拟南芥 茉莉酸甲酯

拟南芥

中文学名：阿拉伯芥(拟南芥)

拉丁学名：Arabidopsis thaliana

别称：阿拉伯鼠耳芥、拟南芥、鼠耳芥、阿拉伯草

界：植物界

门：被子植物门

纲：双子叶植物纲

目：十字花目

科：十字花科

属：鼠耳芥属（拟南芥属）

英文名称：Thale Cress

个体特征

阿拉伯芥是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的模式植物，其原因主要基于该植物具有以下特点：阿拉伯芥1

（1）植株形态个体小，高度只有30cm左右，1个茶杯可种植好几棵；（2）生长周期快，每代时间短，从播种到收获种子一般只需6周左右；（3）种子多，每株每代可产生数千粒种子；（4）形态特征简单，生命力强，用普通培养基就可作人工培养；（5）基因组小，只有5对染色体。虽然阿拉伯芥在许多方面“简单”，但它的大多数基因与其他“复杂”的植物基因具有很高的同源性，另外，由于这种植物的全部基因组测序已经完成，因此可以预测，阿拉伯芥在植物学所有领域的研究中将发挥更大的作用。阿拉伯芥2

阿拉伯芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的总长只有7000万个碱基对，即只有小麦染色体组长的1/80，这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。阿拉伯芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。例如用含杀草剂的培养基来筛选，一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。由于有上述这些优点，所以阿拉伯芥是进行遗传学研究的好材料，被科学家誉为“植物中的果蝇”。

繁殖培育

概述

阿拉伯芥

在一般的温室或人工气候室条件下，从阿拉伯芥种子的春化至第一批角果成熟大约需8周左右时间。当然，也可以通过改变生长条件以达到使阿拉伯芥提前或推后开花结实的目的。如延长每天的光照时间，可使阿拉伯芥明显地提前开花结实，利用每天接近24小时的光照条件培养，甚至在6周左右即可收获第一批成熟角果。阿拉伯芥的这一特性使实验工作周期大大缩短，特别是对于许多遗传分析工作，比利用一般的高等植物材料（如麦类、豆类作物）可以成倍地节约时间。阿拉伯芥是野生的双子叶草本植物，在野外自然条件下一般春季萌发，到夏季即种子成熟。应该说阿拉伯芥的生长发育对环境条件并无十分特殊的要求，因此在实验室条件下的种植及管理也相对比较简单。但中国许多实验室反映，阿拉伯芥的培养较为困难，幼苗时发生死亡、或抽薹后植株生长瘦弱等现象经常发生；而且经常发生较严重的虫害等。

一、生长室（或培养室）条件

阿拉伯芥

如果有条件较好的日光温室（包括夏季有降温装置、冬季的晚上可以增温等），可以直接在温室内培养阿拉伯芥。但如果没有现成可用的温室，而新建温室又投资太大，可选择一般实验楼的普通房间稍加改装即可作为阿拉伯芥的培养室。（1）温度条件：适宜阿拉伯芥生长的温度在18℃至22℃之间，一般高温以不超过25℃为宜。有条件的情况下，可以利用可控温的制冷/加热机组作为培养室的温度控制装置。最简单的方法是利用冷暖两用式空调机，空调机的功率大小可根据培养室的面积和光源功率的大小而定。根据经验，一间12平方米左右大小的培养室，按照不大于5 kw的日光灯光源配置（作为主要散热源的日光灯镇流器部分可安装在培养室外），有2台1.5匹的空调机就能满足中国北京地区四季条件下培养室内的温度调节。如果选用功率较大的特殊光源，可在生长室内装一玻璃隔层，将隔层与用于培养阿拉伯芥的空间之间尽可能密封，用通风的方式将隔层内的光源散热消除。除非所从事的研究工作有特殊要求，阿拉伯芥的一般培养过程对光质的要求也不严格，仅用一定密度的日光灯管就可以达到要求。在培养室内可摆放多层培养架，每层安装5至6支40 w 的日光灯即能达到所需光照强度。（2）光照条件：阿拉伯芥的生长不需要很强的光照，将生长室内的光照强度控制在80℃。（3）湿度：在阿拉伯芥幼苗期，培养室内最好保持相对湿度在75%至80%之间。待阿拉伯芥长至2对以上真叶后，只要维持一般的湿度即可，不必特别增加湿度。增加培养室内湿度可用一般的市售家用加湿器即可。如果室内培养的阿拉伯芥生长期各不相同，可采用对幼苗局部塑料薄膜保湿的方法，而不必将整个培养室维持在较高湿度。

二、播种前种子的处理

在播种前最好将种子进行消毒、春化处理。可用0.5% 次氯酸钠和0.01% Triton-X 100混合液将种子消毒10分钟，再用无菌水清洗3-4次，以免植株发生病害。对于有时需要在无菌条件下培养的幼苗，可采用同样的方法对种子进行消毒。种子的春化处理并不是必必需的，但春化处理可以有效地提高种子的发芽率。对种子的春化处理可以直接在一般的冰箱里（4℃左右）进行，将消毒后的种子在湿润条件下春化2至3天后可进行播种。

三、种植及一般管理

待幼苗长出至少2对真叶后，可适当进行间苗使植株间有一定间隔距离，以保证植株个体生长健壮、结实饱满。培养阿拉伯芥经常会遇到蚜虫的危害，可根据虫情用稀释2000至3000倍的爱福丁或虫螨齐克交替使用以灭虫。为防止病虫害，还应注意对所用营养土的灭菌、灭虫卵处理，特别是对在使用过程中曾发生病虫害的营养土应该进行处理或废弃不再使用。），黑暗/光照周期为12/12小时或10/14小时，光照强度为80―120 °C之间为宜（勿超过25°C―22°播种时可将春化后的种子直接播于预先浸湿的营养土（可在花市购得）与蛭石的混合物中，种子应播于混合土的近表面（切忌深播）。为保证出苗整齐，每一位点可播数粒种子。为保持湿度，在播种后可用塑料薄膜将盆（或育苗盘）覆盖，待幼苗长出2对真叶后再将薄膜去掉。培养室温度以20°C为标准。

四、生态型

目前发现的拟南芥共有750多个生态型，这些生态型的拟南芥在形态发育，生理反应方面有着相当大的差异。作为模式植物的拟南芥在实验室中最为常见的三种生态型分别是Landsberg erecta(Ler)、Columbia(Col)、Wassilewskija(Ws)，其中Col 生态型用于拟南芥的全基因组测序，Landsberg erecta是另外一种生态型Landsberg的erecta基因缺失的突变体。

茉莉酸甲酯

茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)作为与损伤相关的植物激素和信号分子,广泛地存在于植物体中,外源应用能够激发防御植物基因的表达,诱导植物的化学防御,产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果.大量研究表明,用茉莉酸类化合物处理植物可系统诱导蛋白酶抑制剂(PI)和多酚氧化酶(PPO),从而影响植食动物对营养物质的吸收,还能增加过氧化物酶、壳聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性水平,导致生物碱和酚酸类次生物质的积累,增加并改变挥发性信号化合物的释放,甚至形成防御结构,如毛状体和树脂导管.经茉莉酸处理的植物提高了植食动物的死亡率,变得更加吸引捕食性和寄生性天敌.挥发性化合物--茉莉酸甲酯可以从植物的气孔进入植物体内,在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸,实现长距离的信号传导和植物间的交流,诱导邻近植物产生诱导防御反应.茉莉酸和茉莉酸甲酯分别具有4种立体异构,其中具有活性的是顺式结构,但顺式结构不稳定,会差向异构化为反式结构.茉莉酸的代谢物(Z)-茉莉酮(cis-Jasmone)具电生理活性,在植物诱导防御中起作用,并且在防御信号的作用上不同于茉莉酸和茉莉酸甲酯

拟南芥 茉莉酸甲酯

拟南芥 中文学名：阿拉伯芥(拟南芥) 拉丁学名：Arabidopsis thaliana 别称：阿拉伯鼠耳芥、拟南芥、鼠耳芥、阿拉伯草 界：植物界 门：被子植物门 纲：双子叶植物纲 目：十字花目 科：十字花科 属：鼠耳芥属（拟南芥属） 英文名称：Thale Cress 个体特征 阿拉伯芥是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的模式植物，其原因主要基于该植物具有以下特点：阿拉伯芥1 （1）植株形态个体小，高度只有30cm左右，1个茶杯可种植好几棵；（2）生长周期快，每代时间短，从播种到收获种子一般只需6周左右；（3）种子多，每株每代可产生数千粒种子；（4）形态特征简单，生命力强，用普通培养基就可作人工培养；（5）基因组小，只有5对染色体。虽然阿拉伯芥在许多方面“简单”，但它的大多数基因与其他“复杂”的植物基因具有很高的同源性，另外，由于这种植物的全部基因组测序已经完成，因此可以预测，阿拉伯芥在植物学所有领域的研究中将发挥更大的作用。阿拉伯芥2 阿拉伯芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的总长只有7000万个碱基对，即只有小麦染色体组长的1/80，这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。阿拉伯芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。例如用含杀草剂的培养基来筛选，一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。由于有上述这些优点，所以阿拉伯芥是进行遗传学研究的好材料，被科学家誉为“植物中的果蝇”。 繁殖培育 概述 阿拉伯芥 在一般的温室或人工气候室条件下，从阿拉伯芥种子的春化至第一批角果成熟大约需8周左右时间。当然，也可以通过改变生长条件以达到使阿拉伯芥提前或推后开花结实的目的。如延长每天的光照时间，可使阿拉伯芥明显地提前开花结实，利用每天接近24小时的光照条件培养，甚至在6周左右即可收获第一批成熟角果。阿拉伯芥的这一特性使实验工作周期大大缩短，特别是对于许多遗传分析工作，比利用一般的高等植物材料（如麦类、豆类作物）可以成倍地节约时间。阿拉伯芥是野生的双子叶草本植物，在野外自然条件下一般春季萌发，到夏季即种子成熟。应该说阿拉伯芥的生长发育对环境条件并无十分特殊的要求，因此在实验室条件下的种植及管理也相对比较简单。但中国许多实验室反映，阿拉伯芥的培养较为困难，幼苗时发生死亡、或抽薹后植株生长瘦弱等现象经常发生；而且经常发生较严重的虫害等。

冠菌素和茉莉酸甲酯对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

冠菌素和茉莉酸甲酯对玉米种子萌发和幼苗生长的影响 摘要玉米种子经COR和MeJA处理后发现，低浓度的COR（0.01μmol/L）和MeJA（1.0μmol/L）促进种子萌发；提高了种子中可溶性糖含量、α-淀粉酶活性、增加侧根数和株高，而高浓度COR（1.0μmol/L）和MeJA（100.0μmol/L）则相反；COR和MeJA诱导的根系表面积的增加主要是由于须根数增加导致的；在促进种子萌发方面，COR的活性比MeJA高，大约是MeJA的100倍，初步认为低浓度COR促进种子萌发与诱导的α－淀粉酶有关。 关键词冠菌素（COR）；茉莉酸甲酯（MeJA）；玉米；萌发 玉米是重要的粮食作物、饲料作物和能源作物。培育齐苗壮苗是玉米田间生产的重要目标之一。实际生产中，一些玉米种子因为仓储老化或者萌发环境恶劣导致出苗率低、幼苗不健壮，还有一些基因型玉米种子田间制种过程中也出现类似的问题，严重影响繁殖制种速度及田间生产应用[1]。 利用植物生长调节物质处理种子，可以促进或抑制种子的生长发育，使生长发育发生质的变化[2]。玉米是使用化控调节剂较多的作物品种之一。一些研究发现[3-4]，采用化学调控物质如赤霉素（GA）、6-苄基氨基嘌呤（6-BA）处理种子，可以打破玉米种子休眠，促进发育、发根，培育壮苗，提高幼苗的抗逆性。 冠菌素（Coronatine，COR）是丁香假单胞菌属的代谢产物[5]，研究发现，COR能影响植物生长发育、诱导防御相关的次生物质代谢和调节逆境胁迫等[6]，COR和茉莉酸/茉莉酸甲酯（JA/MeJA）都有环五烷结构，两者的许多生理功能相似[7-10]。有很多报道涉及MeJA调节水稻和花生种子的萌发[11-12]，但尚未见COR和MeJA对玉米种子萌发的影响。本文以玉米为材料，比较COR与MeJA 在种子萌发和幼苗生长方面的异同，明确COR和MeJA调控玉米种子萌发的效应，为种子萌发调控提供一条新的可行途径。 1材料与方法 1.1玉米种子和处理药剂 玉米（Zea may L.）品种为农大3138，种子由中国农业大学玉米中心提供。 COR由中国农业大学化控中心发酵生产，菌种为PG4180，浓度已经HPLC 检测标定好，直接用蒸馏水配制成0.001 μmol/L、0.01μmol/L、0.1μmol/L、

茉莉酸甲酯与二氢茉莉酮酸甲酯对悬浮培养的甘草细胞生长和黄酮积累的影响

茉莉酸甲酯与二氢茉莉酮酸甲酯对悬浮培养的甘草细胞生长和黄酮积累的影响 杨英, 郑辉, 李赟, 季家兴, 余龙江* 华中科技大学生命科学与技术学院, 武汉430074 提要: 建立了稳定的甘草细胞悬浮培养体系, 在一个培养周期内, 细胞的生长曲线呈“S”型, 培养21 d 的干重、鲜重和黄酮产量都达到最高值。甘草细胞悬浮培养体系中分别添加100 μmol·L -1二氢茉莉酮酸甲酯和茉莉酸甲酯时, 虽然对细胞生长有一定程度的抑制, 但细胞中甘草黄酮产量仍有提高。添加二氢茉莉酮酸甲酯和茉莉酸甲酯的最适时间分别为细胞培养后的第5天和第10天。 关键词: 胀果甘草悬浮细胞; 甘草黄酮; 茉莉酸甲酯; 二氢茉莉酮酸甲酯 Effects of Methyl Jasmonate and Methyl Dihydrojasmonate on the Cell Growth and Flavonoids Accumulation in Cell Suspension Culture of Glycyrrhiza inflata Bat. YANG Ying, ZHENG Hui, LI Yun, JI Jia-Xing, YU Long-Jiang * College of Life Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China Abstract: The effects of methyl jasmonate and methyl dihydrojasmonate on cell growth and flavonoids produc-tion in suspension cultures of Glycyrrhiza inflata Batal were investigated. Biomass accumulation and flavonoids production both exhibited “S” curve in one culture cycle, with the greatest values obtained on day 21. In addition, although the cell growth was restrained to some degree by the methyl dihydrojasmonate and methyl jasmonate treatment with the concentration of 100 μmol·L -1, the flavonoids accumulation was increased. Moreover,the optimum time for the addition of methyl dihydrojasmonate and methyl jasmonate was the 5th day and the 10th day during the cell culture, respectively. Key words: cell suspension cultures of Glycyrrhiza inflata ; flavonoids production; methyl jasmonate; methyl dihydrojasmonate 收稿2008-06-16修定2008-07-22 资助新疆建设兵团新疆昆仑神农股份有限公司提供经费。 * 通讯作者(E -m a i l : Y u l j @h u s t.e d u.c n ; T e l : 027-********)。 采用细胞培养大规模生产甘草的有效成分已有报道, 如梁玉玲等(2000)用胀果甘草(Glycyrrhiza inflata )愈伤组织培养生产甘草酸; 杨世海等(2005)的乌拉尔甘草(G. uralensis )愈伤组织培养条件的探索以及杜旻等(2001)乌拉尔甘草毛状根培养体系的建立等。但有关采用甘草细胞培养生产总黄酮的研究还未见有报道。茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MJ)是一种小的信号分子, 具有广泛的生理作用(刘燕等2007), 它可以作为细胞信使, 参与到植物细胞的代谢过程中, 激活特定的防御相关基因表达, 引起细胞抗逆反应产物表达(宾金华和潘瑞炽1999)。张进杰和徐茂军(2006)研究NO 和茉莉酸甲酯影响黄芩悬浮细胞生长及黄芩苷合成的结果表明, MJ 能增加黄芩苷的合成。余龙江等(1999)的研究表明,茉莉酸甲酯有诱导紫杉醇生物合成的作用。茉莉酸甲酯对植物培养物的次级代谢的诱导也引起人们 的注意(于树宏和李玲2002; 徐亮胜等2005; 罗建平等2006), 但其对胀果甘草悬浮细胞合成甘草黄酮的研究尚未见报道。二氢茉莉酮酸甲酯是MJ 的类似物, 在工业中可以作为一种香料, 但价格比MJ 便宜很多。为此, 本文研究MJ 及其类似物二氢茉莉酮酸甲酯(methyl dihydrojasmonate)对甘草细胞生长和甘草黄酮积累的影响, 以期为甘草细胞规模化生产黄酮类化合物提供参考。 材料与方法 实验材料为我们实验室保存的高产甘草黄酮