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。     

外源茉莉酸甲酯诱导大麦对叶斑病抗性的研究

[目的]初步探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯（MeJA）诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。[方法]以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌（无菌水处理叶片）、接菌（无菌水处理叶片接种麦根平脐蠕孢菌）和接菌+MeJA（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L MeJA喷施叶片后接菌）3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌++ MeJA（最适浓度）处理不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平。[[结果]]：（1）叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5 mmol/L MeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03%,诱导抗性效果最佳;（2）与单独接菌处理相比,1.5 mmol/L MeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-,1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时其受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调。[结论]外源喷施1.5 mmol/L MeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗病性。     

外源茉莉酸甲酯诱导番茄对烟粉虱的抗虫性

采用盆栽法研究茉莉酸甲酯(MeJA)处理后番茄叶片营养物质含量、次生代谢物含量和防御酶活性,以及MeJA处理对烟粉虱成虫的防治效果。结果表明:外源MeJA可以诱导番茄叶内营养物质含量的降低,用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶片中可溶性糖和蛋白质含量最低,诱导效应最强;外源MeJA可诱导番茄叶内次生代谢产物含量的升高,用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶中单宁和黄酮含量最高,诱导效应最强;外源MeJA能够诱导番茄叶内防御性酶(POD和PPO)活性升高,随着时间的延长(0～14 d),不同浓度MeJA处理后防御酶活性呈现出先上升后下降再上升的变化趋势,且用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶中POD和PPO活性最大,诱导效应最强;不同浓度的外源MeJA对烟粉虱的防效不同,用0.0225 mmol·L^-1MeJA处理5 d后,对烟粉虱的防治效果最好,防效可达86.96%;外源茉莉酸甲酯处理可以通过降低营养物质含量、提高次生代谢产...     

茉莉酸及其甲酯在植物诱导抗病性中的作用

茉莉酸类物质被认为是植物抗病防卫反应的内源及中间信号分子。本文介绍了茉莉酸及其甲酯在植物抗病性中的作用,从它们在体内激活的代谢途径及相关基因表达探讨有关作用机制以及有可能在农业上应用的前景。     

茉莉酸甲酯诱导烟草幼苗抗炭疽病与PAL活性及细胞壁物质的关系

探讨了茉莉酸甲酯（ｍｅｔｈｙｌ ｊａｓｍｏｎａｔｅ,Ｍｅ－Ｊａ）诱导烟草幼苗抗炭疽病与苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）活性、木质素和富含羟脯氨酸蛋白（ＨＲＧＰ）含量的关系。Ｍｅ－Ｊａ处理烟草幼苗不仅可以提高轩抗炭疽病的能力,而且明显提高幼苗的ＰＡＬ活性、木质素和ＨＲＧＰ含量;３个不同抗性品种的烟草幼苗的ＰＡＬ酶活性、木质素和ＨＲＧＰ含量三者与感病程度之间的负相关都达到显著水平,表明ＰＡＬ、木质素和富含羟脯     

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。     

茉莉酸甲酯对烟草幼苗抗炭疽病的影响

本文探讨了茉莉酸甲酯（MJ）对烟草幼苗抗炭疽病（由毁灭性刺盘孢引起）的影响。不同品种烟草抵抗毁灭性刺盘孢孢子侵染的能力不同,“巴西”品种的抗性强,“K326”品种抗性弱,“广黄55”品种抗性居中。MJ处理烟草幼苗后,可以减轻幼苗炭疽病的发病程度;同时烟草幼苗的病原相关蛋白含量有所提高,但只有“巴西”烟草的PR蛋白含量与抗病显著正相关。     

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。     

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].     

茉莉酸甲酯（MeJA）诱导水稻颖花开放

水稻颖花的开放是由浆片吸水、膨大并推开内、外颖之间的钩合而造成的。王忠等［１］最早报道颖花因呼吸增强而积累的ＣＯ２是促进浆片膨大的主要因素,并建立了用外源ＣＯ２或酸溶液诱导水稻开颖的方法。可是,颖花开放之前,其呼吸强度何以能大幅度增加？浆片细胞的吸水...     

冠菌素和茉莉酸甲酯诱导小麦幼苗低温抗性的研究

以小麦品种豫麦18为试验材料,研究了冠菌素和茉莉酸甲酯(MeJA)对小麦低温抗性的诱导作用.结果表明,冠菌素和MeJA处理可以显著提高低温胁迫下小麦幼苗细胞内SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性,增加可溶性蛋白的含量,降低相对电导率和MDA含量,从而维持细胞质膜的完整性,增强小麦植株抵抗低温胁迫的能力.冠菌素和MeJA在抗低温胁迫上具有相似的作用,1μmol/L的冠菌素和100μmol/L MeJA的诱导效果较好.     

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(5mmol/L)和／或CoCl2(10mmol/L,乙烯合成抑制剂)的MS培养基上暗培养,同时用莱莉酸甲酯(1mg／d,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。     

茉莉酸甲酯对水稻幼苗生长的影响

２．５×１０＾－７ｍｏｌ·Ｌ＾－１茉莉酸甲酯促进水稻幼苗生长,而高于２．５×１０＾－５ｍｏｌ·Ｌ＾－１则抑制。不同水稻品种对茉莉酸甲酯的反应不同。     

外源茉莉酸甲酯诱导对香菇多糖代谢及关键酶基因表达的影响

香菇多糖是重要的生物活性成分,其药用价值高,茉莉酸甲酯有助于提高食用菌多糖含量,但关于其对香菇多糖合成的影响尚不清楚。本研究以香菇新808为实验材料,对不同浓度茉莉酸甲酯（MeJA）诱导下香菇菌丝生物量和生长速率、香菇多糖代谢关键酶活性及基因相对表达量、香菇多糖含量进行比较分析。结果表明：10μmol/L的茉莉酸甲酯可显著促进香菇菌丝生长并提高菌丝体生物量,分别是对照的1.14倍、1.2倍;与香菇多糖代谢相关的UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）、葡萄糖磷酸异构酶（PGI）、α-葡萄糖磷酸变位酶（α-PGM）活性增加,为对照组的1.58、1.13、3.21倍;其基因相对表达量较对照组也显著上调,为对照组的5.73、1.4、1.77倍;香菇多糖合成量显著增加,为对照组1.58倍。10μmol/L的MeJA处理后,香菇多糖代谢关键酶活性及基因相对表达量与多糖含量间存在显著的正相关关系,表明添加适宜浓度的茉莉酸甲酯会影响香菇菌丝的生长及多糖合成。     

棉蚜和茉莉酸甲酯诱导棉花挥发物组分分析

采用固相微萃取和气质联用技术,对健康棉叶、蚜害棉叶、蚜害棉叶-棉蚜复合物、茉莉酸甲酯处理棉叶以及棉蚜蜜露和棉蚜自身挥发物成分进行了提取和组分分析。共检测出27种挥发性化学物质。健康棉叶、蚜害棉叶、蚜害棉叶-棉蚜复合物、茉莉酸甲酯处理棉叶挥发物中,均含α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、十五烷、十六烷、十七烷、-Cyclohexen-1-ol,1-(1,5-dimethyl-4-hexenyl)-4-methyl-7种组份。蚜害棉叶或蚜害棉叶-棉蚜复合物中检测到α-水芹烯、α-石竹烯、α-法尼烯、2,6,10-三甲基十五烷、(E,Z)-2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、2,6,10,14-四甲基十五烷、蒽、二酚基丙烷8种组份;3-蒈烯、(E)-β-法尼烯只在蚜害棉叶及茉莉酸甲酯处理棉叶中被检测出。在棉蚜及其蜜露中都能检查到壬醛、癸醛、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷;而1-甲氧基-4-[(Z)-1-丙烯基]苯、(E)-β-法尼烯、菲只在棉蚜蜜露中被检查到;6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮只在棉蚜中被检测到。研究结果为进一步开展棉花、棉蚜挥发物对天敌昆虫的吸引作用研究奠定了基础。     

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。     

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。     

外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱的影响

化学农药仍是目前蔬菜烟粉虱Bemisia tabaci防控的重要措施,研发有效的非化学措施防控烟粉虱是蔬菜绿色生产亟待解决的问题。本文以苏椒15号（感性品种）和新苏椒五号（抗性品种）辣椒Capsicum annuum L.为对象,通过在辣椒上喷施茉莉酸甲酯,研究外源茉莉酸甲酯对烟粉虱发育历期、存活率、消化酶活性和田间烟粉虱种群动态的影响。研究发现,取食茉莉酸甲酯处理的辣椒后烟粉虱的发育历期显著延长、存活率明显下降。其中取食感性品种辣椒和抗性品种辣椒的烟粉虱发育历期分别延长7.66 d和9.66 d,存活率分别下降10.5%和9.89%;取食感性品种辣椒的烟粉虱主要是延长卵期、4龄若虫期和伪蛹期,而取食抗性品种辣椒的烟粉虱各历期均延长。外源茉莉酸甲酯对烟粉虱体内消化酶的活性也有明显的影响,取食茉莉酸甲酯处理的辣椒后烟粉虱的消化酶活性显著下降,取食感性品种辣椒和抗性品种辣椒24 h后,胰蛋白酶活力分别较对照下降了61.86%和45.0%,糜蛋白酶活性分别较对照下降了47.29%和40.11%。大田辣椒上喷施茉莉酸甲酯后,烟粉虱的种群数量迅速下降,但在抗性品种和感性品种上烟粉虱的校正虫口减退率没有明显的差异。研究发现,外源茉莉酸甲酯处理,可以延缓烟粉虱的发育速率,降低胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性,对田间烟粉虱种群也有较好的控制作用。     

茉莉酸甲酯对烟草幼苗抗炭宜病的影响

本文探讨了茉莉酸甲酯（ＭＪ）对烟草幼苗抗炭疽病（由毁灭性刺盘孢引起）的影响。不同品种烟草抵抗毁灭性刺盘孢孢子侵染的能力不同,“巴西”品种的抗性强,“Ｋ３２６”品种抗性弱,“广黄５５”品种抗生居中。ＭＪ处理烟草幼苗后,可以减轻幼苗炭宜病的发病程度;同时烟草幼苗的病原相关蛋白含量有所提高,但只有“巴西”烟草的ＰＲ蛋白含量与抗病显著正相关。     

茉莉酸甲酯对水稻幼苗抗冷性的影响

测定茉莉酸甲酯（MJ）对冷胁迫条件下水稻幼苗生长和与抗冷性相关生理生化指标影响的结果表明：较高浓度的MJ（10^-3mol·L^-1）明显抑制冷胁迫下的水稻幼苗生长,增加细胞膜的渗透性;浓度低一些的MJ（10^-4、10^-5、10^-6、10^-7mol·L^-1）对冷胁迫下水稻幼苗的生长和细胞膜有不同程度的保护作用,其中以10～mol·L^-1MJ的效果为佳。10～mol·L^-1 MJ处理的叶中叶绿素降解程度小,可溶性糖、可溶性总蛋白和脯氨酸的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性均增加,丙二醛（MDA）含量降低,因而水稻幼苗的抗冷性提高。