茉莉酸的生物合成

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'茉莉酸的生物合成'
汇报人:胡红艳汇报人:胡红艳 组组 员:闫禹、李宁员:闫禹、李宁 茉莉素 茉莉素(jasmonates)是一类重要的植物激素,是植物生长发 育、抵御逆境胁迫,进而完成生命周期所必需的。其中主要包 括茉莉酸(jasmonic acid,JA)、茉莉酸甲酯(methyl- jasmonate,MeJA)、 12-氧-植物二烯酸(cis(+)-12- oxophytodienoic acid,OPDA)等环戊酮衍生物。 茉莉酸的发现 1962年, Demole等首次从素馨花(Jasminum grandiflorum)中发现并提取出茉莉酸甲酯 (methyl jasmonate, 简称Me-JA)。 1971年,Aldrige等从真菌Lasiodiplodia theobromae 培养滤液分离出游离的茉莉酸 (Jasmonic acid, 简称JA), 后来发现许多高等植 物都含有JA。 茉莉酸 茉莉酸甲酯 来自 《植物生理学 》 - 李唯主编 2012 OPDA 茉莉酸的生物合成 第一阶段:第一阶段:甘油酯甘油酯 → 12-氧氧-植物二烯酸(植物二烯酸(OPDA),发生在),发生在质体质体中中 第二阶段:第二阶段:OPDA →茉莉酸(茉莉酸(JA),), 发生在发生在过氧化物酶体过氧化物酶体中中 第三阶段:第三阶段:JA → 茉莉酸甲茉莉酸甲酯(酯(MeJA),发生),发生在在胞质溶胶中中 → 茉莉酸氨基酸(茉莉酸氨基酸(JA-Ile)) 分为三个阶段分为三个阶段 (质体内)(质体内) 甘油酯甘油酯 磷酸酯酶磷酸酯酶A1A1 脂脂氧氧合合酶酶 丙二烯氧丙二烯氧 化物合化物合酶酶 丙二烯氧化丙二烯氧化 物环化酶物环化酶 αα- -亚麻酸亚麻酸 1313- -氢过氧化亚麻酸氢过氧化亚麻酸 12,1312,13- -十八碳三烯酸十八碳三烯酸 1212- -氧氧- -植物二烯酸植物二烯酸 ··首先,α -亚麻酸(α -linolenic acid)在脂氧合酶 (lipoxygenase,LOX)的催化作用下合成13-氢过氧化亚麻酸 (13-HPOT) ·13-HPOT 依次经丙二烯氧化物合酶(allene oxide synthase, AOS)及丙二烯氧化物环化酶(allene oxide cyclase,AOC)催化 生成12-氧-植物二烯酸(12-oxo-phytodienoic acid,12-OPDA) ··拟南芥中脂肪酸去饱和酶有3个基因FAD3、FAD7、FAD8。FAD3定位在内 质网上,FAD7和FAD8定位在叶绿体中。 ·fad3、fad7、fad8三突变体的花丝不能正常伸长,花药不能正常开 裂,花粉活性降低。 ·fad3、fad7、fad8三突变体失去了对病原菌Pythium mastophorum的抗 性。 ·外源施加茉莉酸能恢复fad3、fad7、fad8三突变体的雄性不育及其对病 原菌的抗性。 Kinetics of jasmonate accumulation in unwounded (open symbols) and wounded (solid symbols) leaf tissue of wild-type (○○, ?) and fad3–2 fad7–2 fad8 mutant (□□, ? ?) Arabidopsis. Plant Cell, 1996, 8(3):403-416. The Triple Mutant is Male Sterile: the experiment wild type anthers pollinate triple mutants - Yes (mature seeds produced) triple mutants anthers pollinate wild type plants - No Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1997, 94(10):5473-7. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1997, 94(10):5473-7. Disease development and jasmonate-induced resistance in mutant plants inoculated with Pythium mastophorum: (A) Wild-type and fad3–2 fad7– 2 fad8 plants were grown on pasteurized soil for 15 days and then transferred to pots containing soil infested with P.mastophorum. Starting 2 days before transfer, the roots of each plant were drenched each day with 1 ml of methyl jasmonate solution or an equal volume of water. Disease development in wild-type plants treated with methyl jasmonatewas the same as in the wild-type controls. (B and C) Photographsof plants taken on day 12. (B) Wild-type controls (Left) and mutant plants (Right) treated with water. (C) Wild-type (Left) and mutant plants (Right) treated with 45 mM methyl jasmonate. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1998, 95(12):7209-14. Extreme susceptibility of fad3–2 fad7–2 fad8 plants to infection by Pythium mastophorum. Wild-type (Left) and fad3–2 fad7–2 fad8 plants (Right) were grown axenically on agar medium for 20 days before being inoculated with P. mastophorum. (A) Mock inoculation with sterile agar slab. (B) Inoculation with P. mastophorum. The plan
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