本发明专利技术公开了一种植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺（Pyrazinamide，简称PZA），其特征在于，其为ACC氧化酶（ACO）的特异性抑制剂，能抑制植物乙烯合成途径中乙烯合成前体ACC转化为乙烯；吡嗪酰胺的结构式如摘要附图所示，分子量为123.12。本发明专利技术还提供含有所述吡嗪酰胺的抑制植物乙烯合成途径的培养基。本发明专利技术的另一目的是提供所述植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺在植物生长发育调节中和在植物运输保鲜中的应用。本发明专利技术提供的抑制剂吡嗪酰胺可以明显抑制植物乙烯合成，且抑制作用强于已知乙烯合成抑制剂，便于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺（Pyrazinamide，简称PZA），其特征在于，其为ACC氧化酶（ACO）的特异性抑制剂，能抑制植物乙烯合成途径中乙烯合成前体ACC转化为乙烯；吡嗪酰胺的结构式如摘要附图所示，分子量为123.12。本专利技术还提供含有所述吡嗪酰胺的抑制植物乙烯合成途径的培养基。本专利技术的另一目的是提供所述植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺在植物生长发育调节中和在植物运输保鲜中的应用。本专利技术提供的抑制剂吡嗪酰胺可以明显抑制植物乙烯合成，且抑制作用强于已知乙烯合成抑制剂，便于推广应用。【专利说明】植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺及其应用
本专利技术涉及生物
，特别是涉及植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺及其应用。
技术介绍
植物激素乙烯对植物生长发育及抵抗外界生物和非生物胁迫具有重要作用。如:乙烯调控种子萌发、叶片衰老、花脱落、果实成熟、以及单性花性别决定和抵御外界胁迫。其中乙烯促进果实成熟和器官脱落的特性，在农业生产中发挥重要作用。如乙烯是农业生产中常用的果实催熟剂主要有效成分，此外，由于乙烯的促进器官衰老脱落的特性，每年蔬菜瓜果花卉采摘后由于乙烯导致的衰老腐败等损失约达30%。传统应用的乙烯抑制剂往往作用位点不特异，如常用的乙烯抑制剂AVG同时也是生长素合成抑制剂且价格昂贵；而常用的银离子型抑制剂除作用位点不特异外，对环境也会造成危害；此外近年来应用的通过抑制乙烯与受体结合的抑制剂并不能直接减少植物乙烯的合成量。目前仍缺乏成本较低、特异性较好、且抑制作用较强的乙烯合成抑制剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺及其应用。本专利技术提供的植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺(Pyraz inami de,简称PZA)其为ACC氧化酶(ACO)的特异性抑制剂，能抑制植物乙烯合成途径中乙烯合成前体ACC转化为乙烯；吡嗪酰胺的结构式如图1所示，分子量为123.12。本专利技术提供的一种抑制植物乙烯合成途径的培养基，其含有吡嗪酰胺。所述抑制植物乙烯合成途径的培养基中吡嗪酰胺浓度优选为30~50 μ Μ(微摩尔每升)的培养基。所述抑制植物乙烯合成途径的培养基优选为吡嗪酰胺浓度为30~50 μ Μ(微摩尔每升)的MS培养基。进一步地，本专利技术提供所述植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺在植物生长发育调节中的应用。本专利技术还提供所述植物乙烯合成途径小分子抑制剂吡嗪酰胺在植物运输保鲜中的应用。所述植物主要为瓜果、蔬菜、花卉。本专利技术的有益效果在于提供一种植物乙烯合成途径的小分子抑制剂，成本较低、特异性较好地抑制了植物乙烯的合成，直接减少植物乙烯的合成量，为植物生长发育调节以及蔬菜、瓜果、花卉运输保鲜提供了一种新的途径。且本专利技术的小分子抑制剂吡嗪酰胺可以明显抑制植物乙烯合成，且抑制作用强于已知乙烯合成抑制剂，便于推广应用。【专利附图】【附图说明】图1是吡嗪酰胺的结构式；图2是实施例2吡嗪酰胺对Col-O和etol-2表型影响的照片；图3是实施3施加过量乙烯合成前体ACC基础上吡嗪酰胺对Col-O和etol_2表型影响的照片；图4是实施例4吡嗪酰胺对拟南芥黄化苗乙烯合成量影响的柱状态图。图5是实施例5吡嗪酰胺与AIB对乙烯合成的抑制作用对比图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1筛选抑制植物乙烯合成途径的小分子抑制剂利用化学遗传学即小分子抑制剂筛选方法，筛选美国加州大学河滨分校提供的含有 2000 种选自 microsource spectrum 数据库(SP2000, http://www.msdiscovery.com)的化学小分子。文库中所有小分子均用DMSO配成0.5mg/100 μ L浓度的母液。相关小分子信息可以从(http: / / www.msdi scovery.com/ downloads, html)下载。该筛选文库中的小分子的结构、分子式、分子量、名称以及功能均已知，小分子筛选测试时的浓度为50~100μΜο通过筛选该含2000种小分子的文库(加州大学河滨分校杨贞标惠赠)(参考文献:Girke T, Cheng LC, et al.(2005).“ChemMine.A compound mining database forchemical genomics” Plant Physiol.138 (2): 573-7.)，获得了将乙烯合成前体 ACC 转化为乙烯的ACC氧化酶(ACO)的特异性小分子抑制剂吡嗪酰胺(Pyrazinamide,简称PZA)(分子量:123.12)。实施例2本专利技术抑制植物乙烯合成途径的培养基以小分子抑制剂吡嗪酰胺(Pyrazinamide,简称PZA)制备本专利技术的抑制植物乙烯合成途径的MS培养基，即配制吡嗪酰胺浓度为30~50 μ M (微摩尔每升)的MS培养基。对照为常用的MS培养基。实验材料为拟南芥乙烯过量合成突变株etol-2，以及乙烯正常表达的拟南芥野生型 Col-0。以抑制植物乙烯合成途径的MS培养基(即添加吡嗪酰胺的MS培养基)和对照MS培养基培养etol-2和Col-Ο，于22°培养箱，避光暗培养条件下培养3天。培养3天后观察，结果见图2 (图2为培养基加入本专利技术的小分子抑制剂吡嗪酰胺的作用，具体为拟南芥野生型Col-O和乙烯突变株etol-2未施加抑制剂和施加抑制剂的对比表型)，表明加了吡嗪酰胺的培养基可明显抑制3天大的拟南芥乙烯过量合成突变株etol-2黄化苗由于乙烯过量合成导致的根长抑制表型。即该小分子在较低浓度下即可以明显促进乙烯过量合成导致的短根恢复伸长。实施例3吡嗪 酰胺作用靶点的确定为了确定本专利技术小分子抑制剂吡嗪酰胺的作用靶点，施加过量的乙烯合成前体ACC后观察小分子抑制剂作用。如果抑制剂作用在乙烯合成途径，则过量乙烯合成前体ACC存在的条件下，小分子抑制剂吡嗪酰胺不再会有明显的抑制乙烯合成作用；但如果抑制剂靶点位于乙烯合成途径下游的乙烯信号传导途径，则在过量乙烯合成前体ACC存在的条件下，抑制剂吡嗪酰胺对乙烯的抑制作用不会受到影响，即过量乙烯合成前体ACC不能影响下游乙烯信号通路抑制剂对乙烯信号的抑制作用。实验方法参照实施例2，仅在两种培养基中均加入过量乙烯合成前体ACC，加入量为 10 μ M。实验结果见图3，表明施加过量乙烯合成前体ACC后，本专利技术小分子对乙烯导致的短根表型无明显作用，即本专利技术小分子作用靶点位于乙烯合成途径而非下游乙烯信号传导途径。实施例4吡嗪酰胺作用靶点位置的验证在分别装有MS培养基、MS+50 μ M吡嗪酰胺培养基、MS+10ACC培养基、MS+50 μ M吡嗪酰胺培养基+10 μ M ACC培养基的密闭西林瓶中培养etol-2和Col_0，培养3天后(即72小时)，利用气象色谱，直接检测本专利技术小分子抑制剂对拟南芥黄化苗乙烯合成量的抑制情况。结果如图4所示，发现该抑制剂吡嗪酰胺可以明显抑制拟南芥野生型Col以及乙烯过量合成突变株etol-2的乙烯合成量。进一步确定本专利技术抑制剂确实作用于乙烯合成途径，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种植物乙烯合成途径的小分子抑制剂吡嗪酰胺（Pyrazinamide，简称PZA），其特征在于，其为ACC氧化酶（ACO）的特异性抑制剂，能抑制植物乙烯合成途径中乙烯合成前体ACC转化为乙烯；吡嗪酰胺的结构式如图1所示，分子量为123.12。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭红卫，何文容，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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