宋亚玲博士综述除草剂2,4-D选择性除去双子叶植物分子机理

中科院西双版纳热带植物园的宋亚玲博士综述了除草剂2,4-D作为选择性去除双子叶植物而不伤害单子叶植物的分子机理。相关文章发表于《Journal of Integrative plant BioLogy》杂志上。

生长素作为第一个被人类发现的植物激素其调控很多复杂的生理过程广为人知。人工合成的生长素类似物有在农业生产过程中有另一个重要功能即可以作为除草剂使用。

除草剂是指可使杂草彻底地或选择地发生枯死的药剂，按作用模式可分为非选择性除草剂和选择性除草剂。20世纪40年代2,4-D的出现，大大促进了选择性除草剂工业的迅速发展。越南战争时期，美军在越南战场上施用的落叶剂“橙剂”的主要成分之一就是2,4-D类除草剂。

在前期的工作中，中科院西双版纳热带植物园的宋亚玲博士分离克隆了水稻两个OsIAAs，OsIAA1 (Plantmolecular Biology, 2009 Jun;70(3):297-309)和OsIAA4(Int J Mol sci. 2013 Jun 28;14(7):13645-56)基因，在水稻中过表达这两个基因后导致转基因植物对除草剂2,4-D的抗性大大增强。

在此工作基础上，本文综述了2,4-D作为选择性去除双子叶植物而不伤害单子叶植物的分子机理。在植物体内2,4-D像自然存在的生长素IAA一样被生长素运输蛋白识别，进入体内后被生长素受体所识别，并且启动一系列下游转录反应，从而启动乙烯和脱落酸信号途径，最终导致植物死亡。

其作用模式与IAA相类似，又有异于生长素IAA。通常IAA在植物体内很快就被代谢掉，而2,4-D却能长期存在于植物体内，这就是为什么IAA促进植物生长，而2,4-D却能让植物过度生长至死。该综述为如何更好地利用2,4-D这类除草剂提供了理论基础。

原文摘要：

Insight into the mode of action of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) as an herbicide

Yaling Song

2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) was the first synthetic herbicide to be commercially developed and has commonly been used as a broadleaf herbicide for over 60 years. It is a selective herbicide that kills dicots without affecting monocots and mimics natural auxin at molecular level. Physiological responses of dicots sensitive to auxinic herbicides include abnormal growth, senescence and plant death. The identification of auxin receptors, auxin transport carriers, transcription factors response to auxin, and cross-talk among phytohormones have shed light on the molecular action mode of 2,4-D as an herbicide. Here, I highlight the molecular action mode of 2,4-D according to the latest findings, emphasizing the physiological process, perception and signal transduction under herbicide treatment.