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水杨酸信号转导

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植物生理学—信号转导1

植物生理学—信号转导1

第七章
植物细胞信号转导
植物细胞信号转导的概念、特点 研究内容和意义
植物细胞信号转导过程
刺激与感受 信号转导 蛋白质可逆磷酸化 细胞反应
§1 植物细胞信号转导概述 • 植物生命活动
– 物质代谢 – 能量转化 – 信息流 物质流 信息流 能量流
• 一种特殊的代谢过程 • 传递环境变化的信息 • 调节和控制物质与能量代谢\生理反应\生长发育 物质流、能量流一起组成植物体的生命活动全过程
生效应。自然条件下发生涝害或淹水时植株体内就经常存在
这类信号的传递。
胞间信号的传递
2.化学信号的韧皮部传递 韧皮部是同化物长距离运输的主要途径，也是化学信号 长距离传递的主要途径。植物体内许多化学信号物质，如ABA、 JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。 一般韧皮部信号传递的速度在0.1～1mm·s-1之间，最高可达 4mm·s-1。 3.化学信号的木质部传递 化学信号通过集流的方式在木质部内传递。 近年来这 方面研究较多的是植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速 合成并输出某些信号物质，如ABA。根系合成ABA的量与其受 的胁迫程度密切相关。合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶 片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的 开放。
异三聚体G蛋白
小G蛋白
1. 2. 3. 4.
静息态； 胞间信号与受体结合； G蛋白与受体结合被激活，甩去GDP,暴露GTP结合位点； G蛋白与GTP结合，蛋白质构象改变，脱去效应器活性 位点抑制因子β亚基； 5. 激活的G蛋白水解GTP,触发效应器，把胞间信号转换位 胞内信号； 6. G蛋白重新结合β亚基回到原初构象，恢复静息态。
膜表面受体主要有三类
• 目前研究接受外界信号必需的植物受体主要有 三种： 植物激素受体 光信号受体（包括对红光和远红光敏感的 光敏色素、对蓝光敏感的蓝光受体和对紫外敏 感的紫外光受体） 感病诱导因子受体。 现在对光敏色素的研究比较深入，对植物激素受体的
胞内_外Ca_2_在水杨酸诱导丹_省略_幼苗迷迭香酸生物合成过程中的作用_曹蓉蓉

胞内_外Ca_2_在水杨酸诱导丹_省略_幼苗迷迭香酸生物合成过程中的作用_曹蓉蓉

第 38 卷第 20 期 2013 年 10 月
Vol. 38 ， Issue 20 October， 2013
2+ 胞内 、 外 Ca 在水杨酸诱导丹参幼苗迷迭香酸 生物合成过程中的作用
曹蓉蓉，党小琳，行冰玉，张婧一，董娟娥
（ 西北农林科技大学 生命科学学院，陕西 杨凌 712100 ）
*
［ 摘要］ 目的： 为探讨胞内、 外钙离子是否在水杨酸诱导丹参迷迭香酸生物合成中起作用 。 方法： 以生长 50 d 的丹参幼 苗为材料， 通过喷施水杨酸诱导迷迭香酸合成量增加 ， 再利用胞外钙通道抑制剂 verapamil （ Vp ） 和 LaCl3 、 胞内钙调素拮抗剂 trifluoperazine （ TFP） 和胞内钙通道上 IP3 受体抑制剂 LiCl 处理， 分别考察水杨酸、 钙离子通道抑制剂 / 钙调素拮抗剂处理后迷 TAT） 的活性变化。结果： 2. 0 mmol · L － 1 的水杨酸处理 24 h 后可诱导迷迭香酸合成 迭香酸的合成量及其合成相关酶 （ PAL，
幼苗叶片剪成约 1 cm × 1 cm 的方块并精确称重。 加入 4 mL 4 ℃ 下预冷的提取介质 （ 含 0. 05 mol · L － 1 硼酸缓冲液， 5. 0 mmol·L － 1 巯基乙醇， 1. 0 mmol ·L － 1 EDTA2Na， 5% 甘油， PVP， pH 8. 8 ） ， 冰浴下迅 ， ， 4 ℃ 4 000 r·min － 1 速研磨匀浆后 过滤 滤液在 下 离心 15 min， 上清液用于检测酶活性。 酶活性的测 定系统包含： 酶液 0. 5 mL，硼酸缓冲液 （ pH 8. 8 ） 2 mL， 0. 02 mol·L － 1 的 L苯丙氨酸 1 mL、 蒸馏水 1 mL； 对照不加 L苯丙氨酸， 用 1 mL 蒸馏水代替。 反 应液于 37 ℃ 水浴中保温 60 min 后加入 0. 2 mL 6 mol·L － 1 HCl 终止反应。在 290 nm 下测定吸光度， 以每分钟 A 变化 0. 1 为 1 个酶活单位 U。 A290 × V t × v PAL = 0. 1 × V s × FW × t V t 酶液总体积（ mL） ； FW 样品鲜重（ g） ； V s 式中， 测定时取酶液的体积 （ mL） ； ν 反应液总体积 （ mL ） ； t 反应时间（ h） 。 2. 4 酪氨酸氨基转移酶（ TAT） 活性检测 15］的方法进行。 将处理后的丹参 按照文献［
植物抗病分子机制及信号转导

植物抗病分子机制及信号转导


26.Admassu B, Perovic D, Friedt W, Ordon F. 2011. Genetic mapping of the stem rust (Puccinia graminis f. sptritici Eriks. & E. Henn) resistance gene Sr13 in wheat (Triticum aestivum L.). Theor Appl Genet 122:643-648
29*6/Yr5 接种条锈菌CY32 后的蛋白质组学分析. 中国农业科学, 42:1616-1623
14.牛吉山. 2007. 小麦抗白粉病遗传育种研究. 北京: 中国农业科学技术出版社 15.盛宝钦, 段霞瑜, 周益林, 王剑雄. 1992. 部分抗白粉病小麦农家品种的归类初探. 作
物品种资源,4:33-34 16.盛宝钦, 段霞瑜. 1991. 对记载小麦成株白粉病 “0—9 级法” 的改进. 北京农业科
对于植物来说 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。SA是植物产生 HR（过敏性坏死反应 Hypersensitive response）和 SAR（系统获得 抗性Systemic acquired resistance）必不可少的条件。
四、小麦白粉病的抗病分 子机制及信号转导
小麦白粉病
小麦白粉病是世界性小麦主要病害，在各主要产麦国 均有发生。
在我国小麦主产区，小麦白粉病是北部冬麦区和黄淮 冬麦区的首要病害；在长江中下游和西南麦区，白粉病的 发生及危害也仅次于小麦赤霉病或小麦条锈病。近年来， 随着小麦矮秆品种的推广、水肥条件的改善，以及各大麦 区主栽品种中小麦白粉病抗源利用单一等因素，导致小麦 白粉病的发病面积和危害程度一直维持在一个较高的水平。
植物激素信号转导途径简介

植物激素信号转导途径简介

植物生长发育的各个阶段, 包括胚胎发生、种子萌发、营养生长、果实成熟、叶片衰老等都受到多种植物激素信号的控制。

人们对植物激素的生物合成途径、生理作用已有大量阐述，在生产上的应用也已取得很大进展，但对其信号转导途径的认识并不是很全面。

今天小编和大家聊一聊，9大类植物激素信号转导途径。

1.生长素与生长素信号转导相关的三类蛋白组分是:生长素受体相关SCF复合体(SKP1, Cullin and F-box complex)、发挥御制功能的生长素蛋白(Aux/IAA)和生长素响应因子(ARF)。

早期响应基因有Aux/IAA基因家族、GH1、GH3、GH2/4、SAUR基因家族、ACS、GST。

生长素信号转导通路主要有4条: TIR1/AFBAux/IAA/TPL-ARFs途径、T MK1-IAA32/34-ARFs途径、TMK1/ABP1-ROP2/6-PINs或RICs 途径和SKP2AE2FC/DPB途径。

2.细胞分裂素细胞分裂素信号转导途径是基于双元信号系统（TCS），通过磷酸基团在主要组分之间的连续传递而实现。

双元信号系统主要包含3类蛋白成员及4次磷酸化事件: (ⅰ)位于内质网膜或细胞膜的组氨酸受体激酶(histidine kinases, HKs)感知细胞分裂素后发生组氨酸的自磷酸化；(ⅱ)将组氨酸残基的磷酸基团转移至自身接受区的天冬氨酸残基上；(ⅲ)受体天冬氨酸残基上的磷酸基团转移至细胞质的组氨酸磷酸化转移蛋白(His-containing phosphotransfer protein, HPs)的组氨酸残基上；(ⅳ)磷酸化的组氨酸转移蛋白进入细胞核并将磷酸基团转移至A类或B类响应调节因子(response regulators, ARR s)。

在拟南芥中已知的细胞分裂素受体有AHK2、AHK3和AHK4 3个，AHP有6个(AHP1〜6)，A类和B类ARR分別有10个和1 2个，它们是细胞分裂素信号转导通路的主要组成部分。

水杨酸信号转导.

水杨酸信号转导.


水杨酸介导的植物系统获得性抗性 中的信号转导途径
三、水杨酸下游的重要转录因子—NPR1

水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
四、水杨酸下游的重要转录因子—
WRKY
非常多的证据表明转录因子WRKY广泛参与了水 杨酸下游的信号转导。WRKY能通过绑定PR基因 启动子区域的C/TTGACC/T（W box）来调节基 因的表达。NPR1与WRKY在系统获得性抗性调节 中的关系密切：由WRKY启动子区域的序列 C/TTGACC/T突变会影响NPR1的表达，可以得出 WRKY转录因子可能介导NPR1的表达；另一方面 ，部分WRKY转录因子的作用依赖于NPR1。
水杨酸在植物系统获得性抗性中 与其他信号的相互作用
水杨酸在植物系统获得性抗性中 与其他信号的相互作用
总结与展望
• 水杨酸和他的衍生物作为非甾体抗炎药物和疼痛 发烧中的作用是最早被发现的，越来越多的研究 表明水杨酸可以延迟或预防几种癌症和心血管疾 病的发展。虽然水杨酸的目标蛋白已在哺乳动物 细胞内确定，但是水杨酸在植物体内分子途径机 理仍然不清楚。 • 在植物体内生长素、细胞分裂素、脱落酸等激素 受体接连被发现，但水杨酸受体蛋白仍在探索中 ，虽然已经发现了几种水杨酸结合蛋白，但它们 好像并不具有激素受体所应该具备的特性，是否 调控水杨酸信号的转导与调控茉莉酸信号的转导 机理类似，需要进一步的研究和发现。
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
二、水杨酸上游的系统获得性抗性信号 转导途径
许多植物抗病基因（R）有共同的结合位点， 例如核苷酸结合位点（NBS）和富含亮氨酸重复 结构域（LRR）。TIR-NBS-LRR类R基因（TIR ）的下游需要EDS1，而CC-NBS-LRR类R基因 （CC）的下游需要NPR1。
植物糖基化水杨酸_概述说明以及解释

植物糖基化水杨酸_概述说明以及解释

植物糖基化水杨酸概述说明以及解释引言部分的内容如下：1. 引言1.1 概述植物糖基化水杨酸是一种在植物中广泛存在且具有重要功能的化合物。

它是由水杨酸与糖分子发生糖基化反应而形成的新化合物。

近年来，随着对植物生理学和分子生物学研究的深入，人们对植物糖基化水杨酸的合成机制、信号转导途径以及与植物生长发育和抗逆性能之间的关系有了更多的了解。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行探讨。

首先，在第二部分中，我们将介绍植物糖基化水杨酸的定义和特点，包括糖基化反应与糖基化水杨酸的关系、植物中的糖基化水杨酸产生机制以及其在植物内部的功能和作用。

接着，在第三部分中，我们将详细阐述植物糖基化水杨酸所参与的信号转导途径，并探讨其与糖感应通路以及调控激素合成和信号转导的机制之间的相互关系。

在第四部分中，我们将聚焦于糖基化水杨酸与植物抗逆性能之间的关系进行研究进展的概述，包括环境胁迫对其合成与积累的影响、其对植物抗逆性能的调控作用以及与植物抗病之间的关联。

最后，在第五部分中，我们将进行总结，重点强调植物糖基化水杨酸的重要性和多功能性，并对当前研究中存在的问题进行讨论和展望。

1.3 目的本文旨在全面介绍和解释植物糖基化水杨酸这一重要化合物，并深入探讨其参与的信号转导途径以及与植物生长发育和抗逆性能之间的关系。

通过对已有研究进展的综述和总结，旨在为进一步深入了解和应用植物糖基化水杨酸提供理论依据和科学指导。

2. 植物糖基化水杨酸的定义和特点：2.1 糖基化反应与糖基化水杨酸的关系：糖基化反应是指糖类分子与其他有机分子结合形成新化合物的过程。

植物糖基化水杨酸即是通过将糖基与水杨酸分子结合而形成的一种特殊物质。

这种反应通常由植物细胞内的酶类催化完成，具体机制涉及到一系列催化步骤。

2.2 植物中的糖基化水杨酸产生机制：在植物体内，碳源是进行糖基化水杨酸合成所必需的原料。

光合作用产生的葡萄糖和其他碳水化合物，经过代谢途径进一步转变为供给反应所需的受体底物。

神奇的植物激素之水杨酸

神奇的植物激素之水杨酸


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。
参考文献：刘林德,姚敦义.植物激素的概念及其新成员[J].
杨江山等研究发现 , 用 0.
5mmol/L 的 SA 对甜瓜种子室温浸 种 8 h,会促进种子的萌发和生长 ,其萌发指数、发芽势、发 芽率、根冠比和生物学产量等指标与对照呈极显著差异。 用0. 01~5. 00 mmol/L的SA对蚕豆种子浸种24 h后,置于 室温下萌发,SA对缩短发芽时间、提高发芽指数、促进胚根 和胚芽的生长、提高根冠比以及侧根原基的形成都有显著 作用。
SA是植物体内合成、含量很低的有机物
在植物体内SA可以以游离态和结合态两种形式存在： 游离态SA呈结晶状。 结合态SA是由SA与糖苷、糖脂、甲基或氨基酸等结合形成
的水杨酸 ) 葡萄糖苷等复合物。乙酰水杨酸 (ASA) 和甲基水 杨酸酯(MeSA) 是SA的衍生物,在植物体内很容易转化为 SA 发挥作用。
生长温度5 ℃以上的高温胁迫时,正常蛋白质合成即受到抑 制。我国华北、西北地区夏季的“干热风”导致果树落花 落果,南方的高温天气引起小麦和水稻结实率降低的现象时 有发生。
植物并非被动地承受重金属毒害,而是相应地产生了多方面的防 御机制,如重金属可诱导植物体内抗氧化系统保护酶活性升高胁 迫下,水稻叶片脂氧合酶 (LOX)活性升高,质膜解用差别筛选法分 离到一个Hg2 + 胁迫响应蛋白基因PrSR4 ,其基因产物PR2,触 发 热 激 蛋 白 (heat shock protein, HSP) 、 PRP 蛋 白 (p roline2rich p rotein) 和 PR 蛋 白 (pathogenesis related proteins)等防卫基因的表达,提高植物的抗重金属能力。 植物可能通过提高内源SA水平 调节PR2基因的转录。
高等植物生理学-植物信号转导

高等植物生理学-植物信号转导


植物细胞对水力学信号(压 力势的变化)很敏感。玉米叶片 木质部压力的微小变化就能迅速 影响叶片气孔的开度，即压力势 降低时气孔关闭，反之亦然。
(三) 胞间信号的传递
1.化学信号的传递
1)
2)
3)
气相中传递 易挥发性化学信号可通过植株体内的气腔 网络扩散而迅速传递，传递速度可达2mm·s-1 左右。乙 烯和茉莉酸甲酯均属此类信号。 韧皮部传递 植物体内许多化学信号物质，如IAA、茉 莉酸甲酯、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径 传递。 木质部传递 化学信号可通过集流的方式在木质部内传 递。土壤干旱胁迫时，根系可迅速合成并输出ABA。合 成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶片，并影响叶片中 的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的开放 共质体和质外体途径，而长距离传递则是通过维管束。
胞间信号分子
信号传导的分子途径
环境刺激
第一信使
胞间信号传递 细胞外 膜上信号转换 蛋白激酶 细胞膜 胞内信号转导
cAMP
胞间信号
受体
膜上信号转 换系统
离子通道
G蛋白
效应器
第二信使 DAG IP3 Ca2+ Ca2+调节蛋白 PKC CaM结合蛋白 PK Ca2+ CaM PKCa
细胞内 蛋白质 可逆磷 酸化
信号转导：
刺激→受体→信号整合与放大→基因表达或酶活化→反应
(一)受体与信号的感受(刺激与感受)
受体(receptor)是指在效应器官细胞质膜上或亚细胞组 分中能与信号物质特异性结合，并引发产生胞内次级信号的 特殊成分。能与受体结合的特殊信号物质称配体(Ligand)。 受体可以是蛋白质，也可以是一个酶系。 受体的功能： 识别、接收信
(A) 细胞内受体蛋白作用模型; (B) 几种胞内受体蛋白超家族成员
《2024年水杨酸相关基因HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT在向日葵列当寄生中的作用研究》范文

《2024年水杨酸相关基因HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT在向日葵列当寄生中的作用研究》范文

《水杨酸相关基因HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT在向日葵列当寄生中的作用研究》篇一一、引言向日葵列当是一种常见的植物寄生菌，对向日葵等作物的生长和产量产生严重影响。

近年来，随着分子生物学技术的发展，越来越多的研究开始关注植物与病原菌之间的相互作用机制。

其中，水杨酸（Salicylic acid，简称SA）信号通路在植物防御反应中起着重要作用。

本文旨在研究水杨酸相关基因HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT在向日葵列当寄生中的作用，以期为向日葵抗病育种提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料实验材料为向日葵及其列当病原菌，以及与水杨酸信号通路相关的三个基因HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT。

2. 方法（1）基因克隆与表达分析：通过PCR技术克隆出HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT基因，并利用生物信息学方法对其序列进行分析。

（2）转基因植物制备：将克隆得到的基因转入向日葵中，制备转基因植物。

（3）表型观察与生理指标测定：观察转基因植物与野生型植物在列当寄生过程中的表型变化，测定相关生理指标。

（4）基因表达量分析：利用实时荧光定量PCR技术，分析转基因植物与野生型植物中相关基因的表达量。

三、结果与分析1. 基因序列分析通过生物信息学方法对HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT基因的序列进行分析，发现这些基因具有典型的植物水杨酸信号通路相关基因的特征。

其中，HaNPR1属于NPR（Non-expressor of PR gene）家族成员，参与SA信号的传导；HaDMR6可能是一个与SA合成或代谢相关的基因；HaSAMT则可能是一个与SA转运或修饰相关的基因。

2. 表型观察与生理指标测定在列当寄生过程中，转基因植物与野生型植物表现出明显的差异。

转基因植物的抗病性明显提高，列当的寄生率显著降低。

同时，转基因植物的生理指标也发生了变化，如SA含量、H2O2含量等均有所改变。

3. 基因表达量分析实时荧光定量PCR结果显示，在列当寄生过程中，转基因植物中HaNPR1、HaDMR6、HaSAMT基因的表达量均有所变化。

水杨酸和乙烯信号转导在拟南芥相应灰霉菌侵染后生长发育及光合作用的影响

水杨酸和乙烯信号转导在拟南芥相应灰霉菌侵染后生长发育及光合作用的影响

水杨酸和乙烯信号转导在拟南芥相应灰霉菌侵染后生长发育及光合作用的影响作者：吕梓剑龙瑶张效焓李琳琳来源：《绿色科技》2018年第10期摘要：以野生型拟南芥哥伦比亚（Columbi））和水杨酸、乙烯信号转导阻断双重突变体nprl-l/ein2-1两种基因型拟南芥为试材，试验研究了灰霉菌侵染后水杨酸和乙烯信号转导对拟南芥生长发育情况及对光合作用的影响。

试验结果显示：水杨酸信号转导阻断与乙烯信号转导阻断双突变体nprl-l/ein2-1灰霉菌侵染后单株干重与对照相比明显下降;而光合作用相关参数下降更为明显，与叶绿色含量下降呈正相关关系。

关键词：水杨酸;乙烯;生长发育;光合中图分类号：S481.4文献标识码：A文章编号：1674-9944（2018）10-0014-021引言自然界中，植物需要面对各种病原物（细菌、真菌和病毒等）的侵袭，生物胁迫常破坏植物的叶片结构，叶绿素含量降低导致光合作用受影响，干物质积累减少，进而降低植物的生长速度。

植物在长期进化过程中发展了多重适应生物胁迫的机制，植物与病原物互作过程中，植物体内发生一些列信号传递，并激发防御体系是植物产生抗病反应。

目前明确的信号分子如Ca2，水杨酸（SA），乙烯（ET），茉莉酸（JA）等。

灰霉病是由灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）引起的一种可危害蔬菜、果树及花卉等多种植物的重要病害多种植物。

ET和SA可以诱导植物对多种真菌及细菌病害产生抗性。

但关于ET和SA交叉抗性研究较少。

以野生型拟南芥哥伦比亚（Columbia）和水杨酸、乙烯信号转导阻断双重突变体nprl-l/ein2-1两种基因型拟南芥为试材，调查灰霉菌侵染后水杨酸和乙烯信号转导对拟南芥生长发育情况及对光合作用的影响。

2实验材料与方法2.1实验材料拟南芥生态型哥伦比亚（Columbia）和水杨酸、乙烯信号转导阻断双重突变体nprl-l/ein2-1种子由郝琳（沈阳师范大学）教授惠赠。

水杨酸

水杨酸


SA是一种植物体内产生的简 是一种植物体内产生的简 单酚类化合物， 单酚类化合物，广泛存在于 高等植物中。 可以以游离 高等植物中。SA可以以游离 态和结合态两种形式存在, 态和结合态两种形式存在 游 离态SA呈结晶状 呈结晶状， 离态 呈结晶状，结合态 SA是由 与糖苷、糖脂、 是由SA与糖苷 是由 与糖苷、糖脂、 甲基或氨基酸等结合形成的 水杨酸-葡萄糖苷等复合物 葡萄糖苷等复合物， 水杨酸 葡萄糖苷等复合物， 它们也可以调控植物的生理 生化过程。乙酰水杨酸(ASA) 生化过程。乙酰水杨酸 和甲基水杨酸酯(MeSA)是 和甲基水杨酸酯 是 SA的衍生物，在植物体内很 的衍生物， 的衍生物 容易转化为SA发挥作用 发挥作用。 容易转化为 发挥作用。
1 2 3 4
水杨酸的发现及存在形式 水杨酸的生物合成途径 水杨酸的信号转导途径 水杨酸在植物体内的生理作用
水杨酸 (salicylic acid,SA) 是邻羟基苯甲酸。 是邻羟基苯甲酸。
早在一个世纪以前， 早在一个世纪以前，古希腊人和印第安人分别发现 柳树皮和柳树叶片具有镇痛解热作用； 柳树皮和柳树叶片具有镇痛解热作用；在1828年， 年 Johann Buchner 成功地从柳树皮中分离出微量的 水杨醇糖苷； 水杨醇糖苷；1838年，Piria 将这种活性组分命名 年 为SA；1874年，首次合成了 ，其功效与 ； 年 首次合成了SA，其功效与1898年 年 Bayer公司推出的阿斯匹林（aspirin，即乙酰水杨 公司推出的阿斯匹林（ 公司推出的阿斯匹林 ， 相似；以后， 包括绣线菊属植物、 酸）相似；以后，从各种植物 （包括绣线菊属植物、 冬青植物）中分离出SA和其他水杨酸类物质 和其他水杨酸类物质（ 冬青植物）中分离出 和其他水杨酸类物质（主 要是水杨酸的甲基酯和糖酯， 要是水杨酸的甲基酯和糖酯，它们很容易转变为 SA）。由于 是在植物体内合成的、含量很低的 ）。由于 是在植物体内合成的、 ）。由于SA是在植物体内合成的 有机物，可以在韧皮部运输，并起着独特的作用， 有机物，可以在韧皮部运输，并起着独特的作用， Raskin提出可以把它看成是一种新的植物内源激素。 提出可以把它看成是一种新的植物内源激素 提出可以把它看成是一种新的植物内源激素。

高中生物竞赛植物生理学--《细胞信号转导》基础训练题

高中生物竞赛植物生理学--《细胞信号转导》基础训练题一、单选题1.能够穿过细胞质膜进入细胞内的信号是( )。

A、植物激素B、多肽C、糖类D、光2.以下一般不属于光信号转导引起的反应的是( )。

A、光合作用B、向光性C、需光种子萌发D、光周期诱导开花3.当细胞感受外界刺激后，会引起细胞中Ca2＋浓度的变化，以下不会引起细胞中Ca2＋浓度变化的蛋白是( )。

A、Ca2＋通道B、Ca2＋泵C、Ca2＋-H+转运体D、钙调蛋白4.植物激素( )参与了蓝光诱导气孔开放的信号转导。

A、ABAB、IAAC、GAD、CTK5.以下哪种物质不是植物胞内信号( )。

A、激素受体和G蛋白B、肌醇磷脂信号系统C、环核苷酸信号系统D、钙信号系统6.第二信使系统包括肌醇磷酯信号系统、环核苷酸信号系统和( )。

A、G蛋白B、蛋白系统C、离子通道系统D、钙信号系统7.当细胞感受到外界信号刺激后，细胞质的Ca2＋浓度会( )。

A、升高B、下降C、不变D、不稳定8.cAMP是由( )经腺苷酸环化酶催化产生的。

A、ATPB、ADPC、AMPD、腺苷9.受体能识别和结合特异的信号分子，这是受体的( )决定的。

A、专一性B、组织特异性C、高亲和性D、饱和性10.cAMP作为第二信使主要通过激活起信号转导的作用( )。

A、G蛋白B、环核苷酸C、蛋白激酶D、钙调素11.除了具有受体的功能外，本身就是一种具有跨膜结构的蛋白激酶的受体是( )。

A、离子通道连接受体B、G蛋白偶联受体C、酶联受体D、细胞核上的受体12.植物激素( )参与了植物应答干旱的许多生理过程。

A、IAAB、GAC、CTKD、ABA13.细胞表面受体中能与配基相互作用的部分是( )。

A、胞外结构域B、跨膜结构域C、胞内结构域D、链合区14.以下物质( ) 不作为第二信使。

A、钙离子B、cAMPC、DAGD、ATP15.除具有受体的功能外，还具备跨膜转运离子功能的受体是( )。

植物抗性信号分子_水杨酸研究进展_尹玲莉

许多研究表明，水杨酸提高植物抗病性的机制为 以下两方面。 １ 通过调节酶的活性来提高植物的抗病性 １．１ 诱导植物抗病性酶活性提高
植物感病后，体内产生过多的活性氧，主要有超氧 阴离子（·Ｏ ２－）、羟自由基（·ＯＨ）和过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）。高浓 度的活性氧对植物细胞是有害的，其水平依赖于植物 体内的保护酶来调节。超氧阴离子会导致膜不饱和脂 肪主要的超氧阴离子清除酶类，它催化超氧阴 离子歧化为 Ｏ２ 和 Ｈ２Ｏ２。ＳＡ 能够诱导 ＳＯＤ 基因的表 达，从而减轻超氧阴离子对植物的伤害，ＳＡ 处理后可 以诱导系统酶活性的提高。黄瓜幼苗经 ＳＡ 处理后 ＰＡＬ、ＰＯＤ 和 ＰＰＯ ３ 种酶活性均有不同程度的提高。 ＰＡＬ（苯丙氨酸解氨酶）是参与酚代谢主要的酶之一，其 活性与酚的合成有关。过氧化物酶（ＰＯＤ）是一种保护 性酶，对植物抗病起积极作用。近来的研究表明，过氧 化物酶活性提高是作物感病后整体获得抗病性的表现 之一，使植物抗病保护机制加强。ＰＯＤ、ＰＰＯ（多酚氧化 酶）参与酚的氧化，形成对病菌毒性较高的醌类物质， 并参与木质素的合成，使细胞壁增厚来抵御病菌的侵 入和扩展从而抑制发病，催化木质素与壁多糖和壁蛋 白的结合，以便形成一道屏障，阻止病原的侵入和扩 展。 １．２ 抑制病原致病性酶活性
１９９３ 年 １２ 月 １７ 日出版的世界权威杂志美国的 Ｓｃｉｅｎｃｅ 首次报道了新泽西州立大学 Ｗａｋｓｍａｎ 研究所 Ｄ．Ｆ．Ｋｌｅｓｓｉｎｇ 实验室的 Ｃｈｅｎ 以及他的同事们首次在 烟草、黄瓜、番茄与 Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎ 等植物细胞内 发现了水杨酸（ 包括衍生物阿司匹林）的受体就是过氧 化氢酶（Ｃａｔａｌａｓｅ． ＣＡＴ）。对这个受体特性的研究表明， 水杨酸是植物体内介导了全株获得性抗性（ Ｓｙｓｔｅｍｉｃ Ａｃｑｕｉｒｅｄ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ＳＡＲ）的诱导。ＳＡＲ 是植物的一种 防御反应（ 这个是长期的反应，从几星期到几个月），这 种反应是当植物遭受病原体和害虫攻击时在原位被诱 导的，然而迅速扩散到全株以保护植物。一般认为，ＳＡ 参与了这种反应，因为植物体内 ＳＡ 的增加值是在植 物某部位遭受病原体攻击之后，而且 ＳＡ 的增加也出 现在与致病机理有关（ Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ－Ｒｅｌａｔｅｄ，ＰＲ）基因 表达之前。这些 ＰＲ 基因一般可作为 ＳＡＲ 反应的分子 标记。体外实验表明，某些 ＰＲ 蛋白可以抑制病原体的 生长，而在转基因的烟草植物中发现，还有些 ＰＲ 蛋白 对真菌的感染有部分抗性。许多证据表明，ＳＡ 是激活 植物防御反应（ ＳＡＲ）的天然信号分子，ＳＡＲ 与植物细 胞内至少包括五类防御基因（ ｄｅｆｅｎｓｅ－ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ）也 即 ＰＲ 基因的表达有关［１］。

细胞信号转导

1基本概念信号转导signal transduction——细胞内外的信号，通过细胞的转导系统转换，引起细胞生理反应的过程。

化学信号chemical signals——细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应的化学物质。

物理信号physical signal——细胞感受到刺激后产生的能够起传递信息作用的电信号和水力学信号等物理性因子。

G蛋白G protein——全称为GTP结合调节蛋白(GTP binding regulatory protein)，此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷(GTP)的结合以及具有GTP水解酶的活性而得名。

在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G蛋白偶联起来，故G蛋白又称为偶联蛋白或信号转换蛋白。

第二信使second messenger——能被胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞内因子。

第二信使亦称细胞信号传导过程中的次级信号。

在植物细胞中的第二信使系统主要是钙信号系统、肌醇磷脂信号系统和环核苷酸信号系统等。

动作电波action potential，AP——也叫动作电位，指细胞和组织中发生的相对于空间和时间的快速变化的一类生物电位，它是植物的一种物理信号，可通过输导组织传递。

钙调素calmodulin，CaM——是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白。

当外界信号刺激引起胞内Ca2＋浓度上升到一定阈值后，Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。

而活化的CaM又与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。

磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI——亦称肌醇磷脂(lipositol)，即其肌醇分子六碳环上的羟基被不同数目的磷酸酯化，PI为磷脂酰肌醇；PIP为磷脂酰肌醇-4-磷酸；PIP2为磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸。

肌醇磷脂参与细胞胞内的信号转导。

肌醇-1，4，5-三磷酸inositol-1，4，5-triphosphate，IP3——植物细胞内信号分子，通过调节Ca2+浓度来传递信息。

水杨酸与茉莉酸调控植物抗性综述

本科毕业论文（设计）文献综述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The Fountion of Salicylic Acid and Jasmonic Acid in Two PlantResistance ResponseAbstractSAR and ISR is the main way that plants respond to pathogen infection and play an important role in plant resistance to biotic stress. This paper describes the key biological factors in SAR and ISR and the action of biological factors between each other using the results of existing studies, which describes the mechanism ofSA-mediated SAR and JA-mediated ISR. This paper also proposed the development of related research direction.Key words Systemic acqui redresistance, Induced systemic resistance, Salicylic acid, Jasmonic acid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。

植物免疫系统的功能与调控

植物免疫系统的功能与调控植物作为生物界中最主要和最庞大的生物类群之一，也需要保护自身免受病原微生物的侵袭。

为此，植物进化出了一套独特的免疫系统，能够识别和应对各种病原微生物的攻击。

本文将介绍植物免疫系统的主要功能以及其调控机制。

一、植物免疫系统的功能1.1 PAMP（模式识别受体配体）感知和PTI（PAMP触发免疫）响应植物通过感知病原微生物特定的PAMP分子，如细菌的表面脂多糖、真菌的壳多糖等，来启动免疫响应。

这种感知和响应的过程被称为PAMP识别和PAMP触发免疫（PTI）。

PTI能够激活植物的防御反应，包括产生抗菌物质、产生氧自由基、厚化细胞壁等，以抵御病原微生物的侵袭。

1.2 直接或间接感知病原微生物效应物质的ETI（效应物质诱导免疫）当植物无法通过PTI抵御病原微生物时，它还能启动另一种由效应物质诱导的免疫（ETI）。

ETI通常需要对病原微生物效应物质进行直接或间接的识别。

例如，部分植物能够感知到病原微生物释放的效应物质，如类似动物细胞壁的分子、下游细胞死亡信号分子等。

ETI会引发植物的快速细胞死亡（HR，hypersensitive response），形成病害部分的坚实壁垒，并限制病原菌的扩散。

1.3 产生抗菌物质和促进生长的调节植物在遭受病原微生物的侵袭时，能够分泌一系列的抗菌物质，如抗菌蛋白、抗菌酶等，用于直接杀伤和抑制病原微生物的生长。

同时，植物还能调节其自身的生长和发育，通过拮抗病原微生物竞争营养、提高细胞壁厚度等方式，增强对病原微生物的抵抗能力。

二、植物免疫系统的调控机制2.1 植物免疫系统信号转导通路植物免疫系统的启动和调控涉及到一系列信号转导通路。

其中，植物免疫系统中最重要的信号转导通路是MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）通路、WRKY转录因子通路和信号素（如水杨酸，硝酸盐等）通路。

这些信号转导通路能够使植物细胞产生一系列抗病相关的基因表达和调控。

2.2 植物激素的调控作用植物激素在调控植物免疫系统中起到了重要作用。

乙烯和水杨酸信号转导在拟南芥对聚乙二醇胁迫应答中的相互作用

乙烯和水杨酸信号转导在拟南芥对聚乙二醇胁迫应答中的相互作用李光哲;李玲美;姚展鹏;柳福丹【摘要】前期研究显示,乙烯缺失或信号转导阻断促进植物对干旱胁迫的耐受性.发现拟南芥乙烯信号转导阻断突变体对聚乙二醇模拟的干旱胁迫耐受性与水杨酸信号转导相关.在6%及以上浓度的聚乙二醇胁迫下,拟南芥乙烯不敏感突变体ein2-1植株表现出较野生型植株更强的耐受性,但乙烯和水杨酸信号转导阻断双突变体ein2-1/npr1-1植株表现出较野生型植株更加敏感的特性.在聚乙二醇胁迫下,与野生型植株相比,ein2-1植株的相对含水量、光合作用相关参数、脯氨酸含量以及抗氧化酶活性更高,而过氧化氢含量和脂质过氧化水平更低.然而,上述参数在ein2-1/npr1-1植株中的表现较野生型植株更差.这些数据表明,乙烯不敏感突变介导的聚乙二醇耐受性需要水杨酸信号转导递体NPR1的生物学作用.%Early researches have demonstrated that ethylene (ET) deficiency or signaling insensitivity improves plant tolerance to drought stress.Here, we report that ET-mediated plant response to polyethylene glycol (PEG)-simulated drought stress could be connected to salicylic acid (SA) signaling.Under exposure to 6% (w/v) and higher concentrations of PEG, Arabidopsis ein2-1 plants (ET insensitivity) exhibited a significant tolerance, whereas the ein2-1/npr1-1 plants (double mutant with both ET-and SA-signaling insensitivity) suffered a severe damage, as compared with wild-type (WT) plants.Under the stress conditions, ein2-1 plants had a higher level in relative water content, photosynthesis-related performance, proline content, and antioxidative capacity, but a lower level in H2O2 production and lipidperoxidation.However, these not only were reversed, but even worse in ein2-1/npr1-1 plants than in WT plants.This suggested that the NPR1 functions were required for ein2-1-mediated Arabidopsis tolerance to drought stress.【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】6页(P214-219)【关键词】水杨酸;乙烯;信号转导;拟南芥;聚乙二醇【作者】李光哲;李玲美;姚展鹏;柳福丹【作者单位】沈阳师范大学生命科学学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学生命科学学院,沈阳 110034;沈阳师范大学生命科学学院,沈阳 110034【正文语种】中文【中图分类】Q89干旱胁迫影响植物生长与发育的几乎所有阶段,是农业生产的主要限制因子。

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水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
一、水杨酸的结合蛋白
目前已从烟草中鉴定了3种与水杨酸亲和力很强的可 溶性水杨酸结合蛋白：SABP,SABP2和SABP3。 SABP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。因为在距 被侵染部位较远的组织中也能够有效的与水杨酸结 合，推断SABP2具有高效结合水杨酸的作用并且催 化水杨酸甲酯转化为水杨酸，参与诱导系统获得性 抗性的信号途径。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。
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
EDS1可以引起水杨酸的初步累积和超敏反应 （HR）的初步发展，然后可以与PAD4共同作用 引起水杨酸进一步的积累。EDS5和SID2位于 EDS1和PAD4下游，可以直接影响水杨酸的合成 。水杨酸也通过正反馈促进R基因、EDS1、 PAD4、EDS5、SID2的表达，进而使SA信号迅速 放大。
水杨酸介导的植物系统获得性抗性 中的信号转导途径
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
水杨酸在植物系统获得抗性中 与其他信号的相互作用
• 植物的防御反应是由各种各样的信号转导途径相 互作用产生的复杂过程。不同的信号途径之间存 在着相互作用，进而形成复杂的信号网络，使得 植物通过这种信号网络调控不同的防御信号转导 途径，以获得更高的胁迫耐受性。
五、水杨酸下游的其他转录因子
在水杨酸介导的系统获得性抗性途径中还有一 些不依赖于NPR1，除了上一段提到的WRKY转 录因子外，WHY1也是一种依赖水杨酸但不依赖 NPR1的转录因子。WHY1可以与广泛存在于系统 获得性抗性相关基因中的GTCAAAAA/T(PB box)结合，与NPR1共同作用传递水杨酸信号。
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
研究发现WRKY70可以正调控依赖水杨酸的防御 反应，并且负调控依赖茉莉酸的抗病反应，其中 WRKY70的表达包含两种不同的机制：开始时需 要水杨酸的诱导且不需要NPR1，之后它的持续表 达需要NPR1的参与。
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
• 水杨酸与SABPs结合后，作为单电子供体底物， 可以抑制CAT、APX和CA的活性，提高H2O2水 平。水杨酸自身转变成自由基来启动脂质过氧化 反应，然后其过氧化产物及H2O2与水杨酸之间的 自我反馈机制被启动，在胞内放大信号传导，最 终诱导病程相关蛋白基因表达，以及过敏反应和 系统获得性抗性的产生。说明水杨酸可能通过阻 断过氧化物酶的活性诱导H2O2形成第二信使来激 发下游抗性反应，以提高植物对生物胁迫的抗性 。水杨酸在植物体内有不同的水杨酸结合蛋白， 表明可能存在不同的水杨酸诱导胁迫应答途径， 但水杨酸与不同的水杨酸结合蛋白调控机制还需 进一步研究。
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
二、水杨酸上游的系统获得性抗性信号 转导途径
许多植物抗病基因（R）有共同的结合位点， 例如核苷酸结合位点（NBS）和富含亮氨酸重复 结构域（LRR）。TIR-NBS-LRR类R基因（TIR ）的下游需要EDS1，而CC-NBS-LRR类R基因 （CC）的下游需要NPR1。
水杨酸在植物系统获得性抗性中 与其他信号的相互作用
水杨酸在植物系统获得性抗性中 与其他信号的相互作用
总结与展望
• 水杨酸和他的衍生物作为非甾体抗炎药物和疼痛 发烧中的作用是最早被发现的，越来越多的研究 表明水杨酸可以延迟或预防几种癌症和心血管疾 病的发展。虽然水杨酸的目标蛋白已在哺乳动物 细胞内确定，但是水杨酸在植物体内分子途径机 理仍然不清楚。 • 在植物体内生长素、细胞分裂素、脱落酸等激素 受体接连被发现，但水杨酸受体蛋白仍在探索中 ，虽然已经发现了几种水杨酸结合蛋白，但它们 好像并不具有激素受体所应该具备的特性，是否 调控水杨酸信号的转导与调控茉莉酸信号的转导 机理类似，需要进一步的研究和发现。
水杨酸介导的植物系统获得性抗性 中的信号转导途径
三、水杨酸下游的重要转录因子—NPR1
水杨酸介导的植物系统获得性抗 性中的信号转导途径
四、水杨酸下游的重要转录因子—
WRKY
非常多的证据表明转录因子WRKY广泛参与了水 杨酸下游的信号转导。WRKY能通过绑定PR基因 启动子区域的C/TTGACC/T（W box）来调节基 因的表达。NPR1与WRKY在系统获得性抗性调节 中的关系密切：由WRKY启动子区域的序列 C/TTGACC/T突变会影响NPR1的表达，可以得出 WRKY转录因子可能介导NPR1的表达；另一方面 ，部分WRKY转录因子的作用依赖于NPR1。
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。
水杨酸在植物系统获得性 抗性中的信号转导
• 简介 • 水杨酸介导的植物系统获得性抗性中 的信号转导途径 • 水杨酸在植物系统获得性抗性中与其 他信号的相互作用 • 总结与展望
简介
• 水杨酸（SA）是一种小分子酚类物质，水杨酸及 其盐类被认为是一种新型植物激素，对植物体内 重要的代谢过程起调控作用。水杨酸不仅可以调 节植物的某些生长发育过程，还可以提高植物的 抗逆性。 • 特别是水杨酸在植物生物胁迫和非生物胁迫抗性 中作为重要的信号分子，可以诱导多种植物对生 物胁迫和非生物胁迫产生持续抗性，还诱导许多 有关植物抗性酶的生成并调节其活性。
简介
• 水杨酸在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）。 • 近年来，关于水杨酸信号途径的研究取得了较大 的进展，董欣年团队发现了NPR1、以及NPR1旁 系同源物NPR3和NPR4都与水杨酸之间存在互作 关系，同时水杨酸信号转导途径仍在不断探索中 。