综述:茉莉酸作为植物逆境耐受调节剂的作用机制与农业应用

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Journal of Crop Health

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了茉莉酸(JA)通过调控气孔关闭、渗透调节(如脯氨酸积累)及抗氧化酶活性(如SOD、POD)等机制,增强园艺作物对盐碱、干旱等非生物胁迫的耐受性,其外源应用可显著提升作物产量与品质。文章还探讨了JA与其他植物激素互作及CRISPR-Cas9技术在抗逆育种中的潜力,为应对气候变化提供新思路。

  

Abstract
茉莉酸(JA)作为关键植物激素,在植物应对盐碱(Na+/Cl-)、干旱、极端温度及重金属毒害等非生物胁迫中发挥核心作用。园艺作物因其对环境胁迫的高度敏感性,成为JA介导抗逆机制研究的理想模型。

JA的生理调控网络
JA通过双重机制增强植物抗性:1)快速响应层面,诱导气孔关闭减少水分流失,同时激活超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)清除活性氧(ROS);2)长期适应层面,促进渗透调节物质(脯氨酸、多胺)积累以维持细胞膨压。实验数据显示,外源JA处理可使番茄叶片脯氨酸含量提升2-3倍,显著缓解盐胁迫导致的生物量下降。

分子机制与农业应用
在基因层面,JA通过激活MYC2等转录因子调控RD22COR15A等胁迫响应基因表达。田间试验表明,50 μM JA喷施使草莓在干旱条件下单果重增加15%,且花青素含量显著提高。值得注意的是,JA与脱落酸(ABA)的协同作用可放大抗逆信号,但其与生长素的拮抗关系仍需深入解析。

未来展望
结合高通量测序(RNA-seq)和CRISPR-Cas9基因编辑技术,有望创制JA信号通路关键元件(如COI1受体)的突变体,精准解析植物抗逆机制。这种"激素-基因"双轨策略为培育气候智能型作物提供新范式。

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