茉莉酸类诱导子对植物次生代谢的影响(综述)文档

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1、茉莉酸类诱导子对植物次生代谢的影响摘要：茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯统称为茉莉酸盐，是广泛存在于植物中的一种生长调节物质，在植物体内起着重要的作用。本文主要就茉莉酸和茉莉酸甲酯的生物合成、茉莉酸甲酯的生理生化作用、植物的次生代谢、茉莉酸类物质对植物次生代谢以及基因的表达调控方面的作用进行了综述。关键词：茉莉酸；茉莉酸甲酯；次生代谢；诱导子早在1971年人们就已分离出了茉莉酸，但直到1980年UedQ等【1］才开始注意到这类化合物具有生长物质活性。植物胚的分化、种子萌发、生根和开花、气孔运动、色素合成、叶片衰老与脱落等生长发育过程以及植物在机械伤害、病虫害、干旱、盐胁

2、迫等条件下的抗逆反应都与茉莉酸类化合物的作用密切相关⑵o茉莉酸(jasmonicacid,JA)及其甲酯(methyljasmonate,MeJA)作为重要的信号转导分子备受人们关注。JA、MeJA及其他JA衍生物统称为茉莉酸类，它们普遍存在于植物界，具有广泛的生理作用⑶勺。大量的研究表明，茉莉酸类化合物具有广谱的生理效应,它不仅调节植物的生长和发育，如萌发、衰老、果实成熟、根的生长、花粉发育和球茎的形成、卷须的缠绕等®6】，而且还参与植物对机械伤害、病害、虫害等环境的胁迫做出防御响应，和经典植物激素或植物生长调节剂相似⑺。因此，近年來茉莉酸类化合物引起了植物学家

3、广泛的关注。1茉莉酸及其茉莉酸甲酯1.1茉莉酸及其茉莉酸甲酯的生物合成茉莉酸类化合物(JAs)包括茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MJA)以及与其他物质形成的复合物。其中,JA是亚麻酸(linolenicacid)氧化的产物⑻(图1),存在4种立体异构体。游离的JA可与甲基形成MJA或与葡萄糖、氨基酸形成结合态⑹。结合态的JA既能直接发挥生理作用,又可以在植物组织内降解释放出游离态的JA而发挥生理作用。亚麻酸/脂氧合酶氢过氧化亚麻酸I1・3—氢过氧化物脱水酶/重排2氧代植物二烯酸/还原酶甲酯化丨伕氧化异构茉莉酸甲酯~左旋茉莉酸右旋茉莉酸茉莉酸♦氨基酸(葡萄糖〉复合物与

4、氨基酸(葡萄糖)结合(酯化)图1植物体内茉莉酸类化合物的代谢途径因此茉莉酸(JA)及其挥发性茉莉酸甲酯(MeJA)是通过硬脂酸途径(octadecanoidpathway)产生的脂肪酸衍生物，是环戊酮彳汀生物(cyclopentanonederivatives)之——。1.2茉莉酸甲酯的生理生化作用经过多年的研究，人类不仅已经能够合成茉莉酸，而且对其生理生化功能的了解逐步加深。茉莉酸甲酯在植物生长发育过程中的作用和脱落酸有很多相似的地方。当对植物、原生质体和愈伤组织施用茉莉酸甲酯，将会调节基因表达而合成一系列的蛋白质,如蛋白质抑制剂、硫蛋白、植物抗毒素等。这些蛋白

5、统称为茉莉酸酯诱导蛋白(Jasmonateinduceproteins,简称JIPS)。JIPS分了大小不等，在细胞质的定位不同，合成吋受亚胺环已酮抑制，不受氯霉素的影响，可见JIPS的合成石在细胞质中进行，与叶绿体和线粒体无关〔9】。2植物次生代谢2.1植物次生代谢的相关概念植物中化学物质根据代谢的产生过程分为初级代谢产物(primarymetabolicproducts),就是植物生命过程屮，获得能量的代谢过程所产生的最基本的、共有的一些成分，这些成分一般是植物的营养物质，也是产生次生成分的基础。次生代谢产物(secondarymetabolicproduct

6、s),就是初级代谢产物进一步代谢后产生的物质，是代谢的末端产物，通过降解或合成产生的不再对代谢过程起作用的化合物。还有一类次生代谢产物，则是受外界刺激或伤害的情况下，植物体本身应激产生的物质，这些物质一般情况下在植物体正常的代谢过程中不产生，或虽有生成，也是数量极微，这类化合物被称为植物防卫素(phytoalexin)o植物次生代谢(secondarymetabolism)在植物自身防御、植物间化感作用、传粉和种了传播等方面具有重要的生理生态学意义，是植物在长期进化过程中获得的生态适应的重耍手段【1叭植物通过次生代谢能合成大量被称为次生代谢物(secondarym

7、etabolite)的低分子量有机化合物。植物次生代谢物在工农业生产和人们日常生活中具有多方面应用价值，如用作杀虫剂、调味剂、染料、香料及植物药药效成分等。2.2植物次生代谢的途径及其主要产物碳(C)的初级代谢途径初级代谢产物相应的次生代谢产物Cguuj・mileco2co2(Pentoflcpathway)4*化舍W{

8、-(act