水杨酸在植物抗病中的作用

水杨酸是一种重要的能激活植物抗病防卫反应的内源信号分子。本文首先介绍了水杨酸的基本性质及水杨酸在植物抗病中的作用,然后从水杨酸与水杨酸结合蛋白的相互作用以及水杨酸介导的信号传导途径与非水杨酸介导的信号途径等方面初步探讨了水杨酸诱导植物抗病性的作用机制,最后总结了研究水杨酸作用机制对植物抗性生理和抗性分子生物学发展的意义。     

水杨酸在植物抗病中的作用

水杨酸是一种重要的能激活植物抗病防卫反应的内源信号分子,本文首先介绍了水杨酸的基本性质及水杨酸在植物抗病中的作用,然后从水杨酸与水杨酸结合蛋白的相互作用以及水杨酸介导的信号传导途径与非水杨酸介导的信号途径等方面初步探讨了水杨酸诱导植物抗病性的作用机制,最后总结了研究水杨酸作用机制对植物抗性生理和抗性分子生物学发展的意义。     

水杨酸诱导植物抗性的研究进展

水杨酸是一种重要的内源信号分子,能够激活一系列植物抗性防卫反应.为了研究这种抗性反应,对水杨酸诱导植物抗病性、抗旱性、抗盐性及与乙烯作用的新进展作了概述,并从水杨酸与过氧化氢及其代谢酶类相互作用的角度探讨了水杨酸诱导植物抗性生理的分子机理.     

代谢工程改造大肠杆菌生产水杨酸葡萄糖苷

水杨酸葡萄糖苷(salicylate 2-O-β-D-glucoside,SAG),是植物中水杨酸的一种存在形式。水杨酸葡萄糖苷也具有消炎止痛的作用,和水杨酸、阿司匹林对比,表现出更小的刺激性,是一种具有潜力的消炎护肤物质。通过生物法利用可再生资源进行水杨酸类物质的生产方式,与传统工业法生产相比对环境更加友好。本研究以大肠杆菌(Escherichia coli)Tyr002作为出发菌株,引入铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)异分支酸裂解酶基因pchB,首先构建了大肠杆菌水杨酸生产菌株。通过调控下游不同芳香族氨基酸代谢途径关键基因表达,菌株摇瓶发酵水杨酸产量达到1.05 g/L。之后,通过在水杨酸生产菌株中引入植物来源水杨酸糖基转移酶,对水杨酸进行糖苷化修饰。新构建的菌株摇瓶发酵水杨酸葡萄糖苷产量达到5.7 g/L。在5 L发酵罐分批补料发酵中,水杨酸葡萄糖苷的产量达到36.5 g/L,是目前报道的最高产量。本研究为水杨酸类化合物的微生物合成提供了重要参考。     

水杨酸对两种海洋微藻生长及油脂积累的影响

水杨酸(salicylic acid,SA)作为一种植物细胞的内源信号分子,在植物信号传导及抗逆反应中发挥着重要作用。研究不同浓度水杨酸对拟微绿球藻和三角褐指藻的生长、光化学活性及油脂积累的影响。结果表明:低于4μg/mL的水杨酸处理能促进拟微绿球藻的生长,而高于12μg/mL的水杨酸处理会抑制拟微绿球藻生长;水杨酸的处理对三角褐指藻的生长具有抑制作用,并且在2. 5~40μg/mL范围内,水杨酸质量浓度越大,抑制生长的作用越强。水杨酸处理会使拟微绿球藻的光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光合效率(YⅡ)显著增加,但水杨酸处理会降低三角褐指藻的YⅡ。此外,8~12μg/mL的水杨酸处理能够促进拟微绿球藻的油脂积累,使其分别增加了23. 21%及45. 87%,而40μg/mL的水杨酸使三角褐指藻的油脂含量增加了87. 48%。     

受水杨酸盐浓度调控的细菌遏制系统

由于存在基因工程微生物(GEMs)不受控制地在环境中释放的风险, 利用GEMs的生物降解能力治理环境污染的方法受到了限制。在大肠杆菌JM109中构建了一个受环境污染物调控的细菌遏制系统, 该系统是由杀伤元件和调控元件组成的双质粒体系, 使细菌的存活受环境中水杨酸盐浓度的调控。当培养基含水杨酸盐时, 阻遏蛋白LacI合成, 阻止自杀基因gef表达, 细菌快速繁殖; 当水杨酸盐不存在时, 自杀基因gef的表达导致细胞杀伤, 菌体大量死亡。该遏制系统可作为模型用于具有生物修复功能的基因工程菌的构建。     

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。     

金属-水杨酸及其衍生物的配合物的合成及抗真菌性能

水杨酸是被医药和农业等领域广泛使用的抗真菌物质。为了提高水杨酸抗菌性能,利用水杨酸分别与MnSO4·H2O、FeCl3·H2O、ZnSO4·H2O、NiCO32Ni（OH）2·4H2O合成金属配合物,采用最小抑菌浓度测定法、菌丝生长速率法、菌丝湿重法等方法对其进行抑菌活性研究。研究结果表明,在适宜浓度下,上述金属-水杨酸配合物的抑菌效果均比水杨酸的抑菌效果明显。其中FeCl3·H2O和NiCO32Ni（OH）2·4H2O与水杨酸的配合物抑菌效果最明显。     

水杨酸对浒苔生长和生理特性的影响

为探讨水杨酸(SA)对不同增殖方式来源的浒苔生长和生理特性的影响,本文选取营养繁殖得到的浒苔(VU)和孢子/配子繁殖得到的浒苔(SU)作为供试材料,设置不同的水杨酸浓度,测定两种浒苔的生长、叶绿素荧光、超氧化物歧化酶(SOD)和可溶性蛋白含量等生理指标.结果表明: 低浓度水杨酸可以促进VU和SU的生长,对VU促进效果更为显著;在0.2 μg·mL^-1水杨酸浓度下,VU相对生长速率达到最大值21.0%,且与SU相比,VU最大光化学效率提高了9.8%.水杨酸对两种浒苔的SOD活性影响较大,在水杨酸浓度为0.2、0.5 μg·mL^-1下,VU的SOD活性增幅分别达52.0%、198.6%,SU的SOD活性增幅分别达54.1%、38.0%.水杨酸促进了浒苔的相对电子传递速率、光合作用和蛋白质含量.水杨酸对两种增殖方式来源的浒苔的生长均有促进作用,尤其是对VU的促进作用更为明显.     

水杨酸对人工膜脂质过氧化的抑制作用

本文研究了水杨酸对人工膜脂质过氧化的抑制效应.实验结果表明,水杨酸能抑制磷脂酰胆碱脂质体的过氧化,减少丙二醛的形成,自旋捕集实验表明,水杨酸能(火卒)灭氢氧自由基和超氧阴离子自由基.质谱分析对水杨酸与氢氧自由基的反应产物进行了鉴定,证明产物为二羟基发甲酸.对水杨酸(火卒)灭氢氧自由基的机理进行了讨论.