外源水杨酸对丹参叶片中o2·含量和组织定位影响(附件)
摘 要 超氧阴离子（O2·-）是植物体内常见的信号分子，在植物抗逆反应等过程中具有非常重要的作用。为了探讨O2·-在水杨酸（SA）诱导后的时空动态变化，本研究以丹参植株为材料，应用羟胺法检测SA诱导植株后O2·-迸发速率变化，结合NBT染色法定位O2·-在丹参叶片中的积累位点。结果表明，SA可以有效诱导丹参植株叶片O2·-的快速迸发，诱导后O2·-的含量在2 h到达峰值，明显高于对照组；O2·-大部分积累于叶片的主细叶脉，少量积聚于叶肉细胞。这一结果为后续进一步研究活性氧对SA的响应提供了基础。目 录
1 绪论
1.1 水杨酸（SA） 1
1.1.1 水杨酸的理化性质 1
1.1.2 水杨酸在植物中的合成途径 1
1.1.3 水杨酸在次生代谢调控和植物抗逆反应中的作用 2
1.2 信号分子 3
1.2.1 植物激素类信号分子 3
1.2.2 植物信使类信号分子 4
1.2.3 脂类信号分子 4
1.3 活性氧 5
1.3.1 活性氧在植物体内产生的主要部位 5
1.3.2 活性氧在植物体内的产生机制 6
1.3.3 活性氧的消极作用 7
1.3.4 活性氧的积极作用 7
1.3.5 超氧阴离子的测定 7
2 材料与方法
2.1 材料来源与处理 9
2.2 试剂 9
2.3 主要仪器 9
2.4 试验方法 9
3 结果与分析
3.1 SA诱导时间对丹参叶片O2迸发速率的影响 11
3.2 SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发含量的影响 11
3.3 不同SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 12
3.4 不同SA诱导时间对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 13
结论 14
参考文献 16
致谢 19
1 绪论
1.1 水杨酸（SA）
水杨酸（Salicylic acid，SA）又名邻羟基苯甲酸，是调控
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量的影响 11
3.3 不同SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 12
3.4 不同SA诱导时间对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 13
结论 14
参考文献 16
致谢 19
1 绪论
1.1 水杨酸（SA）
水杨酸（Salicylic acid，SA）又名邻羟基苯甲酸，是调控植物体获得系统抗性（systemic acquired resistance，SAR）的一种内源激素[1]。SAR是植物体内一种长效、广谱的诱导性防卫机制，当病原菌侵染植物后，被侵染部位或周围细胞会以迅速坏死的方式阻止病原菌的进一步扩散，即形成过敏反应（hypersensitive response，HR），而未侵染部位则获得了一种对病原菌的抗性，即系统获得抗性。水杨酸在植物体内以游离态SA和结合态SA（SAG）两种形式存在，游离态SA能在植物组织中长距离运输，而结合态SA多为水杨酸葡萄糖苷等复合物，调控植物的生理生化过程[2]。
SA作为一种植物内源激素，在植物的生理生化方面具有重要的调控作用。它可以影响瓜类生殖器官的分化、促进植物开花、抑制植物顶端优势、调控叶片气孔开闭、影响细胞膜透性和种子发芽等。如SA可以诱导一种巫术百合植物的花序升温，使其温度比周围环境高14 ℃，从而促进植物早开花。
1.1.1 水杨酸的理化性质
水杨酸是一种小分子的酚类化合物。它含有一个芳香环，带一个羟基；它的饱和水溶液的 pH 值为2. 4，它的水溶液呈酸性反应；微溶于水，易溶于极性有机溶剂。有腐蚀作用；在空气中较稳定,但遇光逐渐改变颜色；毒性较低，机体蛋白能与其发生反应，当301 nm 波长的光把水杨酸激发时会发出波长 412 nm 的荧光。可利用这个属性去检测植物体内水杨酸的含量。
1.1.2 水杨酸在植物中的合成途径
水杨酸在植物体内的合成方法：莽草酸 →苯丙氨酸PAL →反式肉桂酸 →苯甲酸BA →水杨酸SA →2Oβ水杨酸葡萄糖苷 (或甲基水杨酸)[3]。此合成方法的限速步骤是反式肉桂酸的β氧化。一旦水杨酸在植物组织中的水平超过了一定限度，就会诱导产生UDP葡萄糖：水杨酸葡萄糖转移酶，该酶是专一性的，可使游离的水杨酸转变为βOD葡萄糖水杨酸。在植物组织中，水杨酸的非结合态能在韧皮部中运输，其质量分数可达1 μg/g。
1.1.3 水杨酸在次生代谢调控和植物抗逆反应中的作用
SA在调控植物次生代谢方面具有重要的作用。如SA能够诱导茜草培养细胞中蒽醌含量增加，诱导肉苁蓉悬浮细胞中苯乙醇苷合成，提高发根假丝酵母物中莨菪烷类生物碱含量，促进红豆杉培养细胞中紫杉醇含量增加，诱导曼陀罗毛状根中莨菪碱合成，本实验前期研究发现，适宜浓度的水杨酸也可以提高丹参培养细胞中丹酚酸B和迷迭香酸的含量。
SA作为信号分子在植物抗逆反应中能激活防御保护机制，提高植物应对各种生物或非生物胁迫。大量的研究已表明，SA能够提高植物的抗病性、抗盐性、抗旱性、抗寒性、抗热性以及抗紫外辐射、臭氧胁迫等外界不利因素。
SA与植物的抗病性：SA能提高植物应对真菌或病毒等病原菌引起的抗性，如通过检测大麦中的一些抗氧化酶活性，发现SA可以调控大麦对百草枯的抗性，降低农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）对本生烟的毒性和减弱农杆菌引起的冠瘿病发生，提高黄瓜和烟草对黄瓜花叶病毒的抗性。
SA与植物的抗盐性：植物处于盐胁迫下能引起活性氧产生、脂质过氧化、气孔导度降低等不利于植物正常生长的生理现象，SA可以提高植物对盐胁迫的抗性。如SA预处理能够强烈抑制NaCl胁迫下玉米对Na+和Cl的积累，增加了对N、P、K、Fe等矿质的吸收，减少了NaCl胁迫对植物的危害，维持了玉米的正常生长。SA处理能够提高草莓叶片在盐胁迫下的相对含水量。
SA与植物抗旱性：SA能够通过调控植物的渗透势和增加保护酶含量来抵御干旱胁迫。如SA或MeSA能够提高豌豆和番茄幼苗的抗旱能力，外源SA处理可以提高干旱胁迫下小麦叶片内SOD、POD、CAT等保护酶活性，延缓叶片相对含水、蛋白质含量降低的趋势，提高玉米的抗旱性。
SA与植物抗热性：SA通过降低膜氧化受伤程度、提高热激蛋白和可溶性蛋白含量抵御热胁迫，如SA处理芥菜幼苗能够提高其对55 ℃高温的耐热能力，并且在适度的SA浓度范围内，随着SA浓度增加芥菜幼苗的耐热能力增强[4]。
SA与植物抗寒性：SA通过减轻植物细胞结构变化、降低活性氧积累、调节抗氧化酶活性等增强植物的耐寒性。
1 绪论
1.1 水杨酸（SA） 1
1.1.1 水杨酸的理化性质 1
1.1.2 水杨酸在植物中的合成途径 1
1.1.3 水杨酸在次生代谢调控和植物抗逆反应中的作用 2
1.2 信号分子 3
1.2.1 植物激素类信号分子 3
1.2.2 植物信使类信号分子 4
1.2.3 脂类信号分子 4
1.3 活性氧 5
1.3.1 活性氧在植物体内产生的主要部位 5
1.3.2 活性氧在植物体内的产生机制 6
1.3.3 活性氧的消极作用 7
1.3.4 活性氧的积极作用 7
1.3.5 超氧阴离子的测定 7
2 材料与方法
2.1 材料来源与处理 9
2.2 试剂 9
2.3 主要仪器 9
2.4 试验方法 9
3 结果与分析
3.1 SA诱导时间对丹参叶片O2迸发速率的影响 11
3.2 SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发含量的影响 11
3.3 不同SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 12
3.4 不同SA诱导时间对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 13
结论 14
参考文献 16
致谢 19
1 绪论
1.1 水杨酸（SA）
水杨酸（Salicylic acid，SA）又名邻羟基苯甲酸，是调控
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
量的影响 11
3.3 不同SA诱导浓度对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 12
3.4 不同SA诱导时间对丹参叶片O2迸发的组织定位影响 13
结论 14
参考文献 16
致谢 19
1 绪论
1.1 水杨酸（SA）
水杨酸（Salicylic acid，SA）又名邻羟基苯甲酸，是调控植物体获得系统抗性（systemic acquired resistance，SAR）的一种内源激素[1]。SAR是植物体内一种长效、广谱的诱导性防卫机制，当病原菌侵染植物后，被侵染部位或周围细胞会以迅速坏死的方式阻止病原菌的进一步扩散，即形成过敏反应（hypersensitive response，HR），而未侵染部位则获得了一种对病原菌的抗性，即系统获得抗性。水杨酸在植物体内以游离态SA和结合态SA（SAG）两种形式存在，游离态SA能在植物组织中长距离运输，而结合态SA多为水杨酸葡萄糖苷等复合物，调控植物的生理生化过程[2]。
SA作为一种植物内源激素，在植物的生理生化方面具有重要的调控作用。它可以影响瓜类生殖器官的分化、促进植物开花、抑制植物顶端优势、调控叶片气孔开闭、影响细胞膜透性和种子发芽等。如SA可以诱导一种巫术百合植物的花序升温，使其温度比周围环境高14 ℃，从而促进植物早开花。
1.1.1 水杨酸的理化性质
水杨酸是一种小分子的酚类化合物。它含有一个芳香环，带一个羟基；它的饱和水溶液的 pH 值为2. 4，它的水溶液呈酸性反应；微溶于水，易溶于极性有机溶剂。有腐蚀作用；在空气中较稳定,但遇光逐渐改变颜色；毒性较低，机体蛋白能与其发生反应，当301 nm 波长的光把水杨酸激发时会发出波长 412 nm 的荧光。可利用这个属性去检测植物体内水杨酸的含量。
1.1.2 水杨酸在植物中的合成途径
水杨酸在植物体内的合成方法：莽草酸 →苯丙氨酸PAL →反式肉桂酸 →苯甲酸BA →水杨酸SA →2Oβ水杨酸葡萄糖苷 (或甲基水杨酸)[3]。此合成方法的限速步骤是反式肉桂酸的β氧化。一旦水杨酸在植物组织中的水平超过了一定限度，就会诱导产生UDP葡萄糖：水杨酸葡萄糖转移酶，该酶是专一性的，可使游离的水杨酸转变为βOD葡萄糖水杨酸。在植物组织中，水杨酸的非结合态能在韧皮部中运输，其质量分数可达1 μg/g。
1.1.3 水杨酸在次生代谢调控和植物抗逆反应中的作用
SA在调控植物次生代谢方面具有重要的作用。如SA能够诱导茜草培养细胞中蒽醌含量增加，诱导肉苁蓉悬浮细胞中苯乙醇苷合成，提高发根假丝酵母物中莨菪烷类生物碱含量，促进红豆杉培养细胞中紫杉醇含量增加，诱导曼陀罗毛状根中莨菪碱合成，本实验前期研究发现，适宜浓度的水杨酸也可以提高丹参培养细胞中丹酚酸B和迷迭香酸的含量。
SA作为信号分子在植物抗逆反应中能激活防御保护机制，提高植物应对各种生物或非生物胁迫。大量的研究已表明，SA能够提高植物的抗病性、抗盐性、抗旱性、抗寒性、抗热性以及抗紫外辐射、臭氧胁迫等外界不利因素。
SA与植物的抗病性：SA能提高植物应对真菌或病毒等病原菌引起的抗性，如通过检测大麦中的一些抗氧化酶活性，发现SA可以调控大麦对百草枯的抗性，降低农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）对本生烟的毒性和减弱农杆菌引起的冠瘿病发生，提高黄瓜和烟草对黄瓜花叶病毒的抗性。
SA与植物的抗盐性：植物处于盐胁迫下能引起活性氧产生、脂质过氧化、气孔导度降低等不利于植物正常生长的生理现象，SA可以提高植物对盐胁迫的抗性。如SA预处理能够强烈抑制NaCl胁迫下玉米对Na+和Cl的积累，增加了对N、P、K、Fe等矿质的吸收，减少了NaCl胁迫对植物的危害，维持了玉米的正常生长。SA处理能够提高草莓叶片在盐胁迫下的相对含水量。
SA与植物抗旱性：SA能够通过调控植物的渗透势和增加保护酶含量来抵御干旱胁迫。如SA或MeSA能够提高豌豆和番茄幼苗的抗旱能力，外源SA处理可以提高干旱胁迫下小麦叶片内SOD、POD、CAT等保护酶活性，延缓叶片相对含水、蛋白质含量降低的趋势，提高玉米的抗旱性。
SA与植物抗热性：SA通过降低膜氧化受伤程度、提高热激蛋白和可溶性蛋白含量抵御热胁迫，如SA处理芥菜幼苗能够提高其对55 ℃高温的耐热能力，并且在适度的SA浓度范围内，随着SA浓度增加芥菜幼苗的耐热能力增强[4]。
SA与植物抗寒性：SA通过减轻植物细胞结构变化、降低活性氧积累、调节抗氧化酶活性等增强植物的耐寒性。
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