细菌和真菌可以与植物发生共生或致病的相互作用。植物或微生物的膜脂和脂质分子在侵染过程中起着重要作用。例如,脂类(磷脂、糖脂、鞘脂、固醇脂)参与建立两种生物之间的膜界面。
此外,脂质分子在植物细胞内的信号传递中起着至关重要的作用,脂质在植物与微生物的交流中起着信号的作用。这些信号脂类包括磷脂酸、甘油二酰基、溶血磷脂和来自磷脂酶活性的游离脂肪酸、类胡萝卜素和神经鞘脂分解产物,如神经酰胺、神经酰胺-磷酸、长链碱和长链碱-磷酸。
图一:植物-微生物相互作用中的脂质(Siebers, Meike.;等, 2016)
磷脂酶和磷脂衍生分子在植物与病原相互作用中参与信号转导和植物免疫。当微生物感染时,磷脂水解酶被激活,通过诱导产生防御信号分子,如羟磷脂,包括茉莉酸(JA)和有效的第二信使PA,从而建立适当的防御反应。在宿主-病原体相互作用或诱导的植物细胞中磷脂含量和磷脂酶活性的变化一直是众多研究的焦点。
游离脂肪酸水平在植物-微生物相互作用中起着至关重要的作用。三烯脂肪酸(16:3,18:3)在植物防御反应的调节中发挥重要作用。第18章第3节涉及对无毒细菌病原体的防御反应。在两种ω-3去饱和酶(FADs)缺失的拟南芥fad7fad8突变体中,18:3的水平较低,导致ROS积累、细胞死亡启动和对紫花拟南芥(P. syringae)的抗性降低。
柱头甾醇在拟南芥对紫丁香毒力和非毒力菌株的抗性中起着重要作用。紫丁香花感染拟南芥后,细胞色素P450酶CYP710A1降低β-谷甾醇的饱和度,从而刺激拟南芥柱头甾醇的合成。
鞘脂是一种不同的脂类,包括参与信号转导的小分子以及大的糖基化脂类,它们对膜的完整性和膜筏的形成至关重要。多项研究表明鞘脂参与PCD,这是一种对抗微生物病原体的防御反应。
一般来说,脂质在病原体或草食动物的攻击下在几个方面是相关的:作为机械屏障的组成部分,作为参与免疫级联的信号分子,作为与防御相关的程序性细胞死亡(PCD)的媒介,以及作为抗菌或抗真菌化合物。脂质组学分析在很大程度上揭示了这些作用。凭借数十年的运营经验和技术平台,创造性的蛋白质组学基于GC/LC-MS和霰弹枪方法提供可靠、快速和经济的植物脂质组学服务。
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参考: