白木香防御反应诱导结香假说证据研究

国产沉香来自珍稀濒危植物白木香。过去人们认为白木香树体只有受到真菌侵染时才能够结香，但是，本课题组前期研究发现采用机械伤害、火烙法、化学伤害、脉冲高压电击处理白木香在无菌条件下同样能够诱导产生沉香类物质。结合他人研究,本课题组提出"白木香防御反应诱导结香假说",即物理、化学伤害或真菌侵染均是作为伤害诱导白木香产生防御反应,产生具有抑菌活性的防御物质- - 沉香倍半萜和色酮类成分，这些防御物质与细胞其他组分复合形成导管填充物堵塞了次生木质部的导管,以抵御外界物理、化学伤害或真菌侵染对白木香的进一步损伤。为验证该假说，在物理伤害研究基础上，本课题将采用化学伤害和真菌侵染处理白木香，检测伤害后白木香防御反应早期伤信号- - 过氧化氢合成积累，以及防御反应中期- - 沉香倍半萜和沉香色酮类化合物的合成积累，和防御反应晚期-导管填充物的形成，分析其生物学功能。最终揭示伤害启动白木香防御反应和诱导结香机理。

国产沉香来自珍稀濒危植物白木香。过去人们认为白木香树体只有受到真菌侵染时才能够结香，但是，项目组研究发现采用机械伤害、火烙法、化学伤害、脉冲高压电击处理白木香在无菌条件下同样能够诱导产生沉香类物质。项目组提出并证实了"白木香防御反应诱导结香假说"。为验证该假说，本项目首次发现伤害诱导白木香产生主动防御结构--侵填体和树胶，阻碍伤害扩展，伤害诱导白木香产生的沉香层是主动防御的物理结构，在组织学上形成了明显的分层结构；首次证实在微生物种群无明显变化条件下，封闭伤害可诱导产生沉香；研究表明H2O2是证实伤害早期防御反应的信号分子之一；茉莉酸通路是伤害诱导沉香倍半萜生物合成的主要通路之一。研究结果验证了“白木香防御反应诱导结香假说”，创新揭示出“伤害诱导白木香防御反应形成沉香”机制。本项目发表论文8篇，其中SCI 论文4 篇；分别获得中国和国外专利授权3项和2项；获得海南省科技进步特等奖1 项。