第一章 植保素及其在植物抗病反应中的作用 1
第一节 植保素及其研究概况 1
一、植保素的概念 1
二、植保素的研究历史概况 5
第二节 植保素的种类及其在植物中的分布 6
一、植保素的种类 6
二、几种主要植物中的植保素 9
三、植物植保素合成与分布特点 12
第三节 植保素在植物防御反应等中的作用 13
一、植保素的抗病作用 13
二、植保素在寄生物对病原菌小种专化抗性中的作用 17
三、植保素在病原菌专一性寄生系统中的作用 18
四、植保素对植物的效应 19
五、植保素对昆虫的效应 19
六、植保素的抗病机制 19
七、植保素与人类健康 23
第四节 植保素研究的应用前景 24
一、为抗病育种提供选择依据 24
二、为开发新农药提供理论依据 25
三、植保素作为生物农药的开发 25
四、通过基因工程在目标植物中表达外源植保素基因以提高植物抗性 25
第二章 植保素代谢及其调控 27
第一节 植保素等次生代谢物的生物合成途径 27
一、次生代谢物的生物合成途径 27
二、次生代谢物合成的基本初始前体及次生代谢物的分布 39
第二节 植保素合成代谢调控 41
一、多酚类主要植保素的生物合成及其调控 42
二、萜类植保素生物合成途径及其调节 45
三、生物碱植保素的合成及其调控 55
四、植保素合成的“代谢频道” 58
第三节 病原菌对植保素的分解作用和对植保素合成的抑制作用 61
一、病原菌对各类植保素的降解作用 61
二、病原菌对植保素的降解作用与其对植保素的耐性及其致病力的关系 66
三、病原菌对植保素降解的酶学基础 67
四、病原菌对植保素的降解作用诱导 67
五、病原菌对植保素合成和积累的抑制作用 69
第三章 植保素生物合成关键酶的分子生物学 70
第一节 植保素生物合成过程中关键酶的分子克隆 70
一、基因分离手段及其在植保素合成关键酶基因分离上的应用 70
二、基因鉴定方法及其在植保素合成有关基因鉴定中的应用 74
三、已克隆的与植保素合成有关基因 77
第二节 植保素合成关键酶的结构与功能关系 78
一、主要酶编码序列结构与功能关系分析 79
二、植保素合成关键酶的结构与功能关系研究 90
第三节 植保素基因结构及其诱导型表达启动子调控元件 94
一、诱导型基因调控序列 94
二、植保素合成有关基因在植物基因组中的分布 104
第四章 诱发因子与植保素诱发 107
第一节 诱发因子 107
一、生物诱发因子 107
二、非生物诱发因子 112
第二节 主要植保素的诱发及其生态遗传效应 113
一、主要植保素的诱导合成 113
二、植保素诱发的生态效应 117
三、植保素诱发的遗传效应 120
第三节 诱发因子诱导植保素合成的分子基础 121
一、诱发因子对植保素诱发作用及其与关键酶蛋白基因的转录与翻译的关系 121
二、诱发因子对植保素生物合成途径中关键酶蛋白基因表达的调节 122
第四节 诱发因子在病害防治中的可能作用 130
一、合成诱导化合物对病害的防治作用 130
二、不同诱发因子提高植物抗性的幅度及机制 132
三、植保素合成的诱导化合物对主要作物病害防治效果 132
第五章 植保素诱发过程中的信号传递 137
第一节 植物细胞表面专一性的诱发因子受体 137
一、生物诱发因子的结合蛋白 137
二、G蛋白及其在植保素诱发合成信号传递中的作用 141
第二节 钙信使系统与植保素的合成 141
一、在病原菌或诱发因子作用下细胞内Ca2＋水平的变化和调节 141
二、几种诱发因子-植物系统中Ca2＋信使系统的作用 144
三、其他离子在植保素诱导合成中的信使作用 147
第三节 cAMP信使系统 147
一、胞内信使cAMP的产生、传递和灭活 147
二、cAMP在植保素诱发过程中的作用 148
第四节 IP3和DG信使与植保素的诱导合成 148
一、IP3和DG信使 148
二、IP3和DG信使与植保素的诱导合成 149
第五节 活性氧、膜脂过氧化与植保素的合成 150
一、活性氧代谢 150
二、在诱发因子或病原菌侵染作用下植物细胞活性氧代谢及膜脂过氧化作用 152
三、病原菌或诱发因子作用下猝发的活性氧及膜脂过氧化作用与信号传递 153
第六节 茉莉酸在植保素诱导合成中的信使作用 155
第七节 磷酸激酶及蛋白质磷酸化与植保素的合成 156
一、磷酸化及蛋白激酶在信号传递中的作用 156
二、植保素诱导合成过程中蛋白磷酸化／脱磷酸化的作用 157
第八节 植保素生物合成诱发过程中的信号传递途径 158
第六章 植保素开发应用的生物技术 161
第一节 植保素的基因工程 161
一、植物基因工程 161
二、植保素代谢基因工程 166
三、植保素合成途经中关键酶基因诱导型启动子的开发应用 170
第二节 植保素等植物次生代谢物的离体培养生产 171
一、植物培养系统 171
二、植保素等次生代谢物合成的“二阶段”调节策略 178
三、次生代谢物生物合成中的反馈调节 180
四、固定化植物细胞培养系统与植保素生产 181
五、生物反应器在次生代谢物生产中的应用 183
参考文献 185