番茄叶片中硝酸还原酶(E.C.1.6.6.2)活性稳定因子的研究

经过硫酸铵(完全饱和度)沉淀、离心(16000×g)、沸水处理、Sephadex G-75、DEAE-52层析、透析等步序,从番茄叶片中分离出了 NR 活性稳定因子,电泳后,经氨基黑染色,凝胶柱上只显示一条谱带,证明稳定因子是蛋白类物质。在60℃以下的不同水温中,稳定因子都显著地稳定和增进了番茄叶片中的 NR 活性,不同程度地避免了温度对 NR 活性的钝化影响。在体外,稳定因子能显著延缓小麦幼苗中 NR 活性,NR 在0℃保存至第9天,仍具有较高活性。在提取过程中,经热处理或始终在4℃以下低温提取的稳定因子,对 NR 活性都有稳定作用。分析其蛋白的磺基丙氨酸量,发现比另一种蛋白的高4倍以上,说明其蛋白含有较多的二硫键,是其耐热性的原因。番茄叶片中的稳定因子是一种分子量小的蛋白类物质,在叶片中有两种形式存在,一种是与大分子的蛋白质结合一起;另一种是单独存在。热处理能使它与蛋白质分开,有助于获得纯度高的稳定因子。该因子不是 FAD、血品质、脯氨酸一类物质。这些物质使 NR活性稳定的作用不明显。     

硝酸还原酶的研究——Ⅲ.硝酸还原酶钝化蛋白的专一性及其对硝酸还原酶的水解作用

以同样的提取方法,分别从小麦叶片、曼陀罗愈伤组织中提取的硝酸还原酶(NR)钝化蛋白均可明显钝化小麦、水稻、玉米等叶片的NR,而从水稻、豌豆叶片中提取的NR钝化蛋白也均可明显钝化小麦叶片NR的事实显示出植物体内NR钝化蛋白存在的普遍性及不同植物种间这种钝化蛋白作用的共同性。水稻叶片及曼陀罗愈伤组织NR钝化蛋白只能钝化NR,而不能钝化与NR同为植物氮素同化关键酶的亚硝酸还原酶(NiR),小麦叶片NR钝化蛋白只能钝化NR而不能钝化与NR同为诱导酶的α-淀粉酶又表明NR钝化蛋白对NR的钝化作用具有一定的专一性。在小麦叶片NR钝化蛋白(部分Ⅰ)与NR一起保温时,同时加入作为水解酶抑制剂的大豆胰蛋白酶抑制物或丝氨酸酶抑制物PMSF,均可部分解除钝化蛋白的钝化效力,可作为此种钝化蛋白是个水解酶的进一步证明。     

植物硝酸还原酶的研究进展

一、硝酸还原酶的特性 硝酸还原酶(NR )是植物中显著的诱导酶之一,易被诱变得到突变体。酶结构复杂,田多个亚基组成;含有不同组分酶,其活性易受体内外因素影响,为氮素代谢的关键酶,影响农作物的总氮和蛋白氮水平,与作物的耐肥性有密切关系。该酶同时具有功能多样性的特点,在植物的其他代谢过程中,如能量代谢、铁离子同化与运转、水分胁迫、光呼吸、氯离子还原、分子O_2的分解释放等也有重要作用。NR在植物基因表达、蛋白质分子基础研究和植物代谢途径及调控研究中占有十分重要的地位。 1952年埃文斯(H.Evans)和纳松(A.Na-son)在红色链孢霉中最早发现NR,次年又在高等植物中发现,此后发现NR广泛分布于细     

NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老中的作用

用一氧化氮(NO)清除剂血红蛋白(Hb)、硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Na2WO4)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)并结合激动素(KT)和玉米素(ZT)两种细胞分裂素(CTK)处理离体小麦叶片,测定分析各处理的相关生理生化指标,以明确NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老过程中的作用.结果显示:KT和ZT单独处理均能显著延缓离体小麦叶片衰老过程中叶绿素、可溶性蛋白含量的降低,抑制丙二醛(MDA)的积累,促进NR和NOS活性升高;在Hb、Na2WO4或L-NAME存在时,上述KT和ZT延缓衰老的效应均显著减弱,同时NR和NOS活性的升高也分别被Na2WO4和L-NAME显著抑制.该结果暗示CTK延缓离体小麦叶片衰老可能与其诱导了NR和NOS活性的提高,进而促进NO的生成有关.     

低pH对水稻黄化叶片硝酸还原酶活性暗诱导的调节

在低pH条件下,水稻离体黄化叶片的硝酸还原酶(NR)活性能在暗中诱导产生,其诱导过程约有2h的滞后期,亚胺环已酮(CHI,5ppm)和Na_2WO_4(25 mmol/L)能完全抑制这种诱导作用。在最适pH 3.0时,H~3标记氨基酸掺入NR的量比pH 7.0时约高2倍,表明酶活性的产生与酶蛋白的重新合成有关。 当低pH暗诱导时,BA(5ppm)和ABA(15ppm)能使酶活性分别提高约30％和80％,但它们都不能取代低pH在NR活性暗诱导中的作用。当存在1ppm CHI的时候,BA仍促进NR活性,而ABA则加强CHI对酶活性的抑制作用,这提示BA与ABA在低pH暗诱导条件下促进NR活性的机制是不同的。在pH 7.0的光诱导条件下,ABA对NR活性起抑制作用。     

生菜硝酸还原酶基因的克隆及高氮水平下外源γ-氨基丁酸对其表达和叶片硝酸盐含量的影响

硝酸还原酶(NR)是硝酸盐代谢的关键酶。该研究在成功克隆生菜NR基因的同时,进行了高氮水平下外源γ-氨基丁酸(GABA)对生菜叶片NR基因表达和NO3--N含量的研究。结果表明:(1)生菜NR基因(GenBank登录号为KP122207)序列长1 791bp,编码585个氨基酸残基,蛋白保守结构域含钼辅蛋白超家族、细胞色素b5超家族和FNR超家族;生菜NR基因与菊苣NR基因亲缘关系最近,序列一致性为93%,与烟草、甜菜、黄瓜、大豆等NR序列的一致性均在80%以上。(2)高氮水平下外源2.5mmol/L GABA处理生菜可诱导NR基因上调表达,并显著提高了生菜叶片NR、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和NH4+-N含量,降低了NO3--N、NO2--N含量;虽然NO3--N含量与NR、GAD、NiR活性、NO2--N、NH4+-N含量均呈显著相关关系,但与NR活性的相关系数最高且达极显著水平。研究认为,高氮水平下外源GABA可通过诱导NR基因上调表达、增强相关酶活性来影响无机氮代谢,从而降低了生菜叶片硝酸盐含量,其中NR在该过程中发挥着至关重要的作用,为生产中GABA的施用及降低叶菜类蔬菜硝酸盐含量提供了理论依据。     

施锌对石灰性褐土上小白菜光合作用及保护酶活性的影响

通过田间试验的方法,采用30(低锌)、75(中锌)和120kg/hm2ZnSO4(高锌)3个施锌水平,研究施锌对山西省石灰性褐土上小白菜叶片叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶(NR)活性、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:随着施锌量的提高,小白菜叶片各叶绿素组分含量、总叶绿素含量、净光合速率和NR活性均呈先升后降的变化趋势,并均以中锌处理最大,且中、高锌处理显著高于对照(不施锌);小白菜叶片过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性也呈先升后降的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)活性持续增加,CAT、POD和SOD活性分别在低锌、中锌和高锌处理时达到最大值,所有施锌处理的3种保护酶活性均显著高于缺锌对照;各处理小白菜叶片MDA含量随着施锌量增大而逐渐降低,且所有施锌处理均显著低于缺锌对照.研究发现,施锌能有效增强石灰性褐土上小白菜叶片光合能力和氮同化能力,显著提高其抗氧化酶系活性,并以75kg/hm2ZnSO4效果最佳.     

不同光质下栽培人参硝酸还原酶(NR)活性和蛋白质含量的变化

人参叶片和根部硝酸还原酶(NR)活性在花前期最高,以后逐渐下降,叶片的NR活性显著高于根中;人参叶片中可溶性蛋白和总蛋白氮含量在花前期最高,以后随着生育期进程而下降,但根部的却随着生育进程而增加到成熟期的最高值.单光质膜下生长的人参叶和根的NR活性,可溶性蛋白和总蛋白氮含量均以蓝光膜下最高,红光、绿光膜下的较低,在红光膜或红、绿组合先膜中增加蓝光成份可提高NR活性及蛋白含量.结果表明:在人参栽培中,增加蓝光成份有利于氮代谢.     

NADH-硝酸还原酶组分酶的活性测定

NADH—硝酸还原酶(NADH—nitrate reduc—tase,EC 1.6.6.1,NADH—NR)是硝态氮同化的关键酶,它能以NADH为电子供体,还原NO_3~-为NO_2~-。由于它在植物氮代谢中的重要作用,国内外已对它的诱导和活性调节进行了广泛的研究。 NADH—NR是组分酶复合物,改变电子供体或受体,可测到 NADH—NR的二个组分酶活性,     

甜瓜幼苗叶片内源一氧化氮和蔗糖代谢对低温胁迫的响应

以低温敏感型甜瓜品种‘XL-1’和耐低温型品种‘红优’为试材,采用6℃低温处理0、1、3、6、12、24h及3d、5d和7d,研究低温胁迫下甜瓜幼苗叶片中NO合成和蔗糖代谢的变化特征。结果表明:(1)低温胁迫能提高甜瓜幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)活性,诱导促进NO生成,其中耐低温型甜瓜‘红优’中NO对低温的响应时间更早,变化幅度更大。(2)与对照相比,低温胁迫处理提高了2种甜瓜幼苗叶片中蔗糖、果糖和葡萄糖含量,增加了蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性,降低了淀粉含量。(3)低温胁迫处理使2种甜瓜叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量上升。研究发现,低温胁迫通过增加甜瓜体内NO合成酶的活性刺激体内NO合成,通过促进蔗糖代谢相关酶的活性,提高蔗糖、果糖和葡萄糖的含量,从而响应低温胁迫,且低温胁迫诱导的糖分物质积累时间晚于NO的产生时间。     

某些环境条件对硝酸还原酶活性稳定因子的影响

小麦 Triticum aestivum L.苗在 NO_3~--N 完全营养液中培养比在 NH_4~ -N 完全营养液中培养,它们叶细胞内的硝酸还原酶(NR)即 NO_3-NR 比 NH_4-NR 活性增高了15倍,而它们叶片中的稳定因子(NR_(SF)),即 NO_3-NR_(SF)比 NH_4-NR_(SF)活化 NO_3-NR 的能力仅增加0.2倍,表明 NR 与 NR_(SF)不是依存关系;另外在 NO_3~--N 培养的黄化小麦叶片,及黄化缺氮、缺铝,加(?)的叶片中,所有的 NR_(SF)都十分稳定,并且保持较高活性,但这些叶片中没有测出NR 活性,因而认为,在植物叶细胞中,NR_(SF)不是调节 NR 活性的主要条件。     

密度和种植方式对夏玉米酶活性和产量的影响

在豫北灌区的生产条件下,以郑单958和浚单20为试验材料,研究了不同密度和种植方式对夏玉米碳氮关键酶的影响。结果表明:生育后期夏玉米叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和籽粒蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性均呈先升高后降低的变化趋势,叶片NR和GS活性峰值出现在吐丝期,籽粒SPS和SS活性峰值出现在灌浆后15d。基因型、密度和种植方式对夏玉米生育后期叶片NR、GS和籽粒SPS、SS活性均有显著影响,而3因素间总体上没有显著的互作效应。郑单958生育后期叶片NR、GS和籽粒SPS、SS活性均显著高于浚单20,分别提高5.02%、7.40%、6.25%和4.43%。在6.75—9.00万株hm2的范围内,随着密度的增大,夏玉米生育后期叶片NR、GS和籽粒SPS、SS活性显著降低。与60cm等行距种植方式相比,80cm-40cm宽窄行种植方式下夏玉米生育后期叶片NR、GS和籽粒SPS、SS活性均显著提高,分别提高6.23%、9.25%、6.87%和2.84%。在采用宽窄行种植、密度为8.25万株hm2时,产量最高。     

桂花萜烯合酶(TPS)的生物信息学与原核表达分析

挥发性萜烯类化合物是植物花和果实中重要的香气活性物质,萜烯合酶(TPS)的种类和功能决定物种中萜烯类物质的多样性。桂花作为重要的香花植物,萜烯类物质是其花香的重要成分,但有关桂花萜烯合酶的研究却并不多。为揭示桂花萜烯类物质的生物合成机理,该研究利用生物信息学分析了4个TPS蛋白的理化性质、亚细胞定位及其结构,在原核表达系统中进行4个TPS蛋白的体外表达,并对可溶性的TPS4重组蛋白进行了体外酶反应功能分析。结果表明:(1) 4个TPS蛋白的理化性质差异较小,但仅有TPS4蛋白定位于其他靶向,不含信号肽,延伸链的比例较低,在靠近氨基端的区域内不含延伸链。(2) 4个TPS蛋白在原核系统中均可成功表达,但仅有TPS4获得了可溶性重组蛋白。(3)将纯化的TPS4重组蛋白分别与GPP、NDP和FPP进行反应,均只检测到一种产物,分别为反式-β-罗勒烯、β-水芹烯和α-法呢烯。这为揭示植物萜烯类物质生物合成的分子机理提供了参考,对从蛋白水平研究桂花花香基因功能奠定了基础。     

光间受体视黄类物质结合蛋白（IRBP）的研究概况

光间受体视黄类物质结合蛋白 (ＩＲＢＰ)是一种仅在脊椎动物视网膜的光间受体基质 (ＩＰＭ)中发现 ,并由光受体细胞合成并分泌的较大的单亚基糖酯类蛋白 .由于它能够结合各种异构形式和化学形式的视黄类物质和脂酸 ,因而在视循环中作为转移视黄类物质和脂酸的主要运输工具 ,同时也具有保护视黄类物质免于降解和减少视黄类物质潜在的细胞毒性等作用 .除了上述功能外 ,ＩＲＢＰ在调控视黄类物质定位、新陈代谢以及各方面活性等方面也都有不同的特异性功能 ,因而是一种重要的蛋白质成分 .目前对此蛋白质基因结构的研究表明 ,ＩＲＢＰ基因是不包…     

卵巢纤蛋白溶酶原激活因子及其抑制因子的研究

本文综述了近年来作者在研究卵巢纤蛋白溶酶原激活因子(PA)及其抑制因子(PAI)的某些成果。PA是一种高效能蛋白水解酶激活因子,它激活纤蛋白溶酶原成为纤蛋白溶酶,此酶在纤蛋白水解过程中起重要作用。已有证据表明,PA与排卵有关。我们进一步研究发现:(1)在大鼠卵巢体细胞中存在两种PA,即组织型PA(tPA)和尿激酶型PA(uPA);而在卵细胞中只发现tPA;(2)大鼠卵巢tPA明显受促性腺激素和其他激素调节,并在排卵前达到高峰,而uPA没有明显变化;(3)在卵巢体细胞中还发现一种PA的抑制因子(PAI),它与PA结合形成复合体,能部分或完全消除PA活性;(4)只有tPA与大鼠排卵有关;PA和PAI间的相互作用和随激素的波动而引起的动态变化可能对维持卵巢正常生理功能和排卵起重要作用。     

不同酸度酸雨对小麦花后氮硫代谢和籽粒蛋白组分的影响

酸雨是中国重要的环境问题,为研究酸雨对小麦籽粒品质的可能影响,以小麦品种扬麦15和汶农17为材料开展盆栽试验,研究了不同酸度(pH2.5、p H4.0和p H5.6)酸雨对小麦花后氮硫代谢关键酶活性和籽粒蛋白质含量及组分的影响。结果显示:酸雨处理抑制叶片硝酸还原酶(NR)活性,提高了扬麦15整个灌浆期及汶农17灌浆中后期叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,促进了叶片蛋白的降解,降低了叶片可溶性蛋白含量。不同酸度酸雨提高了成熟期籽粒中蛋白质含量,酸度越强,增加幅度越大,籽粒中各蛋白组分含量和大部分氨基酸含量也有明显提高。酸雨提高了扬麦15叶片丝氨酸乙酰转移酶(SAT)和O-乙酰丝氨酸硫裂解酶(OAS-TL)活性,但对汶农17硫代谢关键酶活性影响较小,酸雨处理还提高了籽粒中二硫键和含硫氨基酸含量。可见酸雨对小麦氮硫代谢有不同程度影响,进而影响了小麦籽粒蛋白质含量和组成,酸度越强影响越大,但不同品种对酸雨响应有一定差异。     

植物体内NO3^—可给性对硝酸还原酶活性的调节

评述植物叶片中NO_3~-可给性对活体硝酸还原酶(NR)活性的调节,指出根部NO_3~-的不断供给及液泡内NO_3~-的外流可以使细胞质内的NO_3~-维持一定水平,这对NR的诱导及整个NO_3~-还原系统高活力的稳定是必需的。NO_3~-对NR的诱导反映在NR的mRNA转录水平上。     

乙烯对旱后复水玉米某些生理特性的影响

研究了在不同水分条件下盆栽的玉米(Zea mays L)品种'郑单958'幼苗,经乙烯利和AgNO3处理后,其复水前后某些生理特征的变化.结果表明:复水前,在不同程度干旱胁迫下施用乙烯利有利于增加玉米的生物量、叶片相对含水量、总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性;而AgNO3处理明显降低生物量、叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量、NR活性和GS活性.复水后,乙烯利处理的玉米生物量、总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量明显高于对照,叶片相对含水量、NR和GS活性与对照相近;经轻度与重度干旱后复水,AeNO3处理明显降低玉米生物量和可溶性蛋白含量,对叶片相对含水量、NR、GS活性影响不明显.因此,施用乙烯利有利于提高干旱后复水条件下苗期玉米对干旱的抗性.     

茶树硝酸还原酶基因克隆及表达分析

利用茶树全器官转录组文库中硝酸还原酶(NR)的EST,通过RACE技术扩增出NR基因的cDNA,并利用实时荧光定量PCR检测了NR基因在不同茶树品种中的表达。结果表明:NR基因cDNA全长2 927bp,开放阅读框2 652bp,编码一个有884个氨基酸蛋白质,GenBank登录号为JX987133。经BlastX比对,与GenBank中登录的烟草NR相似性达到74%。茶树NR蛋白属于亲水性蛋白,可能为胞质蛋白。25个茶树品种叶片中NR表达水平差异明显,最高值是最低值的22.75倍。因NR是植物氮代谢过程中的关键限速酶,推测25个茶树品种间氮吸收利用能力存在差异。     

不同氮素形态及其配比对盐胁迫下紫苏生理特性的影响

以60 mmol·L~(-1)NaCl处理紫苏幼苗为对象,研究不同氮素形态配比对盐胁迫下紫苏生长、叶绿素含量、可溶性蛋白质、抗氧化酶和氮素代谢相关酶活性的影响,为进一步研究盐胁迫环境下紫苏生产中氮肥的合理调控提供理论依据。结果表明:非盐胁迫下,当NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75时,紫苏地上部分的鲜重和干重、总叶绿素含量、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性都显著高于其他氮素处理;在盐胁迫下,紫苏生长受到抑制,叶绿素含量降低,可溶性蛋白和MDA含量增加,抗氧化酶活性升高,氮代谢相关酶NR和GS活性也升高; NaCl胁迫下,当NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75时,紫苏叶片的叶绿素含量、SOD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量最高,MDA含量最低;当NH_4~+-N/NO_3~--N=50∶50时,POD活性最高;叶片中NR和GS活性都随着硝态氮比例的增加不断升高,并在NH_4~+-N/NO_3~--N=0∶100达到最大值,酰胺态氮处理组的NR和GS活性均低于全硝处理,但高于全铵处理组;不同氮素形态及配比对盐胁迫下紫苏叶绿素含量、氮素代谢和抗逆调节指标、产量影响显著;研究发现,在盐胁迫下,铵硝混合配施比单独施用全硝、全铵和酰胺态氮效果好,并且NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75处理更有利于维持抗氧化酶、氮代谢酶活性,缓解盐胁迫对紫苏幼苗生长的抑制,促进鲜重和干重的增加,从而维持较高的耐盐性。