外源水杨酸对水曲柳幼苗遭受冷害后抗光氧化能力的影响 I.对抗氧化酶活性的影响

在植物遭受冷害后 ,较强的光照能在植物体内引起光氧化胁迫。外源水杨酸(SA)能改变植物叶片内抗氧化酶的活性而影响其抗氧化能力。在冷处理后的光氧化胁迫中 ,外源SA抑制了超氧化物歧化酶活性而增加了超氧阴离子的含量。SA处理提高了过氧化氢酶活性而抑制抗坏血酸过氧化物酶活性 ,从而使H2 O2 含量降低。在整个光氧化过程中 ,SA处理使过氧化物酶和多酚氧化酶活性提高 ,从而有利于植物迅速清除活性氧     

外源水杨酸对水曲柳幼苗遭受冷害后抗光氧化能力的影响Ⅰ.对抗氧化酶活性的影响

在植物遭受冷害后,较强的光照能在植物体内引起光氧化胁迫.外源水杨酸(SA)能改变植物叶片内抗氧化酶的活性而影响其抗氧化能力.在冷处理后的光氧化胁迫中,外源SA抑制了超氧化物歧化酶活性而增加了超氧阴离子的含量.SA处理提高了过氧化氢酶活性而抑制抗坏血酸过氧化物酶活性,从而使H2O2含量降低.在整个光氧化过程中,SA处理使过氧化物酶和多酚氧化酶活性提高,从而有利于植物迅速清除活性氧.     

植物系统性获得抗性及其信号转导途径

 植物系统获得抗性 (SAR) ,是植物受到病原菌侵染后所激发的一种防卫反应。这种反应由植物抗病基因 (R)与病原菌无毒基因 (avr)的相互识别开始 ,由R基因下游的一些基因整合不同的抗病信号 ,通过水杨酸 (SA)将抗病信号传递下去。这一信号途径在SA下游受非诱导免疫 (NIM/NPR)基因的调控 ,激活NPR1可诱导病程相关蛋白 (PR)基因的表达 ,最终建立具有广谱抗性的SAR。SAR信号途径也可由模拟自然信号的化学物质激活 ,这些激活剂的应用是发展绿色化学农药的新思路。     

外源水杨酸诱导水稻相关防御酶活性及内源水杨酸含量的变化

采用0.1mmol/L的水杨酸(salicylicacid,SA)喷雾处理抗稻瘟病近等基因系水稻CO39和C101LAC。结果表明:脂氧合酶(LOX)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性在不同亲和性互作水稻中均在早期上升,与亲和性互作水稻CO39相比,高度非亲和性互作水稻C101LAC3种酶的诱导活性增加明显、速度快;过氧化氢酶(CAT)的诱导活性则在不同亲和性互作水稻中均下降。对病程相关蛋白(PR蛋白)β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的测定结果表明,高度非亲和性互作水稻2种酶诱导活性的出现高峰期和强度也明显要早且高于亲和性互作水稻。对内源水杨酸的测定结果表明,不同亲和性互作水稻的SA含量均没有明显的变化,表明外源SA诱导的水稻抗病性可能与内源SA信号通路无关。     

植物系统获得抗病性及其信号调控

植物系统获得抗性是诱导抗性的一种,是植物受到病原物感染后建立的新抗性;水杨酸(SA)是其重要的信号分子;经SA信号转导,可激活NPR1,而NPR1亦可以负反馈调控SA合成;NPR1可进一步与其下游WRKY和TGA等转录因子相互作用,诱导病程相关蛋白基因的表达,最终植物建立了系统获得抗病性;信号分子SA与脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)之间存在复杂的(被)调控平衡关系,从而影响着SAR是否启动。     

外源水杨酸对水曲柳幼苗遭受冷害后抗光氧化能力的影响I．对抗氧化酶活性的影响

在植物遭受冷害后，较强的光照能在植物体内引起光氧化胁迫。外源水杨酸（SA）能改变植物叶片内抗氧化酶的活性而影响其抗氧化能力。在冷处理后的光氧化胁迫中，外源SA抑制了超氧化物歧化酶活性而增加了超氧阴离子的含量。SA处理提高了过氧化氢酶活性而抑制抗坏血酸过氧化物酶活性，从而使H2O2含量降低。在整个光氧化过程中，SA处理使过氧化物酶和多酚氧化酶活性提高，从而有利于植物迅速清除活性氧。     

植物系统获得性抗性研究进展

植物系统获得性抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)是一种能够诱导植物持续抵御病原微生物侵害的一种防御机制。SAR需要信号分子水杨酸(Salicylic Acid,SA)参与,并与能够提高抗性的病程相关蛋白(PR)的积累有关。通过对模式植物拟南芥的研究发现,异分支酸合成酶途径是合成SA的主要途径。正调控因子NPR1与转录因子TGA相互作用,诱导防卫基因表达,进而激发SAR反应。最新研究表明,脂质分子有可能是SAR反应中的移动信号分子。这些研究结果有助于进一步了解SAR反应。     

水杨酸对甘薯抗薯瘟病和抗氧化酶系统的影响

研究不同水杨酸(SA)浓度对甘薯抗薯瘟病和抗氧化酶的诱导效果.结果表明:甘薯接种薯瘟菌前3 d喷施不同浓度SA,1-7 mmol.L-1SA均可诱导甘薯对薯瘟病的抗性,其最适浓度为5 mmol.L-1;SA提高叶片中抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量,使过氧化氢(H2O2)累积减少.可见在薯瘟病菌浸染下,SA能够降低膜脂过氧化作用,可诱导甘薯对薯瘟病产生抗性.     

热激结合水杨酸处理对蝴蝶兰组培褐变的影响

以蝴蝶兰‘内山姑娘’品种的组培苗叶片为试材,将不同浓度的水杨酸(SA)添加于培养基中观察叶片的褐变情况,筛选出SA的适宜使用浓度为0.1mmol·L-1。测定热激处理(40℃,9min)和水杨酸处理(SA,0.1mmol·L-1)单独使用以及协同作用时对叶片褐变指数、总酚(TP)质量分数、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,热激、水杨酸处理以及热激结合水杨酸处理均能减轻蝴蝶兰叶片组培褐变,可降低蝴蝶兰叶片褐变过程中的褐变指数、总酚质量分数和PAL和PPO活性,提高SOD、CAT、APX活性和叶片诱导率。几种处理比较可见,热激与水杨酸协同作用抑制蝴蝶兰组培褐变的效果最好。     

不同浓度水杨酸处理对蝴蝶兰组培褐变的影响

以蝴蝶兰品种‘内山姑娘’的组培苗叶片为试验材料,将不同浓度的水杨酸(SA)添加于培养基中并观察叶片的褐变情况,筛选出SA的安全使用浓度为0~0.2mmol·L-1。测定0.05、0.1和0.2mmol·L-1的SA处理对叶片褐变指数、总酚(TP)含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,SA处理可降低蝴蝶兰叶片褐变过程中的褐变指数、总酚含量和PAL活性,提高SOD、POD和CAT活性。0.1 mmol·L-1的SA处理抑制外植体褐变的效果较好。     

Methyl salicylate is a critical mobile signal for plant systemic acquired resistance

In plants, the mobile signal for systemic acquired resistance (SAR), an organism-wide state of enhanced defense to subsequent infections, has been elusive. By stimulating immune responses in mosaic tobacco plants created by grafting different genetic backgrounds, we showed that the methyl salicylate (MeSA) esterase activity of salicylic acid-binding protein 2 (SABP2), which converts MeSA into salicylic acid (SA), is required for SAR signal perception in systemic tissue, the tissue that does not receive the primary (initial) infection. Moreover, in plants expressing mutant SABP2 with unregulated MeSA esterase activity in SAR signal-generating, primary infected leaves, SAR was compromised and the associated increase in MeSA levels was suppressed in primary infected leaves, their phloem exudates, and systemic leaves. SAR was also blocked when SA methyl transferase (which converts SA to MeSA) was silenced in primary infected leaves, and MeSA treatment of lower leaves induced SAR in upper untreated leaves. Therefore, we conclude that MeSA is a SAR signal in tobacco.     

水杨酸介导的信号转导途径与植物抗逆性

水杨酸是一种重要的响应逆境反应的信号分子。综述了植物体内水杨酸对生物和非生物胁迫的应答反应,并从水杨酸结合蛋白、胞内第二信使系统和蛋白质磷酸化等方面初步探讨了水杨酸诱导植物抗逆性的信息传递途径。最后概述了目前该领域中需要进一步研究的若干问题。关键词:水杨酸;信号转导;植物抗逆性     

水杨酸与植物抗热性研究进展

从水杨酸与活性氧、抗氧化系统、热激蛋白、光合作用、脱落酸和钙离子的关系方面综述了水杨酸与植物抗热性的最新研究进展.研究发现一定浓度的水杨酸能减少植物体内H2O2的含量,且外源 SA可提高植物体内POD活性,但对CAT和POD的活性的影响尚有争议.外施SA和高温锻炼可能有相似的提高抗热机制,SA可能诱导热激蛋白的合成.适当浓度的SA能够保持叶片较高的光合速率.SA和ABA都是响应高温锻炼的重要信号分子,SA对抗病信号的传导可能通过钙信使系统.最后就SA在植物抗热性方面提出了进一步的展望.     

模拟酸雨及秸秆添加对农田土壤微生物呼吸及酶活性的影响

为研究模拟酸雨及秸秆添加对农田土壤微生物呼吸及酶活性的影响,通过室内培养试验,设置4个模拟酸雨强度,分别为去离子水(pH 6.7)、pH 4.0、pH 3.0和pH 2.0,每个模拟酸雨pH下设置0、0.6、1.2、1.8 g共4个秸秆添加量,观测不同处理下土壤微生物呼吸的动态变化,并在培养试验结束后测定不同处理下的土壤转化酶和过氧化氢酶活性以及pH值。结果表明:不同模拟酸雨pH和秸秆添加量与土壤微生物呼吸之间的关系均可用一元线性方程描述,其P值均达到显著水平(P0.05)。双因素方差分析结果表明,不同模拟酸雨pH和秸秆添加量处理下的土壤微生物呼吸均存在极显著差异(P0.001),但两者对土壤微生物呼吸无显著交互影响。土壤转化酶和过氧化氢酶活性与秸秆添加量均呈显著(P0.05)正相关关系。土壤微生物呼吸与过氧化氢酶活性存在极显著(P0.001)线性正相关关系,与转化酶活性存在显著(P0.05)线性正相关关系。基于转化酶和过氧化氢酶活性的双因子模型比单纯线性模型提高了对土壤微生物呼吸变异的解释量(R2=0.955,P0.001)。研究表明,短期模拟酸雨降低了土壤微生物呼吸和过氧化氢酶活性,这可能意味着短期酸雨会抑制土壤物质循环过程,对农田生态系统造成负面影响。     

植物抗病性及抗病信号转导的研究进展

模式植物拟南芥是研究植物抗病分子基础的极好工具。利用拟南芥突变体证明植物抗病信号途径是个复杂的网络。过氧化氢,水杨酸,茉莉酸,乙烯,油菜素内酯等信号分子在这个网络中起着重要作用。对植物抗病的分子机制的深入理解,将为病害防治提供新的思路。     

Systemic acquired resistance,NPR1, and pathogenesis-related genes in wheat and barley

In Arabidopsis, systemic acquired resistance (SAR) is established beyond the initial infection by a pathogen or is directly induced by treatment with salicylic acid (SA) or its functional analogs, 2,6-dichloroisonicotinic acid (INA) and benzothiadiazole (BTH). NPR1 protein is considered the master regulator of SAR in both SA signal sensing and transduction. In wheat (Triticum aestivum) and barley (Hordeum vulgare), both pathogen infection and BTH treatment can induce broad-spectrum resistance to various diseases, including powdery mildew, leaf rust, Fusarium head blight, etc. However, three different types of SAR-like responses including acquired resistance (AR), systemic immunity (SI), and BTH-induced resistance (BIR) seem to be achieved by activating different gene pathways. Recent research on wheat and barley NPR1 homologs in AR and SI has provided the initial clue for understanding the mechanism of SAR in these two plant species. In this review, the specific features of AR, SI, and BIR in wheat and barley were summarized and compared with that of SAR in model plants of Arabidopsis and rice. Research updates on downstream genes of SAR, including pathogenesis-related (PR) and BTH-induced genes, were highlighted.     

Study on the Signal Transduction Pathway of Plant Defense to Pathogens

植物对外来病原体侵害的免疫应答进化出相关的防御机制。形成复杂的抗病信号转导途径。针对不同类型的病原体植物通过水杨酸SA、茉莉酸,乙烯JA／ET及油菜素类脂BR等介导进行免疫应答,从而表现出对病原菌一定程度的抗性水平。笔者对上述3种抗病信号转导途径的研究进行介绍,以期为植物抗病信号转导的研究提供有益的启发。     

植物抗病反应及系统获得抗性研究进展

植物在与病原菌长期共同进化的过程中,形成了一整套复杂而有效的防御机制。植物的抗病反应是建立在一定的物质基础上的,木质素、植保素、活性氧、水杨酸等在植物抗病反应中起着重要的作用。系统获得抗性是植物抵抗病原菌侵袭的相当复杂的防御机制之一,其信号转导途径是近年来研究的热点。本文综述了植物抗病反应及其系统获得抗性的研究进展,并对发展具有广谱抗性的作物和利用激活系统获得抗性的化学物质来保护植物进行了讨论。