植物生理學(xué)水楊酸PPT 2

水楊酸類的生理功能和信息轉(zhuǎn)導(dǎo)

PPT講解生技12-1第三組要點簡介

生理作用

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

總結(jié)與展望

51234交互作用簡介

水楊酸（SA），分子式為C7H6O3，是一種小分子酚類物質(zhì)，植物體內(nèi)主要的存在形式有游離水楊酸（SA）、水楊酸-2-O-β-葡萄苷（SAG）、水楊酸甲酯（MeSA），對植物體內(nèi)重要的代謝過程起調(diào)控作用。水楊酸對植物的生理作用主要生理作用之一——SA與植物抗病性

SA的主要作用之一就是參與植物對病原的防御反應(yīng)，將病害和創(chuàng)傷信號傳遞到植物的其他部分引起系統(tǒng)獲得性抗性?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，SA能誘導(dǎo)多種植物對病毒、真菌及細菌病害產(chǎn)生抗性。此外，SA預(yù)處理也可以增強植物多種防衛(wèi)反應(yīng)機制，包括植保素及其有關(guān)合成酶類、病程相關(guān)蛋白和各種活性氧的產(chǎn)生，從而最終提高植物的抗病性。

早在1979年,White就證實外源SA及其衍生物乙酰水楊酸(阿斯匹林)處理可以誘導(dǎo)煙草PR蛋白的合成和對煙草花葉病毒(TMV)的抗性水楊酸對植物的生理作用主要生理作用之二——SA與植物抗旱性SA的類似物乙酰水楊酸（ASA）能改善干旱條件下小麥葉片的水分狀況，明顯抑制水分脅迫對葉片光合作用的限制，保護膜的結(jié)構(gòu)。

例如：1%的乙酰水楊酸拌種處理玉米種子，可提高玉米幼苗葉片抗脫水能力，因此乙酰水楊酸可作為一種外源活性氧清除劑使用。植物抗冷性植物抗熱性種子萌發(fā)果實成熟水楊酸對植物的生理作用SA通過對SA對黃瓜幼苗抗冷性的影響研究發(fā)現(xiàn)，SA能夠提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)的活性，減緩膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的積累，從而提高了黃瓜幼苗的抗低溫能力。用較低濃度的SA處理玉米種子，會促進種子的萌發(fā)，同時發(fā)芽種子淀粉酶活性降低，POD活性升高，可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量增加。但用較高濃度的SA處理后，種子的萌發(fā)則受到抑制。對芥子苗外施100μmol/L的水楊酸，能提高其在55℃高溫時的抗熱性，內(nèi)源結(jié)合態(tài)和自由態(tài)SA都有顯著增加。內(nèi)源SA可能通過提高抗氧化酶活性參與了高溫鍛煉過程，外施SA和高溫鍛煉有相似的提高抗熱性機制。研究發(fā)現(xiàn)，在新紅星蘋果果實生長發(fā)育期間，SA出現(xiàn)一個含量高峰，在SA含量達到高峰后，果實生長開始出現(xiàn)高峰，隨著果實的成熟，SA含量逐漸下降，果實生長也隨之緩慢。水楊酸對植物的生理作用

SA對植物其它生理過程的影響表現(xiàn)為：誘導(dǎo)植物開花，影響性別分化，參與氣孔運動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)植物的光周期以及引起植物花序生熱等。

SA對植物的生理作用是多方面的，并且不同濃度的SA對不同植物種類、同一種類的不同品種和同一品種的不同器官作用存在差異，隨著對SA生理效應(yīng)的深入研究和SA作用機制的不斷揭示，SA在植物上的應(yīng)用將更加廣泛總結(jié)水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑SA首先與SA結(jié)合蛋白(SABPs)結(jié)合,形成SA-SABP復(fù)合體SA-SABP復(fù)合體將信息傳遞給胞內(nèi)第二信使如H2O2等信號通過自反饋機制放大后在胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)引發(fā)過敏反應(yīng)，激活NPR1、TGA和WRKY等轉(zhuǎn)錄因子的活化與互作最終誘導(dǎo)PR基因表達及系統(tǒng)獲得性抗性的產(chǎn)生.水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑結(jié)合蛋白SABPSABP2SABP3SABP具有過氧化氫酶活性。SABP2具有抗壞血酸氧化酶（APX）活性和水楊酸甲酯酶活性。SABP3與葉綠體碳酸酐酶（CA）類似，還可能以其氧化劑功能在過敏反應(yīng)中起作用。水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑下游轉(zhuǎn)錄因子NPR1WRKYWHY1缺失NPR1的突變體不能對SA誘導(dǎo)反應(yīng)作出應(yīng)答，表現(xiàn)為PR基因極少量表達。WRKY能通過綁定PR基因啟動子區(qū)域的C/TTGACC/T（Wbox）來調(diào)節(jié)基因的表達。WHY1可以與廣泛存在于系統(tǒng)獲得性抗性相關(guān)基因中的GTCAAAAA/T(PBbox)結(jié)合，也能與NPR1共同作用傳遞水楊酸信號。（TGA）水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑水楊酸介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑SASA與JA之間的相互作用首先表現(xiàn)在兩者之間的拮抗作用。在煙草中SA與JA相互抑制各自對PR蛋白的誘導(dǎo)作用。NO像其他ROS一樣能激發(fā)SA積累,而SA也能誘導(dǎo)ROS如H2O2

以及NO的生成。這些信號間存在的這種自我放大反饋機制強化了植物過敏反應(yīng)和殺菌作用野生番茄中的ABA部分抑制了PAL活性PAL是苯丙烷途徑的重要酶。也是SA合成相關(guān)酶6因此ABA可能通過抑制PAL活性來負調(diào)控水楊酸介導(dǎo)的防衛(wèi)反應(yīng)。JANOABA總結(jié)與展望

研究發(fā)現(xiàn)水楊酸是誘導(dǎo)植物形成系統(tǒng)獲得性抗性必不可少的信號分子，但在這一方面的進一步研究卻不順利。水楊酸在植物抗病性中的作用及其機理的研究已取得了很大的進展，但由于對系統(tǒng)獲得性抗性的長距離運輸信號是水楊酸、水楊酸甲酯和壬二酸的推測被不斷質(zhì)疑之后，系統(tǒng)獲得性抗性的長距離運輸信號至今仍在探索中?？偨Y(jié)與展望水楊酸和