γ-氨基丁酸代谢旁路在植物响应逆境胁迫中的作用机制研究-论文.pdf

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1、堡物术进曼2014年第4卷第2期77～84CurrentBiotechnologyISSN2095·2341-氨基丁酸代谢旁路在植物响应逆境胁迫中的作用机制研究杨泽伟，王龙海，朱莉，郎志宏，罗学刚1．西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳，621010；2．中国农业科学院生物技术研究所，北京100081摘要：．氨基丁酸(一aminobutyricacid，GABA)是普遍存在于生物体内的一类四碳非蛋白质氨基酸，其合成与代谢主要是通过三羧酸循环的一个旁路，即一氨基丁酸旁路(GABA．shunt)进行的，其生物学功能十分广泛，主要参与植物的生长发育、碳／氮源营养平衡、逆境胁迫响应和信号传递

2、等一系列重要生命活动。本文从生理生化、分子水平简要介绍植物-氨基丁酸代谢旁路在逆境胁迫响应中的作用机制及生物学功能的研究进展。关键词：7-氨基丁酸；合成代谢途径；逆境胁迫响应；生物学功能DoI：10．3969／j．issn．2095．2341．2014．02．01ResearchontheMechanismofGamma-aminobutyricAcidShuntinPlantResponsetoAdversityStressesYANGZe．wei'，WANGLong．hai，，ZHULi。，LANG．Zhihong，LU0Xue．gang1．SchoolofLifeSciencean

3、dEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，SiehuanMianyang621010，China；2．BiotechnologyResearche，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Being100081，ChinaAbstract：GABAisanon—proteinaminoacid，whichiscommoninorganisms．ItssynthesisandmetabolismisviaoftheGABA。shuntwhichisabypassofKrebscyclean

4、d．ThephysiologicalfunctionofGABAinhigherplantisveryextensive．Itisinvolvedinase~esofimportantlifeactivitiesinplants，suchasgrowthanddevelopment，carbon／nitrogennutrientbalance，adversitystressresponse，signaltransmissionandSOon．ThispaperwillfocusontheresearchprogressonmechanismandbiologicalfunctionofG

5、ABAshuntinplantadversitystressresponseonphysiologicalfunction，biochemicalandmolecularleve1．Keywords：-aminobutyricacid；synthesisandmetabolism；adversitystressresponse；biologicalfunction干旱、盐碱、低温、重金属污染、病虫害等逆境的适应性等作用；参与植物体内碳／氮源平衡，植胁迫对农作物的生长发育造成严重的不良影响，株生长发育及形态建成等多种生理生化及代谢过成为全球农业减产的重要因素之一_】J。植物在程；调节与逆境

6、胁迫相关的基因表达及蛋白质的逆境胁迫下会在分子、细胞、生理和生化等不同水合成，增强植物的抗逆性；作为一种可能的信号分平上做出响应，产生各种胁迫耐受机制，以求在逆子在病虫害防治方面发挥重要作用J。有关-境条件下得以生存J。已有的研究表明，一氨基氨基丁酸代谢旁路在植物生长发育、信号转导和丁酸(一aminobutyricacid，GABA)代谢途径作为抗逆性等方面的作用机制研究是当前研究的一个三羧酸循环的一个旁路在植物体内发挥着重要的热点和难点。本文就-氨基丁酸代谢旁路在植生物学作用：通过调节胞质pH调节酸碱平衡，诱物逆境胁迫响应中的作用机制及其生物学功能做导乙烯等激素合成，以及通过渗透调节提

7、高植物一简要概述。收稿日期：2014一O1-16；接受日期：2014-03—06基金项目：国家自然科学基金项目(31271790)资助。作者简介杨泽伟，硕士研究生，主要从事植物抗逆机理研究。E-mail：yangzewei555@sjna．eom。$通信作者：朱莉，副研究员，硕士生导师，主要从事植物基因组学和抗逆机理研究。E—mail：zhuliO1@C8a8．ca78l生物技术进展CurrentBiotechnology路是由三种