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　　次生代謝產(chǎn)物是植物在進(jìn)化過程中形成的、適應(yīng)環(huán)境的一種生理生化機(jī)制，自然選擇是植物次生代謝途徑進(jìn)化和產(chǎn)物多樣性的驅(qū)動力，植物次生代謝的生物學(xué)意義不僅僅是化合物具有什么樣的活性，而在于植物在選擇壓力下，產(chǎn)生的化學(xué)成分對植物生理生態(tài)適應(yīng)性反映。

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所羅曉東課題組劉亞平博士與昆明動物研究所賴仞、姚永剛課題組，云南省農(nóng)科院張仲愷、浦恩堂課題組等合作，發(fā)現(xiàn)彝藥臭靈丹（Laggera pterodonta）中的抗炎活性化合物靈丹酸（PA）僅存在于部分野生植株（圖1a和1b），課題組采集了野外不同表型的臭靈丹的種子，在該所植物園尹擎的支持下栽種于溫室，平行給予充足的水分和其他良好的生長條件，發(fā)現(xiàn)所有植株都長成相同闊葉表型（圖1c），且都不含活性化合物PA，含有較少的次生代謝產(chǎn)物并容易受到植食性昆蟲的攻擊，當(dāng)植株被鱗翅目幼蟲取食后，產(chǎn)生了6個呋喃桉烷倍半萜（圖2）。進(jìn)一步實驗表明：呋喃桉烷倍半萜為昆蟲取食葉片的機(jī)械損傷所致（圖3a和3b），并非昆蟲口器分泌物對植株的誘導(dǎo)所產(chǎn)生。此外，它們并非專屬的茉莉酸途徑下游產(chǎn)物（機(jī)械損傷信號），而可以被茉莉酸、水楊酸（病原菌信號）、脫落酸（干旱信號）、UV、高溫等獨立誘導(dǎo)植株合成。而且受傷植株可以通過揮發(fā)性物質(zhì)信號，通知其他鄰近植株誘導(dǎo)合成相同化合物（圖3c和3d）。而響應(yīng)于多種脅迫誘導(dǎo)合成的呋喃桉烷型倍半萜，也賦予了植株多重防御功能：抑制昆蟲胃蛋白酶活性導(dǎo)致昆蟲的拒食；通過影響病毒外殼蛋白的合成，進(jìn)而抑制病毒在植物宿主內(nèi)的復(fù)制與積累。

　　研究結(jié)果提出以下學(xué)術(shù)觀點與假設(shè)：（1）誘導(dǎo)型植物次生代謝產(chǎn)物作為協(xié)調(diào)植物生長與防御之間的能量分配的一種有效方式，僅當(dāng)植物面臨脅迫時才合成防御性化合物；（2）作為快速、特異的系統(tǒng)性植物防御反應(yīng)的補(bǔ)充，植物可能合成一類具有多重生理生態(tài)功能的次生代謝產(chǎn)物，以應(yīng)對復(fù)雜多變的環(huán)境，這也是植物降低能耗的辦法之一；（3）藥用植物資源的栽培在適宜生長的條件下，可以獲得生物量的增加，但可能存在活性成分的降低甚至消失。相關(guān)研究Induced Furoeudesmanes: A Defense Mechanism Against Stress in Laggera pterodonta, a Chinese Herbal Plant 發(fā)表于Organic Letters, 2013, 15, 4940-4943. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ol4024826.

　　圖1. 臭靈丹植株的不同的表型 

　　圖2. 誘導(dǎo)型呋喃桉烷倍半萜 

 圖3. 誘導(dǎo)臭靈丹產(chǎn)生系列呋喃桉烷倍半萜