而0.025μmol/L JA则为棉花种子萌发的最适作用浓度,0.25和2.5μmol/L则分别为种苗生长过程中促进作用最明显的浓度。     

茉莉酸在植物诱导防御中的作用

茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)作为与损伤相关的植物激素和信号分子,广泛地存在于植物体中,外源应用能够激发防御植物基因的表达,诱导植物的化学防御,产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果。大量研究表明,用茉莉酸类化合物处理植物可系统诱导蛋白酶抑制剂(PI)和多酚氧化酶(PPO),从而影响植食动物对营养物质的吸收,还能增加过氧化物酶、壳聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性水平,导致生物碱和酚酸类次生物质的积累,增加并改变挥发性信号化合物的释放,甚至形成防御结构,如毛状体和树脂导管。经茉莉酸处理的植物提高了植食动物的死亡率,变得更加吸引捕食性和寄生性天敌。挥发性化合物——茉莉酸甲酯可以从植物的气孔进入植物体内,在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸,实现长距离的信号传导和植物间的交流,诱导邻近植物产生诱导防御反应。茉莉酸和茉莉酸甲酯分别具有4种立体异构,其中具有活性的是顺式结构,但顺式结构不稳定,会差向异构化为反式结构。茉莉酸的代谢物(Z)-茉莉酮(cis-Jasmone)具电生理活性,在植物诱导防御中起作用,并且在防御信号的作用上不同于茉莉酸和茉莉酸甲酯。     

茉莉酸与植物抗性相关基因的表达

茉莉酸(jasmonic acid,JA)及其甲酯(MeJA)是调节高等植物的发育、应答外界刺激、调节基因表达的天然高等植物激素.JA最初是从真菌Lasiodiplodia theobromae培养液中分离到的.已研究过的所有高等植物中都有JA,估计其正常水平＜10μmol·L-1.植物组织中JA的水平在花和果实等繁殖器官特别是未成熟的果皮中最高,根和成熟的叶片中则低得多.JA在植物组织中的液相和气相中可快速运动.1nmol·L-1的JA和1μmol·L-1的MeJA就能诱导植物基因表达水平的变化[1].     

外源茉莉酸甲酯诱导抗性与敏感稗草对二氯喹啉酸抗性的差异及机理

以遗传背景一致的抗二氯喹啉酸型和敏感型稗草为供试材料,分析了经外源茉莉酸甲酯(MeJA)预处理后,稗草种群间应对二氯喹啉酸胁迫的抗性水平及4种内源激素含量的变化。结果表明: 外源MeJA处理可显著提高抗性稗草对二氯喹啉酸的抗性,而对敏感稗草的抗性影响不显著。供试稗草间植株体内生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量及其变化幅度存在显著差异。二氯喹啉酸处理显著增加了稗草ABA、SA和JA的含量,且敏感稗草ABA和JA含量升高幅度明显高于抗性稗草;外源MeJA预处理能显著增强二氯喹啉酸对稗草ABA和JA含量的诱导,且敏感稗草变化幅度较大。表明敏感稗草较快的激素变化不利于其应对除草剂胁迫,抗性稗草相对平缓的激素变化赋予了其对除草剂的适应性,且MeJA处理增强了其对二氯喹啉酸的抗性。稗草植株体内ABA和JA激素信号在其抵抗二氯喹啉酸胁迫过程中可能发挥重要的生物学功能。     

茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径关键基因表达的影响

分析外源性茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径关键基因JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径关键基因PTS、FPPS、SQLE表达的影响,为深入研究茉莉酸甲酯调控广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径的分子机制奠定基础。该文分别用0.10和0.25 mmol·L~(-1)的MeJA喷施广藿香叶片,于处理后的0、2、6、12、24、48、72 h摘取叶片,运用实时荧光定量PCR对JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达量进行检测。结果表明:0.10和0.25 mmol·L~(-1)的MeJA对广藿香JA信号转导途径JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径PTS、FPPS、SQLE基因表达均有不同程度的促进作用,其中对JAZ2基因表达影响最显著。0.10mmol·L~(-1)MeJA溶液处理2 h时,JAZ2表达量上调13.52倍; 0.25 mmol·L~(-1)MeJA溶液处理48 h时,JAZ2表达量上调19.09倍。JA信号转导途径关键基因JAZ2与倍半萜合成途径关键基因FPPS存在极显著正相关关系。综上结果表明MeJA溶液可诱导广藿香JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达,且不同浓度MeJA对基因表达有着不一样的影响; JAZ2是JA信号转导途径里响应MeJA诱导的主要基因,其可激活倍半萜合成途径FPPS基因的协同表达,进而影响广藿香醇等倍半萜合成。     

茉莉酸调控花药开裂的研究进展

茉莉酸(JA)是广泛存在于植物中的生长调节物质,JA及其衍生物茉莉酸甲酯(Me JA)在植物生命活动中起着重要作用。JA参与调控雄蕊发育,影响花药开裂,从而影响植物育性。就JA的生物合成及相关基因的表达调控、JA在植物花药发育尤其是后期花药开裂过程中相关基因以及信号转导的分子机制研究进行回顾总结,并对JA调控花药开裂的分子机理研究提出展望。     

茉莉酸甲酯处理雷公藤悬浮细胞的基因差异表达分析

以不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)为诱导子对雷公藤悬浮细胞进行处理,采用cDNA-AFLP技术对差异表达基因进行研究。结果表明,茉莉酸甲酯在50～400μmol/L浓度范围内对雷公藤悬浮细胞总碱的积累呈抑制作用。茉莉酸甲酯处理后,分析筛选出了19个雷公藤悬浮细胞内差异表达的基因。通过与NCBI蛋白质数据库比对,7个片段的功能得以预测,涉及植物细胞的信号转导、转录调控和能量代谢等。这些结果对今后利用生物技术手段提高雷公藤生物碱含量奠定了一定基础。     

昆虫取食和药剂熏蒸对马尾松针叶脱落酸和茉莉酸含量的影响

脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)在诱导植物产生抗逆性过程中具有重要作用.以马尾松为试验材料,用GC/MS检测了马尾松毛虫咬食、外源茉莉酸甲酯(MeJA)熏蒸和萜烯混合物熏蒸处理4 h后,马尾松损伤针叶、相邻姊妹针叶(处理同一轮未受损伤枝条)、系统上枝针叶(处理枝上一轮枝条)和系统下枝针叶(处理枝下一轮枝条)中ABA和JA含量的变化.结果表明,虫害4 h后,马尾松损伤针叶、相邻姊妹针叶、系统上枝针叶和系统下枝针叶的ABA和JA含量均明显升高.用10 μmol·L^-1 MeJA熏蒸和10 μmol·L^-1萜烯混合物熏蒸健康植株后,各部位枝条针叶中ABA和JA含量明显升高.说明ABA和JA是马尾松苗木伤反应信号传导途径中的重要信号分子,参与了马尾松苗木系统抗性的形成过程.     

植物的环境信号分子茉莉酸及其生物学功能

茉莉酸信号分子参与植物生长发育众多生理过程的调控,尤其是作为环境信号分子能有效地介导植物对生物及非生物胁迫的防御反应。迄今已知具有信号分子生理功能的至少包括茉莉酸(jasmonic acid,JA)以及茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)和茉莉酸-异亮氨酸复合物(jasmonoyl-isoleucine,JA-Ile)等茉莉酸衍生物,统称为茉莉酸类化合物(jasmonates,JAs)。从环境信号分子角度介绍了茉莉酸信号的启动(环境信号感知与转导、茉莉酸类化合物合成)、传递(局部传递、维管束传输、空气传播)和生物学功能(茉莉酸信号受体、调控的转录因子、参与的生物学过程)。     

茉莉酸甲酯与水杨酸在诱导黑麦草颖花开放中的拮抗效应

在意大利黑麦草完全没有开颖的情况下,１mmol.L^-1MeJA处理体穗２min,１１h内可使其单穗颖花开放数达２５左右,表现出明显的诱导效应,滞后期约为１６０min;10mmol.L^-1和１mmol.L^-1的ＳＡ对MeJA诱导的开颖效应均有抑制作用,这种抑制作用可被MeJA处理解除。     

茉莉酸和乙烯信号途径参与了油菜菌核病防卫反应

茉莉酸(JA)和乙烯(ET)介导的信号防卫反应在植物抗病性方面具有重要作用。用核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)分别接种甘蓝型油菜(Brassica napus)抗病品种中双9号和感病品种84039,通过荧光定量RT-PCR方法探测JA和ET的关键合成基因及其信号途径标志基因的相对表达水平。结果显示,S.sclerotiorum在这两个品种中都能够诱导这些基因的表达,并且这些基因的相对表达水平在中双9号中显著高于84039;甲基茉莉酸(MeJA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的药理学实验结果显示JA和ET信号反应能够相互促进,并且JA和ET信号反应本身存在自我放大的功能。这些结果表明茉莉酸和乙烯信号转导途径参与了甘蓝型油菜菌核病防卫反应。     

茉莉酸类植物激素分析研究进展

以茉莉酸(iasmonic acid,JA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)为代表的茉莉酸类物质(jasmonates,JAs)是一种新型天然植物生长调节剂,具有广谱的生理效应,存在于多种高等植物体内。内源茉莉酸类激素通常以多种手性异构体存在,且含量超微(约为ng/g鲜重),因此,对内源性茉莉酸类激素进行准确的定性、定量分析具有很大的难度,研究高效分离富集、高灵敏度检测以及分离与检测联用等分析方法,对加速植物激素分子作用机理研究具有重大意义。该文就JAs(含其衍生物及手性异构体)的分离与检测技术进行了综述,包括各种色谱、色谱与质谱联用技术、毛细管电泳技术、免疫分析等各种方法,并展望了JAs分析方法未来的发展趋势。     

外源钙和茉莉酸甲酯诱导番茄植株抗灰霉病研究

以‘辽园多丽’番茄幼苗为材料,研究了经钙(Ca)、钙螯合剂(EGTA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后接种番茄灰霉病幼苗叶片的病情指数、活性氧(H2O2、O2.-)含量和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果显示:(1)Ca、MeJA、MeJA+Ca处理番茄幼苗的灰霉病发病率分别比对照显著降低32.5%、38.0%和54.5%,而MeJA+Ca处理又显著低于Ca、MeJA处理32.6%和15.3%;MeJA+EGTA处理高于MeJA处理30.3%,但低于EGTA处理13.1%;Ca处理低于EGTA处理34.2%。(2)Ca、MeJA及MeJA+Ca处理番茄幼苗叶片中活性氧积累量高于对照,MeJA+Ca处理又高于Ca、MeJA处理;但MeJA+EGTA处理活性氧积累量低于MeJA处理,而高于EGTA处理;Ca处理的活性氧含量高于EGTA处理。(3)Ca、MeJA及MeJA+Ca处理幼苗叶片的SOD、CAT、POD的活性均比对照提高,且以MeJA+Ca处理最高;而MeJA+EGTA处理抗氧化酶活性低于MeJA处理,但高于EGTA处理;Ca处理抗氧化酶活性高于EGTA处理。研究表明,钙在茉莉酸甲酯诱导番茄抗灰霉病过程中具有重要调节作用,这种作用与钙促进茉莉酸甲酯诱导番茄活性氧积累和抗氧化酶活性有关。     

外源茉莉酸和茉莉酸甲酯诱导植物抗虫作用及其机理

综述了茉莉酸(jasmonic acid, JA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmo nate, MJA)的分子结构和应用其诱导的植物抗虫作用及其机制。植物受外源茉莉酸或茉莉酸甲酯刺激后,一条反应途径是由硬脂酸途径激活防御基因,另一条途径是直接激活防御基因。防御基因激活后导致代谢途径重新配置,并可能诱导植物产生下列4种效应：（1）直接防御,即植物产生对害虫有毒的物质、抗营养和抗消化的酶类,或具驱避性和妨碍行为作用的化合物;（2）间接防御,即产生吸引天敌的挥发物;（3）不防御,即无防御反应;（4）负防御,即产生吸引害虫的挥发物。     

茉莉酸甲酯对芽期苦荞黄酮积累及相关基因表达的影响

茉莉酸甲酯(Me JA)是一种新型植物内源激素,该激素可以参与植物黄酮类物质的合成代谢途径。本实验用100μmol/L茉莉酸甲酯溶液对芽期苦荞进行叶面喷施处理,于0~12 h采样。采用Al Cl3法测定处理前后苦荞的总黄酮含量,利用半定量RT-PCR检测苦荞黄酮代谢相关的3个Ft JAZ蛋白基因、3个Ft MYB转录因子以及6个关键酶的基因表达量,并对基因表达量与总黄酮含量进行了相关性分析。结果表明,经茉莉酸甲酯处理后,苦荞芽菜叶片总黄酮含量有所升高,各基因表达模式有所不同,其中Ft JAZ1、Ft JAZ2、Ft JAZ3、Ft MYB2以及Ft PAL基因表达量与总黄酮含量变化趋势相似,而Ft MYB3与Ft F3'H表达量与总黄酮含量变化趋势相反。相关性分析表明,总黄酮含量与Ft MYB2(相关系数为0.864)和Ft JAZ1(相关系数为0.863)显著正相关,与Ft MYB3负相关(相关系数为-0.70),与所有黄酮合成关键酶基因均成正相关。本研究为进一步揭示茉莉酸甲酯参与苦荞黄酮代谢调控的机制奠定了基础。     

茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响

本研究以杭白菊为试验材料,分析茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响。供试幼苗叶面喷施不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1)茉莉酸甲酯后接种菊姬长管蚜,测定外源茉莉酸甲酯对蚜虫胁迫下菊花叶片的保护酶、防御酶活性、渗透性物质、次生代谢物和茉莉酸途径关键酶基因表达的影响,探究菊花抗蚜性与茉莉酸信号途径的关系。结果表明: 0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1浓度的茉莉酸甲酯均显著提高了杭白菊叶片的保护酶、防御酶活性及次生代谢物含量,降低了丙二醛和可溶性糖含量,外源茉莉酸甲酯处理诱导杭白菊CmAOS和CmCOI1的表达,并使内源茉莉酸含量显著增加,杭白菊的抗蚜性增强。     

茉莉酸甲酯和机械损伤对茶树叶片多酚氧化酶时序表达的影响

以温室中培养的龙井43茶树2年生扦插苗为实验材料,采用分光光度计法测定了正常茶树叶片中多酚氧化酶(PPO)活性变化的日节律,以及茉莉酸甲酯(MeJA)处理和机械损伤诱导不同叶位叶片PPO活性的时序变化.结果表明:正常茶树叶片中PPO活性高峰出现在4:00;MeJA处理茶树30 h后,其叶片PPO活性与对照间呈现显著差异,于处理后174 h达到最高峰;半定量RT-PCR检测结果发现,MeJA诱导茶树叶片PPO基因表达量最高峰出现在处理后126 h,比生化测定结果提前了48 h.机械损伤可诱导处理叶及其下叶位叶片PPO活性迅速升高,表现出一定系统性;机械损伤叶片与系统诱导叶片间PPO活性随时间变化的趋势基本平行,但机械损伤叶片中PPO活性始终高于系统诱导叶片.本研究证明,MeJA和机械损伤均可诱导茶树叶片中PPO活性的显著增强,进一步证实茉莉酸(JA)信号转导途径在茶树的直接防御反应中具有重要作用.     

甜菜夜蛾和茉莉酸甲酯处理对棉花茉莉酸合成途径关键基因及萜类合酶基因表达的影响

本文以陆地棉(Gossypium hirsutum)‘石远321’为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术,研究了经甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)取食诱导和茉莉酸甲酯(MeJA)处理的茉莉酸(JA)合成途径中关键基因及萜类合酶基因的时间表达模式。甜菜夜蛾取食陆地棉后,JA合成途径脂氧合酶基因(GhLOX1和GhLOX2)、丙二烯氧化物合酶基因(GhAOS)、丙二烯氧化物环化酶基因(GhAOC)随处理时间变化均有不同程度的上调表达,其中GhLOX2表达量上调最明显,处理后12和72h表达量分别上升64.4和118.7倍;5个萜类合酶基因GhTPS1、GhTPS2、GhTPS3、GhTPS4、GhTPS5随处理时间变化表达模式明显不同,GhTPS4和GhTPS5表达量明显升高。外源MeJA处理后,GhLOX2表达量急剧上升,变化最大;5个萜类合酶基因均受MeJA诱导表达,但表达量在处理后不同时间有明显差异,GhTPS4处理后各时间点的表达量均高于对照。这些结果表明JA合成途径的GhLOX2和萜类合酶基因GhTPS4是响应甜菜夜蛾取食诱导和MeJA处理最为重要的基因。