水杨酸——一种新的植物激素
一个世纪以前,美洲印第安人和古希腊人独立地发现柳树叶和树皮能治痛症和发热。1928年从柳树皮中成功地分离出水杨苷。水杨酸是从柳树皮分离出的活跃成分。乙酰水杨酸的商品名就是我们医药上常用的阿司匹林。
近来研究发现包括水稻、大豆、大麦等作物在内的34种植物叶片和生殖器官含有水杨酸,含量大于1μg/g鲜重,说明它在植物界中是普遍存在的。在产热的植物花序和病原微生物感染的坏死部分含量更多。
著名生物学家拉马克在1778年首先叙述植物(如海芋属)发热。现在知道许多科(如天南星科、番茄枝科、马兜铃科、睡莲科、棕榈科)植物都会发热。热是从哪里来的?据研究,热是从线粒体中抗氰呼吸的非磷酸化作用的电子传递途径产生,也可从交替氧化酶的活化以及糖酵解和三羟酸环有关酶的活化,使底物产生代谢的“爆炸”而放热。比较典型的报道是海芋开花时,花序的温度比环境的温度高15℃。温度上升和体内的水杨酸含量有关。一种百合开花时,温度上升12℃,体内水杨酸含量增加100倍左右。外施水杨酸(13ng/g鲜重)也使植物发热。早在60年代,有些学者提出植物发热的物质叫做“热素”。到1987年用质谱分析手段,知道“热素”就是水杨酸。
水杨酸有什么生理作用?
(1)有利花序吸引昆虫授粉。这些植物的花序中含有胺和吲哚两种物质,前者有粪味,后者有尿味。温度上升,可把这些恶臭的物质挥发掉,诱导香气产生,除臭变香,吸引昆虫来授粉。
(2)有助于提高抗病能力。作物被病原微生物侵染时,会产生抵抗能力,其中包含与抵抗发病有关的蛋白质。有报道认为,水杨酸或乙酰水杨酸能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质,提高抗病能力。1979年报告,水杨酸能防止烟草花叶病毒病,施用水杨酸份量与抗花叶病能力呈正相关。水杨酸是一种酚类化合物,它的生物合成是走莽草酸途径,可能由肉桂酸经苯甲酸而转变成水杨酸。此外,由于它是酚类化合物,酚类生物合成过程产生木质素,使细胞壁坚厚;同时也产生植物抗毒素。这些都是有助于抵抗各种病原体的入侵的。
(3)其它。外施水杨酸可降低菜豆的蒸腾作用,所以可用于切花保鲜;但在相反的报道水杨酸能逆转脱落酸关闭气孔的作用。水杨酸能抑制乙烯生成,可考虑应用于水果保鲜。有报告认为,水杨酸增加绿豆豆荚数和产量,增加玉米株高和产量。水杨酸与吲哚乙酸混合使用,促进绿豆不定根生成。水杨酸也促进玉米幼苗硝酸还原酶的活性等等。
潘瑞炽,生物学通报,1995年第5期
http://www.jshlzx.net/klh/7/715/text/zk15_167.htm