壳寡糖对烟草悬浮细胞茉莉酸合成基因转录的影响

采用RT-PCR方法研究了不同浓度壳寡糖对烟草悬浮细胞茉莉酸合成酶基因的转录调控。结果表明, 50 μg.mL-1壳寡糖能够明显诱导烟草悬浮细胞茉莉酸合成途径的关键酶——磷脂酶A2、13-脂氧合酶、丙二烯氧化物合成酶、丙二烯氧化物环化酶和12-氧-植物二烯酸还原酶基因的表达, 而且该浓度的壳寡糖对这些基因的诱导作用相同(似)。在实验设定时间内均诱导表达编码磷脂酶A2的基因, 对其它基因的诱导时间均为8小时, 表明50 μg.mL-1壳寡糖在诱抗过程中启动了茉莉酸合成途径。而200 μg.mL-1壳寡糖的处理对这些基因的表达无显著影响。表明不同浓度的壳寡糖对烟草悬浮细胞的作用模式存在差异, 且高浓度的壳寡糖在烟草悬浮细胞中启动的信号通路可能没有茉莉酸信号的参与。     

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。     

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。     

茉莉酸甲酯对茶条槭悬浮细胞没食子酸合成的影响

为了研究茶条槭悬浮细胞中没食子酸的合成,该研究进行了茉莉酸甲酯诱导试验。通过添加茉莉酸甲酯,利用HPLC检测诱导后细胞中没食子酸的含量变化情况,同时利用电导仪、酸度计、分光光度计法和激光共聚焦显微镜对培养液和细胞进行电导率、pH值、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及细胞形态等进行分析。结果表明:(1)相对于正常培养的细胞,添加100μmol·L~(-1)的茉莉酸甲酯诱导24 h时,没食子酸的含量达到最高为12.49 mg·g~(-1),其含量是对照的2倍左右。(2)茉莉酸甲酯的添加导致细胞培养液的pH值和电导率成波动趋势,细胞膜受损,通透性增大,细胞核分散,出现多个细胞核现象。(3)细胞内可溶性蛋白含量在诱导24 h、72 h和5 d时达到高峰,其含量分别是对照的1.4、1.67、2.07倍左右。(4)苯丙氨酸解氨酶活性在诱导24 h和5 d时分别出现一次高峰,其活性分别是对照的2倍和3.75倍。研究认为,茉莉酸甲酯处理短时间内促进了茶条槭细胞内没食子酸含量的积累,细胞内PAL活性和可溶性蛋白含量有所增加,对细胞液中的pH值和电导率影响不显著。     

壳寡糖诱导烟草对TMV长距离移动的影响

采用ELISA-DSM法和半叶枯斑法,测定了壳寡糖(50μg/mL)诱导后普通烟(Nicotiana tabacum)植株体内TMV浓度的变化.ELISA-DSM测定显示,在接种后10 d,仅在接种叶的上位叶和新生叶片中检测到病毒,且病毒浓度仅为不诱导对照的52.7%和38.8%,在下位叶中未检测到病毒;同时,接种叶内病毒增殖严重受抑,接种后10 d,病毒浓度仅为不诱导对照的23.52%.半叶枯斑法检测获得了相同结果,以壳寡糖处理植株的不同叶位的叶片为毒源,产生的枯斑数目都大幅度低于不诱导对照.以上结果证明,壳寡糖处理后TMV的上行和下行长距离移动均明显延迟和减少,下行移动受到的影响更大.透射电镜检查发现,处理植株接种叶的下位叶片韧皮部细胞中没有病毒晶体和病毒粒子,在上位叶片筛管伴胞中仅见少量病毒粒子,两者都未发现任何诱导新生物,也未见其他细胞结构变化.结果表明,壳寡糖处理使烟草对TMV病毒侵染产生了诱导抗病性,系统侵染症状明显减弱;壳寡糖处理对病毒长距离移动的不利影响可能是接种叶片病毒增殖减少所造成的.     

NO和茉莉酸甲酯对黄芩悬浮细胞生长及黄芩苷合成的影响

以硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)为一氧化氮(nitric oxide, NO)的供体, 向黄芩(Scutellaria baicalensis)悬浮培养细胞系中添加SNP和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MJ), 考察这两种诱导子在不同的添加时间、添加浓度及混合配比使用对黄芩悬浮细胞系生长和黄芩苷含量的影响。研究结果表明：低浓度的外源NO有利于细胞的生长, 但对黄芩苷积累无作用, 而MJ有利于黄芩苷的合成, 但抑制细胞生长,且两者的适用浓度范围和添加时间存在差异。在细胞培养初期(0天)添加0.05 mmol.L-1 SNP, 而在细胞生长对数中期(8天)添加10 μmol.L-1的MJ, 细胞鲜重可达到对照的1.2倍, 黄芩苷总量达到对照的2.96倍。     

NO和茉莉酸甲酯对黄芩悬浮细胞生长及黄芩苷合成的影响

以硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)为一氧化氮(nitric oxide,NO)的供体,向黄芩(Scutellaria baicalensis)悬浮培养细胞系中添加SNP和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MJ),考察这两种诱导子在不同的添加时间、添加浓度及混合配比使用对黄芩悬浮细胞系生长和黄芩苷含量的影响。研究结果表明：低浓度的外源NO有利于细胞的生长,但对黄芩苷积累无作用,而MJ有利于黄芩苷的合成,但抑制细胞生长,且两者的适用浓度范围和添加时间存在差异。在细胞培养初期(0天)添加0.05 mmol·L~(-1)SNP,而在细胞生长对数中期(8天)添加10μmol·L~(-1)的MJ,细胞鲜重可达到对照的1.2倍,黄芩苷总量达到对照的2.96倍。     

壳寡糖对烟草花叶病毒的体外钝化作用

壳寡糖是一种由脱乙酰基几丁质经酶降解后制备的氨基葡萄糖,它具有多方面的生物活性,在调节植物的生理机能、调控植物形态发生、诱导植物抗病性、抗逆性以及抑制真菌、细菌的生长发育等方面的作用多有报道,但关于壳寡糖对植物病毒的抑制作用未见报道.     

壳寡糖诱导的烟草SKP1基因表达

壳寡糖是一种高效的植物抗性诱导剂,应用mRNA差异显示技术从经过壳寡糖诱导的枯斑三生烟草叶片中分离到了编号为5、31、37和46的4个基因片段.4个基因片段与本塞姆氏烟草(Nicotiana benthamiana)SKP1基因的mRNA同源性都达到82%,据此推断这4个片段是感病烟草品种枯斑三生烟草的SKP1基因.质粒双酶切及反向Northern分析结果表明,该基因表达在壳寡糖诱导下增强.由于SKP1基因与植物的抗病毒病相关,从而在mRNA水平上验证了壳寡糖的诱导抗性效应.     

水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯利对野葛细胞悬浮培养生产葛根素的影响

野葛〔Ｐｕｅｒａｒｉａｌｏｂａｔａ(Ｗｉｌｌｄ.)Ｏｈｗｉ〕是我国及其他东亚国家传统的药用资源,其主要药用成分为葛根素,广泛用于治疗多种心血管疾病[1]。由于近年来生态环境的人为破坏,野生野葛资源已不能满足人们对葛根素药物的需求,通过细胞工程可以实现野葛资源的可持续性开发。本项目组已经建立了野葛组织培养和植株再生[2]及细胞悬浮培养体系[3],研究结果表明,悬浮细胞培养物能够生产葛根素,但产量仍有待于提高[3]。已知水杨酸(ｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ,ＳＡ)、乙烯和茉莉酸类化合物(ｊａｓｍｏｎａｔｅｓ,ＪＡｓ)能够在高…     

茉莉酸生物合成的调控及其信号通路

茉莉酸类化合物作为一种细胞信号分子,在植物的生长发育、机械损伤、代谢调节及诱导防御相关基因表达等方面起着重要的作用。本文概述了茉莉酸的生物合成调控以及人们目前对茉莉酸信号通路的认识,并对该研究领域存在的问题及今后可能的研究方向进行展望。     

An Integrative Analysis of the Effects of Auxin on Jasmonic Acid Biosynthesis in Arabidopsis thaliana

Auxin and jasmonic acid （JA） are two plant phytohormones that both participate in the regulation of many developmental processes. Jasmonic acid also plays important roles in plant stress response reactions. Although extensive investigations have been undertaken to study the biological functions of auxin and JA, little attention has been paid to the cross-talk between their regulated pathways. In the few available reports examining the effects of auxin on the expression of JA or JA-responsive genes, both synergetic and antagonistic results have been found. To further investigate the relationship between auxin and JA, we adopted an integrative method that combines microarray expression data with pathway information to study the behavior of the JA biosynthesis pathway under auxin treatment. Our results showed an overall downregulation of genes involved in JA biosynthesis, providing the first report of a relationship between auxin and the JA synthesis pathway in Arabidopsis seedlings.     

Kinetics of the Accumulation of Jasmonic Acid and Its Derivatives in Systemic Leaves of Tobacco (Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc) and Translocation of Deuterium-Labeled Jasmonic Acid from the Wounding Site to the Systemic Site

In plants, the mobile signal needed for wound-induced systemic acquired resistance (WSR) has been elusive. The signal compound involved in WSR is supposed to be JA or its derivatives. On the basis of kinetic study of the accumulation of JA or its derivatives, it was discovered that JA, JA-Ile, tuberonic acid (TA, 12-OH epi-JA), and tuberonic acid glucoside (TAG) accumulated in systemic tissues in response to mechanical wounding stress in the tobacco plant (Nicotiana tabacum). Attempts to recover deuterium-labeled JA in systemic leaves after feeding the wounded leaves with deuterium-labeled JA were successfully done. It was also found that the translocated deuterium-labeled JA was metabolized to TA in systemic leaves under feeding of deuterium-labeled JA to the wounding leaves.     

脂氧合酶、茉莉酸和水杨酸对猕猴桃果实后熟软化进程中乙烯生物合成的调控

20℃下后熟果实的LOX活性增加先于自由基产生和乙烯生成;JA处理对果实后熟软化启动期(采后1d)和果实快速软化期(采后5d)果实切片中的LOX活性、自由基产生和乙烯生物合成有促进作用,至果实软化后期(采后7d)这种效应消失;亚油酸只在采后1d果实切片中促使LOX活性和乙烯生成;SA处理抑制了果实后熟进程中组织切片的LOX活性、自由基产生和乙烯的生物合成;SA和JA对LOX活性和乙烯生物合成具有明显的拮抗作用。     

壳寡糖对烟草幼苗生长和光合作用及与其相关生理指标的影响

采用酶解法获得的壳寡糖,处理烟草幼苗的结果显示,0．01mg·L^-1壳寡糖对烟草幼苗生长有促进作用,幼苗株高、叶面积增加;功能叶片中叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和胞间CO2浓度（Ci）升高;气孔限制值（Ls）下降。而高浓度（100mg·L^-1）壳寡糖处理的则抑制生长。促进烟草幼苗生长最适的壳寡糖浓度为0．01mg·L^-1,施用两次的效果优于一次的。     

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。     

Jasmonic acid and salicylic acid activate a common defense system in rice

Jasmonic acid (JA) and salicylic acid (SA) play important roles in plant defense systems. JA and SA signaling pathways interact antagonistically in dicotyledonous plants, but, the status of crosstalk between JA and SA signaling is unknown in monocots. Our rice microarray analysis showed that more than half of the genes upregulated by the SA analog BTH are also upregulated by JA, suggesting that a major portion of the SA-upregulated genes are regulated by JA-dependent signaling in rice. A common defense system that is activated by both JA and SA is thus proposed which plays an important role in pathogen defense responses in rice.     

一氧化氮对盐胁迫下烟草细胞渗透调节能力的影响

一氧化氮(NO)作为信号分子广泛参与植物的生长发育、逆境胁迫响应过程。为了明确NO对细胞渗透调节作用,该研究以NaCl为盐胁迫因子,以烟草悬浮细胞为材料,研究了NO对盐胁迫下细胞渗透调节能力的影响。结果显示:(1)NaCl胁迫能诱发烟草细胞内源NO的生成,且100mmol·L-1 NaCl诱发了细胞内源NO的快速产生,在1h达到峰值,NO产生量约为对照的2倍,之后NO产生量快速下降,直至3h才逐渐回升,并在48h内维持在较高水平。(2)外源NO显著增强了烟草细胞的抗渗透胁迫能力,且150μmol·L-1 NO供体硝普钠(SNP)处理显著提高了NaCl胁迫下细胞的活力和再生能力(提高幅度分别为78.6%和63.2%),降低了细胞死亡率(降幅约为48.5%);SNP处理下的NaCl胁迫细胞能更大程度降低渗透势,延缓水势的降低,维持细胞压力势。(3)外源NO显著促进了NaCl胁迫细胞中脯氨酸的合成和积累,且150μmol·L-1 SNP处理将NaCl胁迫细胞中的脯氨酸含量提高25.9%;SNP处理也影响了脯氨酸代谢关键酶的活性和基因表达水平,即提高了谷氨酸脱氢酶(GDH)、精氨酸酶和鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,降低了脯氨酸脱氢酶(PDH)的活性,同时使GDH、OAT和PDH基因的表达表现出与酶活性相似的变化趋势。研究表明,NO参与了盐胁迫下烟草细胞的渗透调节,通过调控脯氨酸代谢可能是NO参与渗透调节的重要机制。