茉莉酸甲酯:一种重要的植物信号转导分子

作为一种信号转导分子,茉莉酸甲酯在植物生长发育、代谢调节、抗病、耐逆、防御相关基因的诱导表达等方面均起着重要的作用。由于茉莉酸甲酯所具有的上述多效性,其作用与机制受到人们的广泛关注。本文简要介绍了植物中茉莉酸甲酯信号转导作用的相关研究进展。     

机械伤害诱导的植物防御机制和信号转导

茉莉酸是植物伤反应的特异激素, 在植物伤反应中具有核心作用, 其下游调控机制已经比较清晰。在番茄(Lycopersicon esculentum)伤反应中, 系统素和茉莉酸协同启动相关基因的表达, 行使系统性防御功能。拟南芥(Arabidopsis thaliana)信号肽是新发现的一类信号物质, 可以激活植物的初始免疫反应, 但其在伤反应中的作用机制有待进一步研究。脱落酸位于茉莉酸上游, 单独或者协同茉莉酸参与植物的防御反应。另外, 植物中还存在以核糖核酸酶为代表的且不依赖于茉莉酸的伤反应信号转导途径。该文对植物伤反应的防御机制和信号转导做了详细概述。     

茉莉酸信号转导突变体ber15的分离和基因克隆表明油菜素内酯的合成影响茉莉酸信号转导

bestatin是一种氨肽酶抑制剂,能够激活茉莉酸信号转导途径而诱导抗性相关基因的表达,从而为用化学遗传学手段解析茉莉酸途径提供了一个有效的工具。ber15是我们鉴定到的一个对bestatin不敏感的拟南芥突变体,随后的研究表明该突变体对外源茉莉酸的敏感性也明显降低,表明相应的野生型基因BER15在茉莉酸信号转导中起重要作用。图位克隆结果表明BER15编码一个细胞色素P450单加氧酶,是植物激素油菜素内酯合成途径中的一个关键酶。对BER15基因功能的深入研究将会为了解油菜素内酯的合成与茉莉酸信号途径间的互作关系提供证据。     

茉莉酸信号转导突变体ber15 的分离和基因克隆表明油菜素内酯的合成影响茉莉酸信号转导

bestatin是一种氨肽酶抑制剂, 能够激活茉莉酸信号转导途径而诱导抗性相关基因的表达, 从而为用化学遗传学手段解析茉莉酸途径提供了一个有效的工具。ber15是我们鉴定到的一个对bestatin不敏感的拟南芥突变体, 随后的研究表明该突变体对外源茉莉酸的敏感性也明显降低, 表明相应的野生型基因BER15在茉莉酸信号转导中起重要作用。图位克隆结果表明BER15编码一个细胞色素P450单加氧酶, 是植物激素油菜素内酯合成途径中的一个关键酶。对BER15基因功能的深入研究将会为了解油菜素内酯的合成与茉莉酸信号途径间的互作关系提供证据。     

茉莉酸类在伤信号转导中的作用机制

茉莉酸是伤反应所必须的信号分子。文章介绍伤信号转导中茉莉酸类的作用及其与系统素、乙烯、脱落酸、寡糖素、电子流等其他信号分子的关系和其作用的可能机制。     

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、1...     

茉莉酸类化合物及其信号通路研究进展

茉莉酸类化合物包括茉莉酸及其衍生物,是一类基本的植物激素,其结构上类似于后生动物的前列腺素,作为信号分子在植物的生长发育和胁迫信号响应过程中具有重要的作用.茉莉酸类化合物信号通路包括茉莉酸类化合物的生物合成以及茉莉酸信号的转导,JAZ蛋白是茉莉酸信号转导通路中的一个重要因子,JAZ蛋白的发现为茉莉酸信号转导分子机制的详细阐述铺平道路.简要介绍了茉莉酸类化合物在植物中的作用.重点介绍了其信号转导通路的研究进展.     

伤害信号分子及其信号转导

伤害对于植物是一种常见的环境刺激。目前,对伤害刺激产生的防御反应及其机理都有了较为广泛的研究。简述了目前已确定的参与伤害反应的信号分子：寡糖素,系统素,脱落酸,茉莉酸,乙烯和电信号等,并初步探讨了伤害信号分子的信号转导途径。     

植物抗病信号转导途径

植物抗病信号转导途径的研究一直是植物病理学关注的热点,近年来国内外不少实验室正在大量分离与植物抗病有关的突变体,克隆与抗病调节有关的基因并研究其功能。实验表明,一些植物抗病信号途径中的正、负调节因子及不同信号转导途径之间形成复杂的调控网络。在着重对R基因介导的抗病信号途径、细胞程序化死亡、水杨酸信号途径、茉莉酸和乙烯信号途径和诱导系统抗性途径研究进展加以综述的同时,对各抗病信号途径之间信号交换的复杂性进行了讨论。     

植物抗病信号转导途径

植物抗病信号转导途径的研究一直是植物病理学关注的热点,近年来国内外不少实验室正在大量分离与植物抗病有关的突变体,克隆与抗病调节有关的基因并研究其功能。实验表明,一些植物抗病信号途径中的正、负调节因子及不同信号转导途径之间形成复杂的调控网络。在着重对R基因介导的抗病信号途径、细胞程序化死亡、水杨酸信号途径、茉莉酸和乙烯信号途径和诱导系统抗性途径研究进展加以综述的同时,对各抗病信号途径之间信号交换的复杂性进行了讨论。     

在伤信号传导中茉莉酸与水杨酸的关系

近年来,发现茉莉酸和水杨酸都是植物体对外界伤害作出反应,表达抗性基因的信号分子。水杨酸可抑制茉莉酸类的合成及其所诱导的蛋白基因的表达;茉莉酸能阻止病原侵染后所产生的水杨酸的增加。茉莉酸信号转导途径和水杨酸信号转导途径存在着交叉,小GTP结合蛋白和细胞分裂素可能起着信号开关的作用。     

植物系统获得性抗性的信号转导

坏死病原菌（necrotizingpathogen）的侵染或者一些化学因子的处理能诱导植物的非侵染或非处理部位产生对多种病原再侵染产生抗性,即系统获得性抗性（systemicacquiredresistance,SAR）。获得系统抗性的组织中SAR基因产物的累积和防卫反应的潜在诱导增强（potentiation）是其两类抗病机制。SAR至少有通过水杨酸（salicylicacid,SA）或茉莉酸（jasmonicacid,JA）、乙烯（ethylene）为系统信号分子的两类信号转导途径。遗传分析已用于SAR产生的信号转导过程的分析,一些与SAR信号转导相关的基因已经和正在克隆,这些基因具有明显提高植物广谱抗性的潜能。     

茉莉酸信号及其在木本植物中的研究进展

茉莉酸作为一种重要的植物内源激素,广泛参与植物生长发育调控、防御反应、开花时间调节及花发育进程等生物学过程.此外,茉莉酸可以介导果实品质和调节植物体内代谢物含量,在农林经济生产中具有重要作用.针对近年来茉莉酸信号领域取得的研究进展,本文总结了茉莉酸信号在植物胁迫响应、防御反应、开花时间调控、花器官发育、色泽品质和代谢成分变化中的作用及信号转导机制,并阐述了茉莉酸信号在木本植物生长发育中的功能及机制.提出在木本植物中研究茉莉酸信号途径,应扩大茉莉酸通路中关键因子的互作蛋白筛选,同时兼顾茉莉酸与其他激素信号转导途径间的交叉关系,考虑不同品种、不同基因型之间的差异,以充分揭示茉莉酸信号调控途径的多样性和转导机制的复杂性,挖掘其在林木中的潜在功能.     

茉莉酸作用的分子生物学研究

茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯等统称为茉莉酸盐,是广泛存在于植物中的一种生长调节物质,在植物细胞中起着非常重要的作用,介绍了茉莉酸生物合成过程中关键酶基因的克隆、表达及调控,并对茉莉酸的一些突变体进行了分析,结果显示茉莉酸在发育及防御尤其是在雄性不育及抗病虫害方面起着非常重要的作用,同时综述了茉莉酸信号转导的最新成果。     

茉莉酸作用的分子生物学研究

茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯等统称为茉莉酸盐,是广泛存在于植物中的一种生长调节物质,在植物细胞中起着非常重要的作用。介绍了茉莉酸生物合成过程中关键酶基因的克隆、表达及调控,并对茉莉酸的一些突变体进行了分析,结果 显示茉莉酸在发育及防御尤其是在雄性不育及抗病虫害方面起着非常重要的作用,同时综述了茉莉酸信号转导的最新成果。     

植物抗病机制及信号转导的研究进展

植物的抗病机制是植物病理学研究的重点。随着分子生物学的不断发展,人们对植物与病原之间的互作机制有了更多的了解。综述了近年来植物抗病分子机制方面的研究进展,同时阐述了钙离子、活性氧、水杨酸、茉莉酸\乙烯、一氧化氮及异源三聚体G蛋白等信号分子介导的信号转导途径在诱导植物防卫反应中的作用,并对今后的研究前景进行了展望。旨为病害防治提供思路。     

高温胁迫及其信号转导

高温是影响当前农业生产重要的不利环境因素之一。本文综述了4种信号分子脱落酸(ABA),Ca2+,水杨酸(SA),茉莉酸(JA)对高温胁迫的响应以及它们的相互关系,高温胁迫能够诱导ABA,Ca2+,SA的含量升高,并且通过外施ABA,Ca2+,SA,JA都能提高植物的抗热性。作为胞内第二信使,外源Ca2+能够提高植物超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)以及抗坏血酸氧化酶(APX)的活性,且能提高钙调蛋白水平。ABA诱导的抗热性受胞质游离的Ca2+介导。SA被认为是对胁迫反应所必需的信号分子,H2O2很可能是信号转导链的一部分。JA和ABA在生理功能上有很多相似之处,JA独自或通过提高ABA含量来起作用,JA和SA有不同的生理功能,也有相同的(不过它们的信号转导途径可能不同),最后,提出了今后高温胁迫信号转导研究的一些思路。     

斜纹夜蛾幼虫诱导的油菜抗虫性及其与茉莉酸信号途径的关系

植物在受植食性昆虫为害时能产生防御反应,并且植物的茉莉酸信号转导途径在这一过程中发挥着重要作用。然而, 迄今为止对于油菜Brassica campestris的诱导防御反应很少有研究报道。为此, 本实验通过测定油菜内茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量研究了油菜在斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫为害后的抗虫性和胰蛋白酶抑制剂含量的变化,并分析这些变化在油菜诱导抗虫性与茉莉酸信号转导途径中的关系。结果表明：斜纹夜蛾幼虫取食能导致油菜体内茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量系统性上升,外用茉莉酸甲酯处理也能系统性增加油菜的胰蛋白酶抑制剂含量,并且取食茉莉酸甲酯处理或斜纹夜蛾幼虫取食过的叶片能显著降低斜纹夜蛾幼虫的体重,两者的体重分别为对照植株上的67.5%和60.2%。机械损伤加斜纹夜蛾幼虫口腔分泌物处理能引起处理叶中茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量的增加,但其诱导效果与机械损伤加水没有显著差异,并且两者明显低于虫害的诱导效果,两种处理的茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量分别为虫害诱导的68.4%和24.4%及62.9%和36.9%;多次连续机械损伤的诱导效果与一次损伤的没有明显差异。结果说明斜纹夜蛾幼虫诱导的油菜抗虫性与茉莉酸信号转导途径有关,而其激活油菜抗虫反应的机理则可能与其特定的取食行为相关。     

拟南芥IQM1涉及主根生长对茉莉酸甲酯的反应

目的:进一步找出拟南芥钙调素结合蛋白IQM1介导茉莉酸信号转导的证据。方法:比较分析IQM1基因的功能缺失突变体iqm1-1及其野生型幼苗在茉莉酸甲酯(Me JA)处理后的主根长度和JAZ(jasmonate ZIM-domain)家族基因的表达。结果:Me JA抑制iqm1-1及其野生型植株的主根生长,但iqm1-1对Me JA反应的敏感度比野生型弱;与此结果一致,iqm1-1幼苗中几个JAZ基因表达上调。结论:IQM1介导茉莉酸信号转导,参与对植物根生长的调节。     

内源茉莉酸甲酯的积累改变了大豆叶片与根的发育

茉莉酸甲酯是一种调节植物形态发生、诱导防御相关基因的植物信号转导分子。为了解内源茉莉酸甲酯在植物发育中的作用,将编码茉莉酸甲基转移酶的NTR1基因与CaMV 35S启动子连接并导入大豆植株。PCR及Northern杂交结果表明,NTR1基因稳定整合在大豆基因组并得到过量表达。与野生型植株相比,转基因大豆叶片与根的形态发生了显著的变化。大部分转基因大豆叶片变得细长,初生根生长受到抑制而侧根的生长却受到促进。定量分析结果表明,转基因大豆植株叶片中茉莉酸甲酯的含量比对照高出 2～2.5 倍。这些结果表明,内源茉莉酸甲酯的积累参与了大豆形态发生的调控。