版纳植物园揭示2,4-D作为除草剂的分子机理
时间:2013-12-19 22:31 来源:中科院西双版纳热带植物园 作者:宋亚玲 点击:次
生长素作为第一个被人类发现的植物激素,调控着许多复杂的生理过程。人工合成的生长素类似物在农业生产中具有重要功能,即可作为除草剂使用。除草剂是指可使杂草彻底或选择性地枯死的药剂,按作用模式可分为非选择性除草剂和选择性除草剂。20世纪40年代2,4-D的出现,大大促进了选择性除草剂工业的迅速发展。越南战争时期,美军在越南战场上施用的落叶剂“橙剂”的主要成分之一就是2,4-D类除草剂。 在前期工作中,中科院西双版纳热带植物园的宋亚玲博士分离克隆了水稻两个OsIAAs基因:OsIAA1(Plant Molecular Biology, 2009 Jun;70(3):297-309)和OsIAA4(Int J Mol Sci. 2013 Jun 28;14(7):13645-56)。在水稻中过表达这两个基因后,转基因植物对除草剂2,4-D的抗性大大增强。在此基础上,本文综述了2,4-D作为选择性去除双子叶植物而不伤害单子叶植物的分子机理。在植物体内,2,4-D像自然存在的生长素IAA一样被生长素运输蛋白识别,进入体内后被生长素受体识别,并启动一系列下游转录反应,从而激活乙烯和脱落酸信号途径,最终导致植物死亡。其作用模式与IAA类似,但又有所不同。通常IAA在植物体内很快被代谢掉,而2,4-D却能长期存在于植物体内,这就是为什么IAA促进植物生长,而2,4-D却能让植物过度生长至死。该综述为如何更好地利用2,4-D这类除草剂提供了理论基础。 本综述以“Insight into the mode of action of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) as an herbicide”为题发表在Journal of Integrative Plant Biology上。 (责任编辑:泉水) |