茶树茉莉酸合成与转导途径关键基因在乌龙茶加工过程中对萜类物质的影响

对茶树茉莉酸合成与信号转导途径关键基因进行分析,并探究其在乌龙茶加工过程中的表达模式和对萜类物质形成的影响。结果表明,茶树茉莉酸合成与信号转导途径中共11个关键基因家族,包含133个候选基因;顺式作用元件分析显示,该途径关键基因的启动子区域包含大量的顺式作用元件,包括茉莉酸响应、损伤响应和厌氧诱导响应等元件;qRT-PCR分析表明,该途径大多数基因在萎凋过程呈上升趋势,在二摇后达到最高,四摇过程显著下调,杀青前略有回升,且关键基因可响应乌龙茶加工过程中多种胁迫;顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC-MS)检测出73种萜类物质,主要包括芳樟醇、香叶醇和α-法尼烯等呈花果香型物质;相关性分析表明,CsLOX11、CsLOX12、CsAOS2、CsAOC1、CsACX4、CsACX8、CsMYC2-4、CsMYC2_15和CsMYC2_21与β-蒎烯、柠檬烯和月桂烯等呈正相关,CsOPR2、CsTPL6和CsLUG4与反式-橙花叔醇、α-法尼烯和紫罗兰酮等呈正相关,其中CsTPL6与35种萜类化合物呈极显著正相关。明确茶树茉莉酸合成与信号转导途径关键基因参与调控乌龙茶加工过程中萜类化合物的形成,为探明乌龙茶加工过程香气形成的分子机制奠定基础。

茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径关键基因表达的影响

分析外源性茉莉酸甲酯对广藿香JA信号转导途径关键基因JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径关键基因PTS、FPPS、SQLE表达的影响,为深入研究茉莉酸甲酯调控广藿香JA信号转导途径及倍半萜合成途径的分子机制奠定基础。该文分别用0.10和0.25 mmol·L^(-1)的MeJA喷施广藿香叶片,于处理后的0、2、6、12、24、48、72 h摘取叶片,运用实时荧光定量PCR对JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达量进行检测。结果表明:0.10和0.25 mmol·L^(-1)的MeJA对广藿香JA信号转导途径JAZ2、MYC2、COI1及倍半萜合成途径PTS、FPPS、SQLE基因表达均有不同程度的促进作用,其中对JAZ2基因表达影响最显著。0.10 mmol·L^(-1)MeJA溶液处理2 h时,JAZ2表达量上调13.52倍;0.25 mmol·L^(-1)MeJA溶液处理48 h时,JAZ2表达量上调19.09倍。JA信号转导途径关键基因JAZ2与倍半萜合成途径关键基因FPPS存在极显著正相关关系。综上结果表明MeJA溶液可诱导广藿香JAZ2、MYC2、COI1、PTS、FPPS、SQLE基因的表达,且不同浓度MeJA对基因表达有着不一样的影响;JAZ2是JA信号转导途径里响应MeJA诱导的主要基因,其可激活倍半萜合成途径FPPS基因的协同表达,进而影响广藿香醇等倍半萜合成。

茉莉酸信号转导及其与脱落酸信号转导的关系

介绍了植物体内茉莉酸诱导蛋白 。

Ca^(2+)在茉莉酸甲酯诱导拟南芥气孔关闭中的信号转导作用

以拟南芥叶片下表皮为材料 ,分别用表皮生物分析法和激光扫描共聚焦显微镜成像技术 ,研究茉莉酸甲酯 (JA Me)促进气孔关闭过程中胞质Ca2 + 浓度的变化及其与气孔关闭的关系。结果表明 ,10 - 7到 10 - 3mol L的JA Me处理能促进拟南芥叶片的气孔关闭 ,其中 ,10 - 5mol L是最适浓度。用 10 - 5mol L的JA Me处理5min ,胞质Ca2 + 浓度从静息态的 10 5nmol L增加到 332 0nmol L ;质膜Ca2 + 通道阻断剂LaCl3和Ca2 + 螯合剂EGTA均能明显地降低JA Me对气孔关闭的促进作用。由此推测 ,胞质Ca2 + 可能是JA

H^+参与茉莉酸调控蚕豆气孔运动的信号转导

以BCECF-AM为pH的荧光探针,结合激光共聚焦扫描显微技术,研究H+可能参与茉莉酸(JA)调控气孔运动信号转导途径的结果表明,0.1~100μmol·L^(-1)浓度的(-)JA可诱导蚕豆气孔关闭,在引起气孔孔径改变之前,(-)JA能引起蚕豆保卫细胞胞质的碱化;而(±)JA可诱导气孔适当开放,它未引起蚕豆保卫细胞胞质中pH的明显改变。药理学实验证明,质膜上质子泵的抑制剂矾酸钠能减弱(-)JA诱导气孔关闭的作用;而质膜上质子泵的激活剂壳梭孢菌素(fusicoccin)基本上未改变(±)JA的作用趋势。(-)JA和(±)JA刺激保卫细胞胞质Ca2+变化则表现出不同趋势。说明不同异构体形式的JA在调节气孔运动中的作用和信号转导途径有所不同。

茉莉酸类在伤信号转导中的作用机制

茉莉酸是伤反应所必须的信号分子。文章介绍伤信号转导中茉莉酸类的作用及其与系统素、乙烯、脱落酸、寡糖素、电子流等其他信号分子的关系和其作用的可能机制。

茉莉酸甲酯诱导气孔关闭的信号转导机制初探

用不同浓度的茉莉酸甲酯处理拟南芥叶片的下表皮 ,发现 10 -5mol/L的茉莉酸酯是诱导气孔关闭的最适浓度 ,而且还进一步证明了在茉莉酸甲酯诱导气孔关闭过程中 ,H2 O2 和Ca2 +有可能是诱导气孔关闭转导链之中的中间环节 .

Ca^(2+)参与茉莉酸诱导蚕豆气孔关闭的信号转导

以Fluo-3AM为Ca^(2+)荧光探针,结合激光共聚焦扫描显微技术,观察到在处理后数十秒内,气孔关闭之前,茉莉酸(JA)可引起[Ca^(2+)]cyt的迅速上升;叶照和JA的前体物亚麻酸(LA)几乎不能引起[Ca^(2+)]cyt的明显变化;钙的螯合剂EGTA预处理可完全阻断JA诱导气孔关闭的效应,并且JA不再引起保卫细胞[Ca^(2+)]cyt增加;质膜Ca^(2+)通道的抑制剂硝苯吡啶(nifedipine,NIF)可减弱JA诱导气孔关闭的效应,也使JA诱导保卫细胞[Ca^(2+)]cyt增加的幅度有所下降;胞内Ca^(2+)释放的抑制剂钌红不能明显改变JA诱导气孔关闭的趋势,但使JA引起的保卫细胞[Ca^(2+)]cyt增加有所降低。实验结果表明:Ca^(2+)参与JA诱导气孔关闭的信号转导;推测JA引起的[Ca^(2+)]cyt升高可能主要来源于胞外,但不能完全排除胞内Ca^(2+)的释放。

茉莉酸甲酯:一种重要的植物信号转导分子

作为一种信号转导分子,茉莉酸甲酯在植物生长发育、代谢调节、抗病、耐逆、防御相关基因的诱导表达等方面均起着重要的作用。由于茉莉酸甲酯所具有的上述多效性,其作用与机制受到人们的广泛关注。本文简要介绍了植物中茉莉酸甲酯信号转导作用的相关研究进展。

茉莉酸甲酯(MJ)对植物抗性信号转导的诱导

茉莉酸甲酯(MJ)可以通过多种途径诱导植物对病虫害产生抗性,综述了近年来MJ诱导植物防御反应的信号转导途径的研究进展。

拟南芥保卫细胞中茉莉酸甲酯诱导的H_2O_2产生与MAPK信号转导体系的可能关系

蛋白激酶MEK1/2的专一抑制剂PD98059可抑制茉莉酸甲酯(MeJA)诱导的拟南芥保卫细胞中H2O2的产生和气孔的关闭。MeJA和H2O2诱导气孔关闭后,再用PD98059处理,可使关闭的气孔重新开放,同样,外源PD98059处理,能使MeJA诱导增强的H2O2探针的荧光强度降低。此结果表明,类属于MAPKK的蛋白激酶MEK1/2参与了MeJA诱导的拟南芥气孔关闭的信号转导过程,其作用机制可能是通过调节MeJA诱导保卫细胞产生和积累H2O2而起作用。

水杨酸信号转导及其在植物抵御生物胁迫中的作用

水杨酸(SA)是植物防卫反应的重要内源信号分子,在植物抵御生物性胁迫中发挥重要作用.近年来,SA信号转导研究取得了较大进展,确定了以NPR1为中心组分的信号转导途径.同时发现,SA介导的植物抗逆途径与其他信号转导途径间还存在着复杂的对话机制.文中介绍了生物胁迫诱导引起PR-1基因表达的SA信号转导途径中的重要组分及其可能的模式,以及SA与其他信号分子如茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)和一氧化氮(NO)等之间的互作关系,并对这一领域今后的研究进行了展望.

甲氧沙林对培养人表皮黑素细胞黑素合成的影响及信号转导的研究

目的:观察甲氧沙林(8～甲氧补骨脂素,8-MOP)对体外培养的人表皮黑素细胞黑素合成和酪氨酸酶活性的影响,并初步探讨8-MOP诱导表皮黑素细胞分化的信号转导途径。方法:采用4种浓度(10～500μmol/L)的8-MOP作用于体外培养的人表皮黑素细胞,观察不同浓度、不同时间8-MOP对黑素细胞的形态、增殖、酪氨酸酶活性、黑素含量的影响,并用放射免疫法测定8-MOP对细胞内环磷腺苷酸(cAMP)含量的影响。结果:100μmol/L 8-MOP作用黑素细胞120 h能显著促进酪氨酸酶的活性,提高黑素细胞的黑素含量,8-MOP抑制黑素细胞增殖和提高细胞内cAMP的水平呈浓度依赖性。结论:8-MOP在体外能直接刺激表皮黑素细胞的黑素合成,上述变化可能通过cAMP依赖的蛋白激酶(PK)A信号通路发挥作用。

植物内源茉莉酸类物质的生物合成途径及其生物学意义

茉莉酸类物质(JAs)是新确认的一类广泛存在于植物体内的内源激素,在植物的生长发育、应激反应和次生代谢过程中起着重要的调控作用。该文主要概述了植物中茉莉酸类物质的生物合成途径、各关键酶的生理作用及其在植物次生代谢工程等方面的研究进展,并探讨了茉莉酸类物质的潜在应用价值。

斜纹夜蛾幼虫诱导的油菜抗虫性及其与茉莉酸信号途径的关系

植物在受植食性昆虫为害时能产生防御反应,并且植物的茉莉酸信号转导途径在这一过程中发挥着重要作用。然而,迄今为止对于油菜Brassica campestris的诱导防御反应很少有研究报道。为此,本实验通过测定油菜内茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量研究了油菜在斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫为害后的抗虫性和胰蛋白酶抑制剂含量的变化,并分析这些变化在油菜诱导抗虫性与茉莉酸信号转导途径中的关系。结果表明:斜纹夜蛾幼虫取食能导致油菜体内茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量系统性上升,外用茉莉酸甲酯处理也能系统性增加油菜的胰蛋白酶抑制剂含量,并且取食茉莉酸甲酯处理或斜纹夜蛾幼虫取食过的叶片能显著降低斜纹夜蛾幼虫的体重,两者的体重分别为对照植株上的67.5%和60.2%。机械损伤加斜纹夜蛾幼虫口腔分泌物处理能引起处理叶中茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量的增加,但其诱导效果与机械损伤加水没有显著差异,并且两者明显低于虫害的诱导效果,两种处理的茉莉酸和胰蛋白酶抑制剂含量分别为虫害诱导的68.4%和24.4%及62.9%和36.9%;多次连续机械损伤的诱导效果与一次损伤的没有明显差异。结果说明斜纹夜蛾幼虫诱导的油菜抗虫性与茉莉酸信号转导途径有关,而其激活油菜抗虫反应的机理则可能与其特定的取食行为相关。

脂氧合酶、脱落酸与茉莉酸在合作杨损伤信号传递中的相互关系

以合作杨为实验材料,检测了人为机械损伤后2、4、8、12、24、48h损伤叶片与邻近健康植株叶片内脂氧合酶(Lipoxygenase,Lox)活性、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)含量的变化情况。结果显示:(1)人为损伤不但引起损伤植株体内ABA、JA含量及Lox活性的升高,而且健康植株体内该三种物质的变化与之有相同的升高趋势,表明植物体受伤后,在体内迅速合成信号物质发生防御反应,这种防御反应不仅在受损伤的植株体内发挥作用,还可以释放某种挥发性物质并通过空气传递到邻近健康植株,诱导邻近植株产生抗性;(2)在ABA、JA积累的同时,Lox的活性也升高且趋势一致,Lox与ABA、JA的合成有密切关系。

茉莉酸甲酯对茯苓三萜生物合成的调控研究

目的探索茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)对茯苓三萜生物合成的调控效应及其机制。方法从MeJA添加量、添加时间角度考察MeJA对茯苓三萜生物合成的调控效应,确定最佳调控策略,在此基础上采用荧光定量PCR(Real time PCR,RT-PCR)技术分析MeJA对茯苓甲羟戊酸途径法尼基焦磷酸合成酶基因(fps)和鲨烯合酶基因(sqs)基因表达水平的影响,揭示其调控机制。结果 MeJA可显著促进茯苓三萜的生物合成,最佳添加策略为发酵4 d添加150μmol/L的MeJA,此时茯苓三萜得率可达20.95 mg/L,为空白组的1.55倍、吐温-80组的1.32倍;RT-PCR结果显示MeJA可使fps、sqs基因表达水平显著上调,分别为吐温-80对照组的1.17倍、788.70倍。结论 MeJA通过显著上调sqs基因表达实现茯苓三萜生物合成的过程强化,为一种有效的促进茯苓三萜合成的外源调控因子。

脂氧合酶、茉莉酸和水杨酸对猕猴桃果实后熟软化进程中乙烯生物合成的调控

20℃下后熟果实的LOX活性增加先于自由基产生和乙烯生成 ;JA处理对果实后熟软化启动期 (采后 1d)和果实快速软化期 (采后 5d)果实切片中的LOX活性、自由基产生和乙烯生物合成有促进作用 ,至果实软化后期 (采后 7d)这种效应消失 ;亚油酸只在采后 1d果实切片中促使LOX活性和乙烯生成 ;SA处理抑制了果实后熟进程中组织切片的LOX活性、自由基产生和乙烯的生物合成 ;

寡糖诱导向日葵抗锈病的信号转导途径

为了解寡糖诱导向日葵抗锈病过程中的信号转导途径,利用寡糖、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)预先喷雾处理向日葵叶片,1d后接种锈菌,通过对植株体内脂氧合酶(LOX)活性及SA含量的测定,并通过RT-PCR对SA、JA信号途径的标记基因PR5和PDF1.2等表达水平进行测定,初步确定诱导抗性表达的信号转导途径。结果表明:经寡糖诱导后,向日葵叶片内LOX活性降低,SA含量上升,且诱导水杨酸途径标记基因PR5表达量增加。结果说明寡糖诱导向日葵抵抗锈病主要与SA介导的信号途径有关。

植物防御反应的两种信号转导途径及其相互作用

植物遭到病虫害时质膜两侧的离子发生跨膜交换、释放钙离子、产生大量的活性氧并产生蛋白质磷酸化,通过水杨酸、茉莉酸以及乙烯信号转导途径激活了PR1、BGL2等防御相关基因。这些基因的表达产物如蛋白酶抑制剂(proteinaseinhibitor,PI)等能够抑制植食性昆虫的消化酶以及增加细胞壁厚度,从而增强了对昆虫和病原菌等的抵抗力。植物的各种防御信号途径之间既存在拮抗作用又有协同作用,共同组成了一个复杂的防御体系,在一定程度上有效地抵御各种生物胁迫。