N酰基高丝氨酸内酯诱导拟南芥抗病信号转导的研究

【作者】 刘方； 贾振华； 边子睿； 宋聪； 宋水山；

【机构】 河北省科学院生物研究所；

【摘要】 N-酰基高丝氨酸内酯（N-acylhomoserine lactones,AHLs）是革兰氏阴性细菌群体感应系统中的胞间通讯信号分子,由其介导的细菌群体感应参与细菌多种生物学功能的调控。目前研究表明,AHLs不仅被细菌自身感知,而且也可以被其寄主植物感知,进而调控真核生物的基因表达和细胞反应。AHLs处理拟南芥、番茄、马铃薯可诱导植物产生系统抗病性,植物体内防御标志酶的活性提高,防卫基因表达增强,H₂O₂的积累增加。植物长期进化的过程中逐步建立发展了多种防御机制来抵御生物非生物的侵袭,植物内源激素信号水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯是植物体内主要的防御信号分子。通过与其他激素组成信号通路调控网络,精细调控了植物的生长发育,抗病抗虫,抵御胁迫等重要的生理过程。我们研究结果表明,AHLs（3OC6-HSL和3OC8-HSL）处理拟南芥后进行表达谱基因芯片分析,9%的基因（1608个基因）表达显著变化,这些差异基因大多与植物的防卫反应,激发子识别相关,更多的涉及了植物体内由茉莉酸、乙烯、生长素、脱落酸和钙离子介导的防卫抗逆通路交叉调控。差异基因的分布明显涉及了植物激素的交叉调控通路,包括脱落酸（49个）茉莉酸（27个）、水杨酸（15个）、乙烯（19个）、生长素（24个）、钙信号（32个）、盐胁迫反应（51个）、冷胁迫（37个）、臭氧胁迫（35个）、赤霉素（22个）通路。研究结果初步表明AHLs诱导激发植物抗病反应是AHLs信号参与了植物体内复杂的激素信号调控网络,从而启动相关基因表达,诱导激发植物产生对于病原细菌的抗性。更多还原