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类激素小肽在花生胁迫应答中的应用与展望

佚名

【摘要】盐碱非生物胁迫和细菌生物胁迫会严重制约花生生长发育,鉴于目前花生

传统育种的长周期性和花生基因组解析时间的滞后,花生育种与胁迫关系的研究和

应用进展较为缓慢.近年来类激素物质“小肽”的发现及其抗菌、耐盐碱等特性的

鉴定,为提高花生抵御环境胁迫能力开辟了新的研究热点.小肽作为一种生长信号调

节因子,在环境胁迫响应过程中发挥了至关重要的作用.但目前关于小肽与胁迫间关

系的研究尚处于起步阶段,且主要集中于水稻、拟南芥和烟草等模式植物中.本文总

结了花生多肽的本质、功能作用和类激素小肽在胁迫响应中的研究进展,并对小肽

在提高花生应对环境胁迫能力方面的应用价值进行展望,为花生小肽在环境胁迫中

的应用进行探讨.

【期刊名称】《花生学报》

【年(卷),期】2018(047)004

【总页数】5页(P66-70)

【关键词】花生;小肽;环境胁迫应答;信号分子;抗菌肽

【正文语种】中文

【中图分类】S565.201;Q516

花生作为重要的油料和经济作物，在我国农业生产中具有举足轻重的地位[1]。花

生具有抗旱、耐瘠、适应性强、中度耐盐碱等特点，是盐碱、干旱等地区较适宜种

植的作物[2]，但恶劣环境仍会制约花生产量和质量的提高。因此，如何在逆境环

境条件下实现花生产量的增长是亟需解决的问题。传统育种方法周期长、效率低、

发展缓慢，而花生转基因研究成果相当匮乏。因此，探讨既可提高花生对环境胁迫

的耐受能力，还可弥补传统育种长周期的研究途径具有重要意义。

植物作为固着生长的物种，不可避免地会暴露于诸如细菌、真菌、病毒、干旱、盐

碱、高低温等各种生物和非生物胁迫环境下。植物通过复杂的信号途径来感知外界

的环境变化，通过体内的信号交流，最终增强其自身的耐受性[3-4]，这个过程包

括两种情况，叶片和根部之间的长距离信号传递和同一组织处/临近细胞之间的短

距离信号传递。而这两种“交流”需要不同的、可移动的“信使分子”来完成，这

种“信使分子”又可细分为激素和小肽。激素作为一种重要的生长调节因子，在植

物的生长发育、环境应答等过程中扮演了不可替代的作用，研究证明，植物激素包

括生长素、乙烯和细胞分裂素等均可作为长距离信号分子参与胁迫应答[5]。而关

于小肽的研究则明显滞后于激素，1991年在番茄叶片中发现的由18个氨基酸组

成的系统素可以作为可移动的信号分子在叶片之间传递“虫咬信号”，首次提出小

肽是一种短距离运输的信号分子[6]，C-terminallyencodedpeptide(CEP)这种

小肽被证明可由“氮饥饿”条件所诱导并运输到地上部，随后另外一种小肽

CEPD1从地上部将这种信号传递到根部，并促进了根部NO3-转运蛋白的表达，

至此，小肽被证明也可以参与长距离运输[7]。小肽是由多个氨基酸串联组成的一

条多肽链，其长度暂时没有明确的界定值，又称寡肽，微肽或短肽[8]，目前鉴定

到的最短的仅由5个氨基酸组成的Phytosulfokine(PSK)小肽[9]，较长的却有多

达120个氨基酸组成的分泌型脂质结合多肽(cysteine-richpeptides，CRPs)等

[10]。小肽和激素具有很高的相似性，因此，有学者将小肽定义为“一类未被定义

的激素”。

近年来，高通量测序技术的发展与成熟，多种小肽被鉴定并被证明具有多种生物学

功能，如可影响根茎分生组织发育、自交不亲和、花粉管生长、气孔形态维持和外

源NO3-的吸收等多个过程[11-14]，其在胁迫应答信号传递中的作用愈加显著

[15-20]，外源合成的小肽可显著提高植物对低温、干旱、病原菌等的耐受能力

[21-22]。

花生作为重要的油料和经济作物，花生肽的研究主要集中在多肽制备，理化性质分

析以及在食用和人类健康中的功能研究，其在环境胁迫中的应用鲜见报道[23-24]。

本文系统概括了植物小肽在环境胁迫应答方面的必威体育精装版研究成果，并对相关分子机制

进行了总结，旨在为深入研究小肽在花生抗逆、抗病中的应用提供理论支持。

1小肽在胁迫应答中的功能研究

目前关于小肽的功能研究主要集中于调控植物生长发育方面，在生物和非生物胁迫

方面的功能研究报道相对较少，其在生物胁迫响应方面的功能研究主要集中在植物

抗菌肽(antimicrobialpeptides，AMPs)方面。植物抗菌肽又称多肽抗生素，是

一类水溶性好、热稳定性强、免疫原性低、广谱抗菌活性、半胱氨酸丰富的分泌型

小肽，分子量通常在10kDa以下[25]。目前报道的抗菌肽有