(完整版)水杨酸与茉莉酸调控植物抗性综述.doc

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文献综述

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水杨酸和茉莉酸在植物两种防御反应中的作用

摘要
SAR与ISR是植物响应病原物侵染的主要途径，在植物抵抗生物胁迫上发挥了重要作用。本文就现有研究成果介绍了SAR与ISR作用中关键的生物因子，以及生物因子间互相的作用，从而阐述了SA介导SAR作用与JA介导ISR作用的机理，并提出了相关研究的发展方向。

关键词:系统获得抗性、诱导系统抗性、水杨酸、茉莉酸

TheFountionofSalicylicAcidandJasmonicAcidinTwoPlantResistanceResponse
Abstract
SARandISRisthemainwaythatplantsrespondtopathogeninfectionandplayanimportantroleinplantresistancetobioticstress.ThispaperdescribesthekeybiologicalfactorsinSARandISRandtheactionofbiologicalfactorsbetweeneachotherusingtheresultsofexistingstudies,whichdescribesthemechanismofSA-mediatedSARandJA-mediatedISR.Thispaperalsoproposedthedevelopmentofrelatedresearchdirection.

KeywordsSystemicacquiredresistance,Inducedsystemicresistance,Salicylicacid,Jasmonicacid

植物与病虫害之间的关系是植物信号传递及相互关系研究领域中的一个热点。特别是在过去的三十多年里，伤害反应研究作为探索二者之间相互关系的切入点，成为研究植物体内长距离信号转导的一个重要模式系统。
1.植物响应病虫害侵染的两种防御反应
在长期的进化过程中，植物至少形成了两套生化防御系统以抵御来自外界的伤害。一套防御反应是由病原物侵染或化学诱导物刺激，导致植株未侵染部位产生对后续多种病原物侵染表现出的抗性，即系统获得性抗性(systemicacquiredresistance,SAR)（赵淑清等，2003）。这种抗性具有系统、持久、广谱的特点（蔡新忠等，1999）。这套反应的启动导致质膜两侧的离子流发生变化、钙离子从钙库中释放、产生大量的活性氧和H2O2以及蛋白质的磷酸化，并在受害植株的非侵染位点也产生诱导抗性。紧随上述早期反应事件的是防御反应信号途径的激活，主要是水杨酸（salicylicacid，SA）信号转导途径和茉莉酸（jasmonicacid，JA）信号转导途径。这些信号转导途径的末端产物作为信号分子，激活植物体内防御基因的表达，从而使植物表现出对生物胁迫的抗性反应。SAR主要受SA介导，而JA则介导诱导系统抗性(InducedSystemicResistance，ISR)，即寄主植物由非致病性外源因子诱导，产生整株系统抗性。ISR没有PR基因的表达，而受JA和乙烯（ET）的控制（贾燕涛，2003）。典型的ISR是植物受非致病性根际微生物诱导产生系统抗性，最初由拟南芥突变体中观察到该作用（彭金英等，2005）。
已有的研究结果表明，植物防御反应的调控非常复杂，各种防御信号途径之间可相互影响，交叉反应，使植物产生多种抗性机制。
2.水杨酸与植物系统获得抗性
2.1病程相关蛋白
病程相关蛋白(pathogenesis-relatedproteins,PRP或PRs)是指植物在病理或病理相关的环境下诱导产生的一类蛋白。在局部组织或整个植物体中，病程相关蛋白的大量表达引起SAR反应。一般来说，PR蛋白是SAR反应中的一个标志蛋白，SAR是多种PR蛋白共同协调作用而不是某一特定PR蛋白作用的结果（张艳秋等，2008）。PRP共分为17个家族，植物被病原菌等因子感染或诱导后，产生PRP的量与诱导物的剂量呈正相关，不仅参与植物的局部和系统诱导抗性，也能直接攻击病原菌（Dassietal.1998）。
植物PR1在结构上具有高度序列保守性，来源不同的PR1蛋白在某些结构域上具有相似性，并表现出一定程度的序列同源性，表明PR1蛋白是PRP蛋白家族中独特、且保守的一类3
成员，它们的广泛分布及结构上的同源性也说明PR1蛋白可能具有共同的起源。因此，研究PR1基因家族的特性对于发挥PR1蛋白上的抗病作用具有重要意义。
现有的研究表明，酸性PR蛋白主要存在于细胞间隙，碱性PR蛋白主要存在于细胞液中，PR1蛋白可能是酸性也可能是碱性。虽然关于PR1基因的报道已有不少，但除了证明其具有壳多糖酶