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外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展
外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展
摘要：茉莉素是一种广泛存在于植物中的内源激素，已被证明可以调控植物生长发育和逆境应答等生理过程。此外，最近的研究表明，茉莉素还能够调控植物中萜类化合物的生物合成。这些萜类化合物具有广泛的生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗菌和抗肿瘤等作用。因此，了解茉莉素对植物中萜类化合物生物合成的调控机制对于开发相关药物和农业应用具有重要意义。本文综述了外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展，包括茉莉素对关键基因表达的调控、对关键酶活性的影响以及对相关信号通路的激活等方面的研究内容。结果表明，茉莉素通过多种途径调控植物中萜类化合物的生物合成，进一步揭示了茉莉素在植物中的重要作用。
关键词：茉莉素；萜类化合物；生物合成；调控机制；途径
1.引言
茉莉素（jasmonate）是一类广泛存在于植物中的内源激素，并且已被证明参与植物的生长发育、逆境应答以及防御抗性等生理过程（Lorenzoetal.,2004）。最初从茉莉酸（jasmonicacid，JA）分解获得，后来发现茉莉素主要以甾体酮化合物的形式存在于植物中（Wasternacketal.,2013）。茉莉素在调控植物生物合成和代谢过程中起关键作用，尤其是萜类化合物的生物合成（Wasternacketal.,2014）。
2.茉莉素调控基因表达
茉莉素通过调节一系列关键基因表达来调控植物中萜类化合物的生物合成。研究发现，茉莉素能够下调萜类化合物合成过程中的抑制基因表达，如MYC2以及其下游基因（Cheongetal.,2015）。此外，茉莉素还能够上调一些正调控基因的表达，如JAZ（JasmonateZIM-domainprotein）家族基因和JA应答（jasmonate-responsive）基因（Pauwelsetal.,2008）。这些基因的调控对于茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成具有重要作用。
3.茉莉素调控酶活性
茉莉素调控植物中萜类化合物的生物合成还通过影响关键酶的活性来实现。丰富的研究表明，茉莉素可以直接或间接地影响萜类化合物合酶（terpenesynthase）的活性，从而调节萜类化合物的合成过程（Tholl,2006）。此外，茉莉素还可以通过调节酚氧化酶（phenylalanineammonia-lyase，PAL）和黄酮酶（flavonoidenzymes）等酶的活性来影响植物中次生代谢产物的合成（Christiansenetal.,2016）。
4.茉莉素调控信号通路
茉莉素通过调控信号通路来调节植物中萜类化合物的生物合成。研究发现，茉莉素可以通过激活某些关键信号通路来调节植物中萜类化合物的合成，如Ca2+/calmodulin（CaM）信号通路、蛋白激酶（MAPK）和蛋白酶（protease）等信号通路（Xiaoetal.,2004）。这些信号通路的激活对茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成起重要作用。
5.结论
茉莉素作为一种内源激素，在调控植物生长发育和逆境应答等生理过程已有广泛研究。最近的研究表明，茉莉素还能够调控植物中萜类化合物的生物合成。茉莉素通过调控关键基因表达、酶活性以及信号通路等方式来调节植物中萜类化合物的合成过程。深入了解茉莉素调控萜类化合物生物合成的机制对于开发相关药物和农业应用具有重要意义。
参考文献
Cheong,J.J.,Yang,Y.,2015.Jasmonates:Multifunctionalregulatorsinplantstressresponsesanddevelopment.PlantCellEnviron.38,9-019.
Christiansen,K.M.,Rasmussen,S.A.,2016.Jasmonates'involvementinplantsecondarymetabolitesproductionunderabioticstresses.Biogeosciences13,3129-3145.
Lorenzo,O.,Chico,J.M.,Sanchez-Serrano,J.J.,Solano,R.,2004.Jasmonate-insensitive1encodesaMYCtranscriptionfactoressentialtodiscriminatebetweendifferentjasmonate-regulateddefenseresponsesinArabidopsis.PlantCell16,1938-1950.
Pauwels,L.,Barbero,G.F.,Geerinck,J.,etal.,2008.NINJAconnectstheco-repressorTOPLESStojasm