Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phaseoloidin, một glucosid homogentisic acid từ trichome của Nicotiana Attenuata, góp phần vào khả năng kháng cự của cây trước côn trùng ăn lá ngành Lepidoptera
Tóm tắt
Trichome thực vật được biết đến với khả năng sản xuất và lưu trữ các metabolite thứ cấp bảo vệ cây khỏi các áp lực sinh học và phi sinh học. Các nghiên cứu 1H NMR trên các trichome nguyên vẹn nằm trên bề mặt lá của Nicotiana attenuata đã phát hiện hai metabolite thứ cấp chính: nicotine, metabolite đặc trưng của chi này, và phaseoloidin, một glucosid acid homogentisic. Glucosid này đã được báo cáo lần đầu từ hạt của Entada phaseoloides, và đây là báo cáo đầu tiên về sự xuất hiện của nó trong một loài thực vật thuộc họ Cà. Các thử nghiệm sinh học bằng cách cho sâu ăn chế độ ăn nhân tạo với ấu trùng Manduca sexta và Spodoptera littoralis, hai loài ăn lá quan trọng của N. attenuata, cho thấy việc tiêu thụ phaseoloidin ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất của ấu trùng bướm đêm. Hiệu ứng này rõ rệt hơn đối với loài tổng hợp, S. littoralis, so với loài chuyên biệt, M. sexta.
Từ khóa
#trichome #Nicotiana attenuata #phaseoloidin #metabolite thứ cấp #kháng cự #côn trùng ăn láTài liệu tham khảo
Arrendale, R. F., Severson, R. F., Sisson, V. A., Costello, C. E., Leary, J. A., Himmelsbach, D. S., and Vanhalbeek, H. 1990. Characterization of the sucrose ester fraction from Nicotiana glutinosa. J. Agric. Food Chem. 38:75–85.
Baldwin, I. T. 1989. Mechanism of damage-induced alkaloid production in wild tobacco. J. Chem. Ecol. 15:1661–1680.
Barua, A. K., Chakrabarty, M., Datta, P. K., and Ray, S. 1988. Phaseoloidin, a homgentisic acid glucoside from Entada phaseoloides. Phytochemistry 27:3259–3261.
Cardoso, M. Z. 2008. Herbivore handling of a plants trichome: The case of Heliconius charithonia (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae) and Passiflora lobata (Killip) Hutch. (Passifloraceae). Neotrop. Entomol. 37:247–252.
Chortyk, O. T., Kays, S. J., and Teng, Q. 1997. Characterization of insecticidal sugar esters of Petunia. J. Agric. Food Chem. 45:270–275.
Dai, X., Wang, G., Yang, D. S., Tang, Y., Broun, P., Marks, M. D., Sumner, L. W., Dixon, R. A., and Zhao, P. X. 2010. TrichOME: A comparative omics database for plant trichomes. Plant Physiol. 152:44–54.
Duke, M. V., Paul, R. N., Elsohly, H. N., Sturtz, G., and Duke, S. O. 1994. Localization of artemisinin and artemisitene in foliar tissues of glanded and glandless biotypes of Artemisia annua. Int. J. Plant Sci. 155:365–372.
Duke, S. O., Canel, C., Rimando, A. M., Telle, M. R., Duke, M. V., and Paul, R. N. 2000. Current and potential exploitation of plant glandular trichome productivity. Adv. Bot. Res.: Academic Press. p 121–151.
Goodspeed, T. H. 1955. The Genus Nicotiana. New York, Stechert-Hafner, Inc.
Heiling, S., Schuman, M. C., Schoettner, M., Mukerjee, P., Berger, B., Schneider, B., Jassbi, A. R., and Baldwin, I. T. 2010. Jasmonate and ppHsystemin regulate key malonylation steps in the biosynthesis of 17-Hydroxygeranyllinalool diterpene glycosides, an abundant and effective direct defense against herbivores in Nicotiana attenuata. Plant Cell 22:273–292.
Jones, D., Jones, G. A., Hagen, T., and Creech, E. 1985. Wild species of Nicotiana as a new source of tobacco resistance to the tobacco hornworm Manduca sexta. Entomol. Exp. Appl. 38:157–164.
Krügel, T., Lim, M., Gase, K., Halitschke, R., and Baldwin, I. T. 2002. Agrobacterium-mediated transformation of Nicotiana attenuata, a model ecological expression system. Chemoecology 12:177–183.
Laue, G., Preston, C. A., and Baldwin, I. T. 2000. Fast track to the trichome: Induction of N-acyl nornicotines precedes nicotine induction in Nicotiana repanda. Planta 210:510–4.
McKenzie, C. L. and Puterka, G. J. 2004. Effect of sucrose octanoate on survival of nymphal and adult Diaphorina citri (Homoptera: Psyllidae). J. Econ. Entomol. 97:970–975.
Moran, G. R. 2005. 4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase. Arch. Biochem. Biophysics 433:117–128.
Morita, M., Shitan, N., Sawada, K., Van Montagu, M. C. E., Inzé, D., Rischer, H., Goossens, A., Oksman-Caldentey, K.-M., Moriyama, Y., and Yazaki, K. 2009. Vacuolar transport of nicotine is mediated by a multidrug and toxic compound extrusion (MATE) transporter in Nicotiana tabacum. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106:2447–2452.
Puterka, G. J., Farone, W., Palmer, T., and Barrington, A. 2003. Structure-function relationships affecting the insecticidal and miticidal activity of sugar esters. J. Econ. Entomol. 96:636–44.
Roda, A. L., Oldham, N. J., Svatos, A., and Baldwin, I. T. 2003. Allometric analysis of the induced flavonols on the leaf surface of wild tobacco (Nicotiana attenuata). Phytochemistry 62:527–36.
Schilmiller, A. L., Last, R. L., and Pichersky, E. 2008. Harnessing plant trichome biochemistry for the production of useful compounds. Plant J. 54:702–11.
Schwachtje, J., Minchin, P. E., Jahnke, S., Van Dongen, J. T., Schittko, U., and Baldwin, I. T. 2006. SNF1-related kinases allow plants to tolerate herbivory by allocating carbon to roots. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103:12935–40.
Shoji, T., Yamada, Y., and Hashimoto, T. 2000. Jasmonate induction of putrescine N-methyltransferase genes in the root of Nicotiana sylvestris. Plant Cell Physiol. 41:831–839.
Sirikantaramas, S., Taura, F., Tanaka, Y., Ishikawa, Y., Morimoto, S., and Shoyama, Y. 2005. Tetrahydrocannabinolic acid synthase, the enzyme controlling marijuana psychoactivity, is secreted into the storage cavity of the glandular trichomes. Plant Cell Physiol. 46:1578–1582.
Sirikantaramas, S., Yamazaki, M., and Saito, K. 2008. Mechanisms of resistance to self-produced toxic secondary metabolites in plants. Phytochem. Rev. 7:467–477.
Van Schie, C. C., Haring, M. A., and Schuurink, R. C. 2007. Tomato linalool synthase is induced in trichomes by jasmonic acid. Plant Mol. Biol. 64:251–63.
Waldbauer, G. P., Yamamoto, R. T., and Bowers, W. S. 1964. Laboratory rearing of tobacco hornworm Protoparce sexta (Lepidoptera: Sphingidae). J. Econ. Entomol. 57:93-95.
Weinhold, A. and Baldwin, I. T. 2011. Trichome-derived O-acyl sugars are a first meal for caterpillars that tags them for predation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108:7855–7859.
Zador, E. and Jones, D. 1986. The biosynthesis of a novel nicotine alkaloid in the trichomes of Nicotiana stocktonii. Plant Physiol. 82:479–84.