生产，生物合成和在植物发育中的作用

Auxin

Production, biosynthesis and role in plant development

作者：Rosario D. Pacovskyeditor

出版：NOVA

索书号：Q946.885/A943/2014/Y

ISBN: 978-1-61122-060-5

藏书地点：武大外教中心

生长素这个词源于希腊语:auxein的意思是扩大或生长。生长素是一种重要的植物激素，在植物细胞周期中调控植物生长发育的许多方面，包括细胞分裂、细胞伸长、维管分化、根起始、体胚发生、顶端优势、热带反应、开花、果实成熟、衰老、孤雌性、休眠和花粉成熟。常用的测定生长素的纯化方法包括柱层析、固相萃取、液-液和质谱检测。这本书讨论了生长素在植物发育中的生产、生物合成和作用。本课题包括接种生长素产生菌对模式植物和半硬木橄榄扦插根系发育的影响;生长素在植物防御中的作用;生长素对盐度胁迫下植物发育响应的影响植物生长素的历史、合成、运输、测定、代谢、性质及其在植物生长中的生理作用;以及生长素环糊精的包合物。

第一章-与过度使用农药和化肥相反，有机种植由于对环境的保护而在世界各地推广开来。促进植物生长的细菌(PGPB)会产生吲哚-3乙酸(IAA)，这是一种与根发育有关的植物激素。本研究选择了几种具有体外促生长特性的细菌分离株，并评价了其对模型植物生根的影响。选用的PGPB在真实苗圃条件下的成功繁殖效果，以及长期的高效、生态和植物无害性，证实了该方法在有机农业体系中的适用性，并拓宽了该方法在低生根能力品种甚至与传统繁殖方法直接竞争的应用领域。

第二章-生长素是一种众所周知的植物激素，在植物的几个生理过程中起着重要的作用。目前，许多研究表明，包括生长素在内的多种激素信号参与了植物防御信号通路，但这些信号在植物防御中的作用尚不清楚。这些植物激素调节植物防御的基因表达，并最终触发防御分子的产生，如苯丙素、植物抗毒素和致病性样蛋白(PR)。生长素促进一个转录抑制因子家族的降解，称为生长素/吲哚-3-乙酸(生长素/IAA)。这些抑制因子结合生长素抑制因子(ARFs)并抑制转录特异性生长素反应基因。植物中大部分生长素以共轭形式存在，生长素缀合物的形成是IAA活化和灭活的重要调控机制。为了调控植物的生长发育，生长素诱导三组基因的表达:Aux/IAA、GH3和SAUR家族。生长素应答GH3基因在拟南芥和水稻的植物防御反应中起着重要作用。最近，研究表明GH3.5在病原体感染过程中作为水杨酸(SA)和生长素信号的双功能调节剂。A. thalian生长素突变体对丁香假单胞菌的评价损害了系统免疫，这表明吲哚衍生化合物，而不是生长素本身，参与了系统免疫的维持。本章介绍了植物生长素对胁迫和防御反应的影响，包括植物-病原体相互作用中有效免疫的建立以及生长素与其他植物激素的相互作用。

第三章-植物整合内在的发育程序，快速调整生长以适应环境刺激。植物的生长发育很大程度上依赖于植物激素生长素，生长素通过部分冗余的f -box受体TIR1-AFBs发挥作用。一些利用药理学和遗传学方法的研究表明，生长素的反应在盐度下被下调。然而，生长素调控如何影响生长和发育程序仍在研究中。根系的发育可塑性受生长素的调节，对耐受力也至关重要。合理地说，植物对盐度的适应可能涉及根的生长规划，这取决于胁迫的强度，植物的生长重新定向以减少胁迫暴露。据推测，应激诱导的形态反应(SIMR)是由生长素介导的氧化还原代谢介导的。然而，一个新出现的问题是，盐度是如何在植物驯化过程中转导胁迫信号来调节根系可塑性的。本文还将讨论miRNA和盐过度敏感(SOS)通路在生长素稳态调控中的相互作用机制。

第四章-生长素这个词有一个希腊起源:auxein的意思是扩大或生长。生长素是一种重要的植物激素，在植物细胞周期中，从细胞分裂、细胞伸长、维管分化到根起始、体细胞胚胎发生、根尖优势、趋向性反应、开花、果实成熟、衰老、孤雌性、休眠和花粉成熟等许多方面调控植物生长发育。常用的测定生长素的纯化方法包括柱层析、固相萃取、液-液和质谱检测。四种天然(内源性)生长素是吲哚-3-乙酸(IAA)、4-氯吲哚-3-乙酸、苯乙酸和吲哚-3-丁酸(IBA);只有这四种被发现是由植物合成的。人工合成的生长素类似物包括1 -萘乙酸(a-NAA)，2,4-二氯苯氧乙酸(2,4- d)和许多其他类似物。生长素家族中最重要的成员是IAA。植物内产生的大部分IAA与其他化合物结合形成酯类、酰胺类或糖基酯类。结合分子中的生长素可以防止氧化分解，并可以通过酶的作用再次释放。在完整植物中，IAA的最高水平主要出现在顶端或顶端附近，IAA基本上是转运的;因此，IAA的浓度从上到下依次递减。在单子叶植物中尤其如此，而在指示叶植物中，IAA浓度最高的区域是亚根尖区，也是生长最快的区域。生长素在嫩叶、花器官和发育中的果实和种子中也很丰富。吲哚型氨基酸色氨酸(Trp)是IAA的前体。植物如何将色氨酸转化为IAA有几种可能:通过吲哚-3-丙酮酸，通过吲哚-3-乙氧癸和通过色胺。生长素除了在血管组织中长距离运动外，还以极性方式展示运输。

第五章-生长素的低水溶解度导致其给药的主要问题。为了克服这些问题，使用水溶性生长素盐或将生长素溶解在乙醇(或其他有机溶剂)中。研究表明，即使在低浓度下，乙醇也可能对生长素的作用产生改变作用(Allerup, 1962)。此外，酒精在使用过程中蒸发，使溶液越来越浓缩，从而观察到发育不良或生长异常。

增加生长素水溶性的另一种方法是将其包裹在合适的两亲性分子胶囊中。环糊精(CDs)是由6个、7个或8个a(14)-连接的d -吡喃葡萄糖单元分别称为a-、ß-或yCD组成的低聚糖，具有具有亲脂内腔和亲水外表面的环形形状。由于它们的分子结构和形状，它们具有一种独特的能力，可以作为分子容器，将客体分子包裹在它们的亲水腔中，从而对客体分子的物理化学性质产生深远的影响。此外，由于主客分子之间的弱非共价相互作用，这些超分子配合物不是固定的或永久的，而是与溶液中的自由组分处于动态平衡状态，从而提供了客人的缓慢释放和维持其作用。本章对8种生长素(1-NAA, 2- naa,4- cpa, MCPA, 2- noa, IBA, 2,4- d和2,4,5- t)的分子包覆研究进行了综述。结合使用不同的分析技术提供了一个完整的特征的包合物。这一包合物络合可以看作是设计具有增强化学性能的生长素新配方的重要一步，所收集的结果可以看作是开发含生长素控释农业配方的重要一步。此外，在CDs的疏水腔内包含生长素可以被视为配体-酶系统的简单原型，主要涉及范德华斯和疏水相互作用，因此其结构研究可以提供一些关于生长素结合到蛋白质受体袋的见解。

本书目录：

前言

第1章接种生长素产生菌对模型植物和半硬木橄榄扦插根系发育的影响

第2章生长素在植物防御中的作用

第3章生长素如何影响植物在盐度条件下的发育反应?

第4章植物生长素的历史、合成、运输、测定、代谢、性质及其在植物生长中的生理作用

第5章环糊精中生长素的包合物

索引

胡萌欣武大生科院博士研究生