JA的生物合成途径以亚麻酸为起点由脂氧合酶作用而产生13-氢过氧化亚麻酸,然后经氢过氧化物脱水酶作用而合成12,13-环氧亚麻酸,再经丙二烯氧化物环化酶作用而产生12-氧代-植物二烯酸。由此经还原酶催化而发生△10双键饱和及连续三步p-氧化,从而合成[+]-7-iso-JA.在正常情况下,[十]-7-iso-JA很容易转化为[-]-JA。据报道玉米、茄子、亚麻、燕麦、小麦、向日葵等植物的子叶或叶片组织都能利用亚麻酸为前体合成JA。

茉莉酸

图1 茉莉酸在植物体内的合成途径

应用放射免疫检测等技术调查160多种植物体内茉莉酸类化合物的分布,发现在被子植物中最普遍,裸子植物资料较少,但也含有茉莉酸类化合物。它们分布于植物体各部分,在生长部位如茎端、嫩叶、未成熟果实、根尖等处含量高。JA在植物细胞内的合成位置目前还不清楚,合成步骤中的一部分酶已被发现存在于叶绿体的膜上。通常,JA类化合物在植物的韧皮部系统中运输,也可能在木质部及细胞间隙运转。

JA及[+]-7-iso-JA是以C-3及C-7为中心的立体异构物(图1),其在植物体内的水平保持一定的均衡,在正常情况下,其含量比率约为9:1。这种含量比率随植物种类而异,例如在蚕豆果实内[- ]-JA与[+]-7-iso-JA 的含量为2: 1,但在真菌Botryodiplodiatheabromae体内只发现[+]-7-iso-JA为最后产物。

植物的内源JA含量可因受外界刺激而明显增加。JA合成的诱导也与植物生理状况有重要的关系。

高等植物及真菌体内除含有高度生物活性的JA,[+]-7-iso-JA及其甲酯衍生物外,还存在多种与JA结构有关的化合物,已发现的有30多种、其中一部分显然是JA的代谢产物。

图2 茉莉酸在植物体内的代谢

图2代表JA代谢的主要方向。由此可见JA及[+]-7-iso-JA都可在下列的结构位置发生代谢:
①在C-11(主要)或C-12位置羟化而产生11-OH或12-0H226行生物,或在这两个位置上进一步与葡萄糖形成结合态;
②在C-6位置的酮基进行还原作用而产生葫芦酸(Cucurbic acid),或进步与葡萄糖结 合;
③在C-1的羟基与甲基结合,产生JA-Me,这是重要的具有高度生物活性的JA衍生物;
④在C-1位置上与葡萄糖或氨基酸结合而产生多种结合态JA。例如在大麦幼茎内已鉴定了三种JA氨基酸:JA-缬氨酸(JA-Val),JA-异亮氨酸(JA-lle),JA-亮氨酸(JA-Leu)。

这些结合态JA在植物组织内能否降解释放游离态JA视氨基酸的立体结构而定。例如,应用外源JA-(S)-缬氨酸或JA-(R)-缬氨酸处理大麦叶片,经吸收后,只有前者能被分解而释放JA.表现生物活性;后者不能在叶组织内代谢,缺乏生物活性。在植物体内JA与氨基酸结合是普遍的现象,但在悬浮培养的植物细胞内却缺乏JA氨基酸的合成。

 

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