植物生理学水杨酸PPT 2

水杨酸类的生理功能和信息转导

PPT讲解生技12-1第三组要点简介

生理作用

信号转导途径

总结与展望

51234交互作用简介

水杨酸（SA），分子式为C7H6O3，是一种小分子酚类物质，植物体内主要的存在形式有游离水杨酸（SA）、水杨酸-2-O-β-葡萄苷（SAG）、水杨酸甲酯（MeSA），对植物体内重要的代谢过程起调控作用。水杨酸对植物的生理作用主要生理作用之一——SA与植物抗病性

SA的主要作用之一就是参与植物对病原的防御反应，将病害和创伤信号传递到植物的其他部分引起系统获得性抗性。现已发现，SA能诱导多种植物对病毒、真菌及细菌病害产生抗性。此外，SA预处理也可以增强植物多种防卫反应机制，包括植保素及其有关合成酶类、病程相关蛋白和各种活性氧的产生，从而最终提高植物的抗病性。

早在1979年,White就证实外源SA及其衍生物乙酰水杨酸(阿斯匹林)处理可以诱导烟草PR蛋白的合成和对烟草花叶病毒(TMV)的抗性水杨酸对植物的生理作用主要生理作用之二——SA与植物抗旱性SA的类似物乙酰水杨酸（ASA）能改善干旱条件下小麦叶片的水分状况，明显抑制水分胁迫对叶片光合作用的限制，保护膜的结构。

例如：1%的乙酰水杨酸拌种处理玉米种子，可提高玉米幼苗叶片抗脱水能力，因此乙酰水杨酸可作为一种外源活性氧清除剂使用。植物抗冷性植物抗热性种子萌发果实成熟水杨酸对植物的生理作用SA通过对SA对黄瓜幼苗抗冷性的影响研究发现，SA能够提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性，减缓膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累，从而提高了黄瓜幼苗的抗低温能力。用较低浓度的SA处理玉米种子，会促进种子的萌发，同时发芽种子淀粉酶活性降低，POD活性升高，可溶性糖和可溶性蛋白质含量增加。但用较高浓度的SA处理后，种子的萌发则受到抑制。对芥子苗外施100μmol/L的水杨酸，能提高其在55℃高温时的抗热性，内源结合态和自由态SA都有显著增加。内源SA可能通过提高抗氧化酶活性参与了高温锻炼过程，外施SA和高温锻炼有相似的提高抗热性机制。研究发现，在新红星苹果果实生长发育期间，SA出现一个含量高峰，在SA含量达到高峰后，果实生长开始出现高峰，随着果实的成熟，SA含量逐渐下降，果实生长也随之缓慢。水杨酸对植物的生理作用

SA对植物其它生理过程的影响表现为：诱导植物开花，影响性别分化，参与气孔运动调节，调节植物的光周期以及引起植物花序生热等。

SA对植物的生理作用是多方面的，并且不同浓度的SA对不同植物种类、同一种类的不同品种和同一品种的不同器官作用存在差异，随着对SA生理效应的深入研究和SA作用机制的不断揭示，SA在植物上的应用将更加广泛总结水杨酸介导的信号转导途径SA首先与SA结合蛋白(SABPs)结合,形成SA-SABP复合体SA-SABP复合体将信息传递给胞内第二信使如H2O2等信号通过自反馈机制放大后在胞内转导引发过敏反应，激活NPR1、TGA和WRKY等转录因子的活化与互作最终诱导PR基因表达及系统获得性抗性的产生.水杨酸介导的信号转导途径结合蛋白SABPSABP2SABP3SABP具有过氧化氢酶活性。SABP2具有抗坏血酸氧化酶（APX）活性和水杨酸甲酯酶活性。SABP3与叶绿体碳酸酐酶（CA）类似，还可能以其氧化剂功能在过敏反应中起作用。水杨酸介导的信号转导途径下游转录因子NPR1WRKYWHY1缺失NPR1的突变体不能对SA诱导反应作出应答，表现为PR基因极少量表达。WRKY能通过绑定PR基因启动子区域的C/TTGACC/T（Wbox）来调节基因的表达。WHY1可以与广泛存在于系统获得性抗性相关基因中的GTCAAAAA/T(PBbox)结合，也能与NPR1共同作用传递水杨酸信号。（TGA）水杨酸介导的信号转导途径水杨酸介导的信号转导途径水杨酸介导的信号转导途径SASA与JA之间的相互作用首先表现在两者之间的拮抗作用。在烟草中SA与JA相互抑制各自对PR蛋白的诱导作用。NO像其他ROS一样能激发SA积累,而SA也能诱导ROS如H2O2

以及NO的生成。这些信号间存在的这种自我放大反馈机制强化了植物过敏反应和杀菌作用野生番茄中的ABA部分抑制了PAL活性PAL是苯丙烷途径的重要酶。也是SA合成相关酶6因此ABA可能通过抑制PAL活性来负调控水杨酸介导的防卫反应。JANOABA总结与展望

研究发现水杨酸是诱导植物形成系统获得性抗性必不可少的信号分子，但在这一方面的进一步研究却不顺利。水杨酸在植物抗病性中的作用及其机理的研究已取得了很大的进展，但由于对系统获得性抗性的长距离运输信号是水杨酸、水杨酸甲酯和壬二酸的推测被不断质疑之后，系统获得性抗性的长距离运输信号至今仍在探索中。总结与展望水杨酸和