施用外源JA或JA-Me于植物,可引起多种形态或生理变化(表1)。这些效应中的大部分与施用ABA的效应相似,例如,茎及根伸长生长的抑制,胚分化的抑制,种子萌发的抑制,气孔关闭的促进,色素合成的促进,叶片老化及脱落的促进。又如与叶片老化有关的生化变化,也明显受到JA或ABA的影响。有关重要变化包括叶绿素降解的促进,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶合成的抑制和代谢的促进。茉莉酸对叶片老化的促进效果比ABA大。
表1 茉莉酸或茉莉酸甲酯的生理效应及与脱落酸效应的比较
生理变化 | JA效应 | ABA效应 |
---|---|---|
茎伸长生长 根伸长生长 悬浮培养细胞及愈伤组织生长 种子萌芽 胚分化 花粉萌芽 花芽诱导 果实成熟 叶片老化 叶片脱落 马铃薯款茎诱导 卷须盘绕 气孔关闭 微体破裂 花色素苷的合成 叶绿素分解 叶呼吸 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶合成 |
抑制 抑制 抑制 抑制、低浓度促进 抑制 抑制、低浓度促进 抑制 促进 促进 促进 促进 诱导 促进 诱导 促进 促进 促进 抑制 |
抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 无效 促进 促进 促进 促进 促进 抑制 |
据报道JA-Me处理诱导的大麦叶片JIPs的合成发生在叶绿素及RuBPCase水平下降之前,后两者的变化代表叶片老化的进程。由此推测,JA-Me诱导JIPs的台成可能是叶片老化启动前的一种早期信号。此外,已知细胞分裂素有延缓叶片老化的效果,施用细胞分裂素于大麦叶片能抵消JA-Me促进的叶绿素和RuBPCase水平的下降,但不能阻止JIPs的合成。虽然JA与叶片老化的相关是JA生理效应及作用机理研究的开端,但到目前为止,只有少量报道,我们对JA与叶片老化的基本关系所知甚少。
植物的RuBP版化酶加氧酶是绿色叶片的主要蛋白成分。在生长中的大麦叶片内,这种酶的A北可达叶蛋白总量的50%~70%。在成熟叶片内这种酶保持稳定水平,但至叶片老化时,叶肉细胞的蛋白酶活化,从而促进RuBP段化酶/加氧酶的降解,JA处理加速这种降解。据报道大麦叶片内这种酶降解释放的氨基酸并未被用于新的JIPs 的台成。报道大麦叶片经JA处理后.叶绿体内RuBPCase的大亚基转录受到抑制,这种变化可能与JA促进老化有关。
茉莉酸类化合物对马铃警及山芋的块茎形成有促进效果,12-0H-[+]-7-iso-JA比12-0H-[——]-JA更加有效,但前者对莴苣幼苗及大豆愈伤组织的生长无抑制现象,对燕麦叶片老化也缺乏影响。茉莉酸类化合物能干扰植物细胞内微管的正常排列,其结果可能导致细胞横向生长,进而形成块茎。
茉莉酸类化合物对种子、块茎和花粉萌芽以及组织培养细胞分裂分化的影响视所用浓度而异,高浓度(10-5mol/L)有抑制效果,低浓度(10-7~10-6mol/L)有促进作用。施用10-6mo/L浓度的JA能促进大豆Vsp合成,但对叶绿素含量无影响。因此,在有关JA的生理试验之中,必须重视选择最佳的JA浓度。此外,植物的生长发育阶段影响其对外源JA的敏感性。例如,外源JA能促进苹果种子萌芽但当苹果种子在萌芽过程中,内源]A及结合态JA含量上升.达到一定时期后种子不再对外源JA或抑制物发生反应。又如药物植物金鸡霜纳及Catharanthus幼苗的生物碱含量因JA-Me处理而増加1倍.但对JA-Me的敏感性随苗龄増加而迅速下降。
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