水杨酸信号转导
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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
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
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［
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
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
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
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
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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 。