水杨酸(SA)的合成来自于不同的前体和路径:一个是在细胞质中以苯丙氨酸为合成前体的莽草酸途径/苯丙氨酸解氨酶途径(phenylalanine ammonia lyase pathway);另一个则是在叶绿体中进行的异分支酸途径(isochorismate synthases pathway)[1]。
但在多数植物中发现莽草酸途径是SA合成的主要路径。
莽草酸的转化产物苯丙氨酸,经过苯丙氨酸解氨酶(PAL)合成反式肉桂酸,后再转化为香豆酸或苯甲醛。
香豆酸可直接转化为SA,苯甲醛需先转化为苯甲酸(BA),在苯甲酸羟化酶(BA2H)的作用下才能转化为SA[2]。
Serino等人发现细菌SA生物合成通过异分支酸合酶(sochorismate synthase,ICS)使分支酸异构化为异分支酸,再经过异分支酸裂解酶(isochorismate pyruvate lyase,IPL)合成SA。
在拟南芥中发现有两种ICS基因即ICS1(sid2)和ICS2,通过ICSI(sid2)突变体感染病原体后,叶片中总SA含量只有野生型的5%~10%,这说明其SA可能是通过ICS2或其他途径合成的[3]。
虽然在植物中发现了ICS基因并加以研究,但至今尚未发现存在于植物体的IPL基因,在拟南芥中也未发现编码类似于于细菌IPL蛋白的DNA序列[4]。