發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 21:27

　　植物可以合成大量的次生代謝物來(lái)調(diào)控自身對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。其中,有一大部分直接參與了植物對(duì)病原微生物的防御反應(yīng),包括植物在感病前就已經(jīng)生成和積累的植物毒素,以及感病后才從頭合成的抗病小分子次生代謝物—植保素。植保素在植物抵御病原菌,特別是腐生性病原菌的過(guò)程中起著非常重要的作用。自從80年前植保素的概念被提出后,大量的植保素從各種植物中被分離和鑒定出來(lái),但它們之中大部分的生物合成和調(diào)控機(jī)制目前尚不清楚。本文綜述了近幾年來(lái)擬南芥和煙草中植保素的研究進(jìn)展,特別是它們的生物合成及分子調(diào)控機(jī)制,并對(duì)植保素研究領(lǐng)域存在的問(wèn)題和今后的研究方向進(jìn)行了討論和展望。 

【文章來(lái)源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,31(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

擬南芥中亞麻薺素的生物合成途徑

早在1972年,Stoessl等[37]就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)病原菌可以在辣椒(Capsicum frutescens)中高水平誘導(dǎo)椒二醇的合成,并且分離純化出的椒二醇在一定濃度下可以直接抑制灰霉菌等多種病原真菌孢子的萌發(fā)、菌絲伸長(zhǎng)。后來(lái),該化合物也在多個(gè)煙草屬的植物中被當(dāng)作植保素發(fā)現(xiàn)[38-40]。在本式煙(Nicotiana bethamina)中,植物會(huì)激活椒二醇依賴的非寄主性抗性,來(lái)抵御馬鈴薯疫霉(Phytophthora infestans)的入侵[41]。椒二醇也是漸狹葉煙草抵御鏈格孢菌的一種重要植保素。對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析表明,當(dāng)漸狹葉煙草的葉片被鏈格孢菌感染時(shí)會(huì)激活很多萜類代謝酶基因的表達(dá),特別是合成椒二醇的5-epi-馬兜鈴烯合酶(5-epi-aristolochene synthase, EAS)和5-epi-馬兜鈴烯二羥化酶(5-epi-aristolochene dihydroxylase, EAH)基因[29]。相應(yīng)的,葉片中椒二醇的含量也隨著真菌的感染開始大量的積累。在接種對(duì)照葉片中一般檢測(cè)不出椒二醇的合成,但是在感病1天后的葉片中上升到(4.45±0.72) μg·g-1 FW,感病3天葉片中的椒二醇含量可以高達(dá)(50.68±3.10) μg·g-1 FW[29]。

東莨菪素(scopoletin)是一種香豆素類化合物,它在植物體內(nèi)由苯丙素(phenylpropanoid)途徑合成(圖2)。在受到缺鐵脅迫時(shí),擬南芥的根會(huì)分泌出在紫外下呈現(xiàn)藍(lán)色熒光的化合物,其中主要成分是東莨菪素和其糖基化的產(chǎn)物東莨菪苷(scopolin)。正是利用了這兩個(gè)化合物在紫外下發(fā)藍(lán)色熒光的這個(gè)特點(diǎn),Kai等[24]通過(guò)突變體篩選,獲得了合成東莨菪素和東莨菪苷的關(guān)鍵酶基因caffeoyl CoA O-methy-ltransferase 1 (CCoAOMT1)和feruloyl-CoA 6’-hydro-xylase 1 (F6’H1)。有意思的是,在煙草屬的植物葉片中,東莨菪素和東莨菪苷作為重要的植保素被病原菌誘導(dǎo)合成。與野生煙草中的長(zhǎng)花煙草(Nicotiana Longiflora)和香甜煙草(N. suaveolens),以及栽培煙草的兩個(gè)品種N. tabacum Samsun和N. tabacum cv. Xanthi相比,野生的林煙草(N. sylvestris)和栽培煙草中的N. tabacum cv. Petit Havana對(duì)灰霉菌(Botrytis cinerea)具有較強(qiáng)的抗性,而且這種抗性和它們能在接種后誘導(dǎo)的東莨菪素水平有關(guān)[25]。栽培煙草Nicotiana tabacum cv. Samsun NN在受到煙草花葉病毒侵染后,會(huì)在葉片感染區(qū)域產(chǎn)生約45 μg·g-1(鮮重)的東莨菪苷及6 μg·g-1(鮮重)的東莨菪素;當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段使東莨菪素和東莨菪苷的合成量降低時(shí),會(huì)使植物抗病毒的能力下降[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蛇床子素對(duì)植物病原真菌抑制機(jī)制的初步研究[J]. 石志琦,沈壽國(guó),徐朗萊,范永堅(jiān).  農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[2]丁公藤類藥材及其混用品中總東莨菪內(nèi)酯的含量測(cè)定[J]. 張紫佳,張勉,朱恩圓,吳立宏,王崢濤,余國(guó)奠.  中國(guó)藥學(xué)雜志. 2004(12)
[3]HPLC測(cè)定4種丁公藤類生藥中東莨菪素及東莨菪苷的含量[J]. 宋蔚,劉鎖蘭,李秀青,楊雋,王韻天.  中國(guó)中藥雜志. 2004(02)

博士論文
[1]蛇床子素作為殺菌劑的活性研究[D]. 石志琦.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3217339