植物细胞膜NADPH氧化酶的研究进展

植物细胞质膜NADPH氧化酶是植物中一种与哺乳动物嗜中性粒细胞gp91phox同源的氧化还原酶。当植物受到生物或非生物胁迫时,该酶通过短时间内大量产生信号分子活性氧(activeoxygenspecies,AOS)调节基因表达和细胞代谢,使植物及时对逆境胁迫作出反应,以适应环境的变化。NADPH氧化酶在调节植物的生长和发育方面也起着非常重要的作用。本文对其结构特征、活性调节和功能等方面的最新进展进行了综述。     

脱落酸与植物细胞的抗氧化防护

水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制植物产量的重要胁迫因子.植物能够通过感知刺激、产生和传导信号、启动各种防护机制来响应与适应水分胁迫.植物激素脱落酸(ABA)作为一种胁迫信号,在调节植物对水分胁迫的反应中起着重要的作用.ABA不仅能诱导气孔关闭,而且能诱导编码耐脱水蛋白的基因表达.正在增加的证据显示,ABA增强水分胁迫的耐性与其诱导抗氧化防护系统有关.本文综述了ABA在诱导活性氧(ROS)产生、调节抗氧化酶基因表达以及增强抗氧化防护系统方面的作用,着重讨论了在ABA诱导的抗氧化防护过程中Ca2 、NADPH氧化酶与ROS之间的交谈机制.     

脱落酸与植物细胞的抗氧化防护

水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制植物产量的重要胁迫因子。植物能够通过感知刺激、产生和传导信号、启动各种防护机制来响应与适应水分胁迫。植物激素脱落酸(ABA)作为一种胁迫信号,在调节植物对水分胁迫的反应中起着重要的作用。ABA不仅能诱导气孔关闭,而且能诱导编码耐脱水蛋白的基因表达。正在增加的证据显示,ABA增强水分胁迫的耐性与其诱导抗氧化防护系统有关。本文综述了ABA在诱导活性氧(ROS)产生、调节抗氧化酶基因表达以及增强抗氧化防护系统方面的作用,着重讨论了在ABA诱导的抗氧化防护过程中Ca2 、NADPH氧化酶与ROS之间的交谈机制。     

NADPH氧化酶参与AtTOR调控盐胁迫诱导自噬机制的研究

盐胁迫严重限制着植物的生长发育,造成农业产量下降。植物遭受盐胁迫时,细胞代谢受到抑制,体内会积累较多活性氧(ROS)进而对植物造成氧化胁迫,诱导自噬现象的产生。本文主要研究了植物对于盐胁迫诱导的自噬及其反应的调控机制。研究中发现,在高盐浓度处理的拟南芥幼苗中自噬现象迅速产生,伴随着NADPH氧化酶活性的明显上升。此外,通过用荧光探针Lyso Tracker Red(LTR)定位自噬小体,激光共聚焦观察发现At TOR不仅可以在正常生理环境下抑制自噬小体的生成,而且可以在高盐浓度胁迫环境下抑制自噬。进而我们发现在高盐浓度处理的同时添加NADPH氧化酶抑制剂DPI后,处理过后的WT株系拟南芥根细胞自噬现象受到明显抑制,而At TOR突变体中并未有明显的变化。因此NADPH氧化酶很有可能参与At TOR对盐胁迫诱导自噬的信号通路的调控。该研究结果为进一步分析植物耐受性机理和自噬的信号通路提供理论依据。     

水分胁迫下植物活性氧代谢研究进展(综述Ⅰ)

本文概述植物活性氧代谢的研究及水分胁迫下活性氧与植物抗旱性(抗水分胁迫)之间的关系;着重叙述水分胁迫响应中植物脱毒酶和抗氧化物的功能和机制;并对植物抗氧化基因的研究进展作了讨论。     

水分胁迫下植物活性氧代谢研究进展(综述Ⅱ)

本文概述植物活性氧代谢的研究及水分胁迫下活性氧与植物抗旱性(抗水分胁迫)之间的关系;着重叙述水分胁迫响应中植物脱毒酶和抗氧化物的功能和机制;并对植物抗氧化基因的研究进展作了讨论。     

植物NADPH氧化酶研究进展

植物NADPH氧化酶又被称为Rboh(respiratory burst oxidase homologue),是动物巨噬细胞NADPH氧化酶主要功能亚基gp91phox的同源物。在受到外来信号的刺激时,该酶能通过自身的激活或失活迅速引起活性氧(reactive oxygen species,ROS)的升高或降低,进而在植物生长发育及应答生物或非生物胁迫中发挥重要作用。该文总结了近兼来植物中NADPH氧化酶的结构和功能,以及信号调节机制等方面的研究进展。     

植物对水淹胁迫的响应与适应

水淹是植物遭受的主要的非生物胁迫之一.水淹胁迫使植物处于周期或长期的厌氧或缺氧状态,限制植物的需氧呼吸和维持生命活动所需的能量产生,导致土壤还原势的降低和有毒物质的积累,从而对植物的生存构成严重威胁.在长期的进化过程中,一些植物能够忍耐短期或长期的水淹生境而存活下来.目前分析植物感知水淹胁迫的主要途径为感知体内氧浓度的降低和感知体内乙烯浓度的增加.淹水胁迫下植株的适应策略主要包括:1)茎的伸长生长、不定根和通气组织的形成等形态学方面的适应;2)代谢途径的改变,淹水植物主要通过厌氧代谢获得维持生命的能量;3)通过体内乙烯、赤霉素和脱落酸等激素含量水平的改变来调节生理活动或形态、解剖等方面的变化;4)抗氧化酶系统对厌氧胁迫植株体内有毒的活性氧自由基的清除.运用分子生物学和生物信息学等手段找出由水淹胁迫诱导的相关基因并对其进行克隆,繁殖与培育具有耐水淹能力强的植物种类、品种和生态型,将是从事植物抗水淹胁迫研究的科研人员的目标和方向.     

植物内生菌及其次级代谢产物的研究进展

植物内生菌经过与寄主植物长期的协同进化,成为植物内生态系统的重要组成部分,在植物的生长发育、营养吸收、胁迫应激以及产生次级代谢产物等生理生化行为方面具有显著的作用。利用植物内生菌及其次级代谢产物,可以促进农作物的生长发育、提高抗逆性,对于农业生产具有重大的研究意义和应用价值。综述了植物内生菌及其次级代谢产物生理功能及在农业生产中应用的研究进展。对植物内生菌及其次级代谢产物未来的研究重点和应用前景做出展望。     

异柠檬酸脱氢酶在植物抗氧化胁迫中的作用

异柠檬酸脱氢酶(ICDH)是连接C-N代谢酶的关键,它催化三羧酸循环(TCA)中的异柠檬酸氧化脱羧形成α-酮戊二酸的可逆反应。ICDH的另一个重要功能是产生细胞质中的NADPH,NADPH在细胞中无处不在,介导许多氧化还原反应,并影响到几乎所有的代谢途径,涉及植物体内的活性氧(ROS)的生产和消耗,因此是传递胁迫信号的中转站。综述异柠檬酸脱氢酶在植物抗氧化胁迫中的作用,便于更好地理解ICDH在氧化胁迫中的信号传递和化学反应中所起的作用,为抗逆分子育种服务。     

干旱与条锈病复合胁迫对小麦的生理影响

以抗旱性和抗病性不同的小麦为材料,以正常生长为对照,观察了病原菌和水分复合胁迫对小麦叶片相对含水量、活性氧代谢以及对抗氰呼吸的发生、运行的影响。讨论了在干旱与病原菌侵染复合胁迫下,抗氰呼吸在植物抗逆机制中所扮演的角色。复合胁迫下,抗病小麦显然具备更强的水分调控能力,而感病品种不能有效控制病叶水分散失。水分胁迫能引起抗氰呼吸的下降,但不能抵消因病原菌侵染引起的抗氰呼吸的增强,条锈菌侵染对小麦抗氰呼吸的影响远远大于水分胁迫。病原菌侵染和水分复合胁迫下,活性氧产生的速率表现出累加效应,而抗氰呼吸表现出和基质抗氧化酶的活性互补。植物交替氧化酶在干旱与病原菌侵染复合胁迫中具有重要的抗氧化功能,并可能调节着逆境下物质与能量需求间的矛盾。     

植物内生菌是有待深入开发的资源宝库

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或者全部阶段生活于健康植物各种组织和器官内部的真菌或者细菌,被感染的宿主植物(至少是暂时)不表现出外在症状。在长期的协同进化过程中,大部分植物内生菌都与植物形成了互惠互利的关系,在从宿主那里获得稳定的生活环境的同时,可增强或赋予宿主抗病、抗干旱、固氮等能力,或通过其代谢产物促进植物的生长;有些内生菌还被发现能够产生与宿主相同或相似的活性物质。因此对植物内生菌的研究从20     

植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)研究进展

逆境胁迫会诱导植物产生过多的活性氧(ROS),引起氧化胁迫,严重影响其生长发育。相应地,植物为适应诸多不良环境会产生多种抗氧化剂、抗氧化酶等协调氧化还原平衡,其中谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是植物体内重要的抗氧化酶之一。对近年来植物中GPX的结构、亚细胞定位、酶催化底物特点及作用研究进展进行综述,并对未来可能的研究方向进行展望。     

蛋白质组学研究揭示的植物根盐胁迫响应机制

植物根是感知外界盐胁迫信号的首要器官。近年来,人们利用高通量的差异表达蛋白质组学技术,分析了水稻(Oryzasativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、大豆(Glycine max)、大麦(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)、木榄(Bruguieragymnorhiza)和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)等植物根应答盐胁迫过程中蛋白质组的动态变化特征。通过整合植物根响应盐胁迫蛋白质组学研究结果,揭示了植物根部响应盐胁迫的多种调节机制,包括:利用多种信号通路与蛋白质磷酸化/去磷酸化感知并传递盐胁迫信号;通过膜蛋白与转运蛋白调节离子吸收/外排与区室化;通过抗氧化酶系统活性清除活性氧,并通过合成多种渗透调节物质与防御物质减轻细胞受到的伤害;通过改变参与糖类与能量代谢相关酶的表达调节能量代谢水平;通过细胞骨架动态重塑保持正常的细胞结构、物质运输与信息传递;通过转录、翻译与翻译后调控调节各种蛋白质的动态变化与相互作用;通过调控各种基础代谢与次生代谢水平保持细胞结构与代谢状态正常。     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶, 其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究, 并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等, 它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节, 抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径, 已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

盐及干旱胁迫对油菜抗氧化系统和RbohC、RbohF基因表达的影响

以白菜型油菜‘陇油6号’和‘天油2号’为试验材料,经MAPK抑制剂U0126、H_2O_2清除剂DMTU、NADPH氧化酶抑制剂DPI和IMD预处理后再分别进行盐胁迫、PEG-6000模拟干旱胁迫,研究其对两种油菜幼苗活性氧、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因表达的影响.结果表明:盐胁迫和PEG-6000模拟干旱胁迫下,两种白菜型油菜中H_2O_2积累量上升,O_2^-·积累量下降,抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX和谷胱甘肽还原酶GR)活性和RbohC、RbohF基因表达均升高.与单独胁迫处理相比,两种油菜O_2^-·积累、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因的表达量均明显降低,经DMTU、DPI和IMD预处理后再分别进行盐和干旱胁迫,H_2O_2积累量下降,但U0126预处理后再进行胁迫处理,H_2O_2积累量上升.说明NADPH氧化酶、MAP激酶级联途径、H_2O_2参与了盐、干旱胁迫下活性氧产生、抗氧化酶活性变化和RbohC、RbohF基因表达的调控.     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶,其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究,并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等,它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节,抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径,已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

一株新的药用植物内生菌Burkholderia sp. H-6

植物内生菌(Plant endophyte)是微生物中的一个重要类群,能参与植物次级代谢产物的合成与转化或独立合成次级代谢产物,其物种丰富,数量庞大,已经成为新医(农)药活性物质的潜在资源.研究显示,目前从植物内生菌中分离出的生物活性物质,大约51%属于未报道过的新化合物.因此,植物内生菌相关领域的研究工作,愈来愈受到国内外同行的关注.     

植物抗氧化动态平衡研究进展

植物在生长发育的过程中会产生代谢副产物活性氧,其含量在植物生长过程中起双重作用。适量的活性氧可提高植物对逆境胁迫的耐受性,但是过量的活性氧会诱发氧化猝发反应,严重影响植物的生长发育。因此,提高植物的抗氧化能力对于提高植物的抗逆能力来说显得尤为重要,该方面的研究也成为近年来逆境生物学的一大热点。植物体为了应对逆境环境造成的活性氧动态失衡,进化出了含酶和非酶组分的抗氧化系统。本文主要介绍了参与高等植物活性氧代谢的相关物质,对近年来国内外报道的代谢途径进行了综述,为提高植物的抗逆能力提供参考依据。     

拟南芥Rboh基因家族成员的分子和功能学比较（英文）

活性氧(reactive oxygen species,ROS)在植物的信号转导中起着重要的作用。它们参与了植物的生长发育,生物及非生物胁迫和细胞死亡等过程。最近的研究发现呼吸爆发氧化酶(Respiratory burst oxidase homologues,Rboh)是植物ROS的主要生产者。拟南芥Rboh基因家族由10个成员组成,他们编码的蛋白包含6个跨膜结构域、以及C末端的FAD与NADPH亲水结构域和N末端的2个Ca2+结合EF手性结构。本文通过聚类分析发现拟南芥Rboh基因家族成员的三个分枝具有高度的同源性,这说明拟南芥Rboh家族成员间可能存在功能冗余。利用RT-PCR分析了各基因成员的时空表达特性,并对整个家族成员的缺失突变体进行表型分析发现,除了rboh C外,都没有明显的表型变化,这说明拟南芥Rboh C可能在植物发育过程中具有特殊的功能。