低温对梨(Pyrus communis L.)果实后熟过程中乙烯合成和反应的影响(英文)

Passe Crassane梨果实采后需经过 6 0～ 80d的低温处理才能正常后熟。为了明确低温促进果实成熟的机理 ,对果实进行了低温和低温结合 1 MCP(1 甲基环丙烯 ,乙烯作用抑制剂 )和丙烯 (乙烯类似物 )处理。研究发现 :果实经低温处理后 ,乙烯合成前体———ACC含量大幅度升高 ,而未经低温处理的果实 ,无论贮藏在空气中或用丙烯 1 0 0 0μl/L处理 ,果实中ACC、M ACC含量均保持较低水平。但冷藏前用 1 MCP处理可抑制冷藏果实或冷藏后升温的果实ACC含量的增高。这说明果实的后熟过程与低温和依赖乙烯的ACC合成酶的活性和基因的表达密切相关。未经冷藏的果实于 2 0℃下用丙烯处理 ,果实不能自发合成乙烯 ,但当果实经过冷藏后再用丙烯处理 ,则果实对丙烯的反应能力随冷藏时间延长而增强。为了进一步了解低温诱导的乙烯反应过程。我们对乙烯受体基因进行了研究。定量PCR分析结果表明 ,与拟南芥ETR1同源的基因的表达不受低温的调节。但冷藏后升温 ,或在升温后用丙烯处理时 ,mRNA含量降低。这些结果说明 ,低温可能是通过影响乙烯信号转导途径下游的其它因子而调节依赖乙烯的ETR1基因和ACC合成酶基因的表达 ,从而影响果实的成熟过程     

采后黄花梨(Pyrus pyrifolia Nakai.)果实中丙二烯氧合酶的生理功能

以不同成熟时期黄花梨果实为材料 ,研究果实采后成熟衰老进程中丙二烯氧合酶 (AOS)与几个成熟衰老相关因子的关系 ,探讨AOS的生理功能。结果表明 :2 0℃下不同成熟时期果实成熟衰老进程中的AOS活性变化均为峰形曲线 ,活性峰值出现在采后 10～ 12d ,先于乙烯跃变峰 2～ 4d ;果实成熟衰老各种相关因子的变化峰值出现的先后顺序依次是 :脂氧合酶(LOX)、自由基 (O- ·2 )、AOS、ACC (1 氨基环丙烷 1 羧酸 )合成酶、ACC、ACC氧化酶 ,最后为乙烯跃变峰的出现。 1℃下贮藏果实的AOS活性、乙烯合成和其他成熟衰老相关酶活性均受到强烈抑制 ,ACC和O- ·2 含量也较低 ,果实衰老进程被显著延缓。推测AOS是乙烯合成的上游调控因子之一。     

贮藏温度和气体组成对苹果乙烯生物合成的影响

苹果果实贮藏在高变温条件下(10℃开始,以后降至0℃)的空气中,随着乙烯形成酶(EFE)和ACC合成酶活性的增高,果实内乙烯浓度迅速上升,ACC和MACC积累。低温(0℃)抑制乙烯生成,ACC和MACC也有积累,但保持较高的EFE,促进ACC合成酶不断上升。低温气调(CA)(3％CO_2,3％O_2)显著抑制乙烯生成和相应的酶活性。高变温情况下,先提高CO_2浓度至12％,然后,随温度变化CO_2降至6％,形成双变气调。双变气调对乙烯生物合成的抑制作用与CA相同。     

拟南芥LTP2参与乙烯信号转导调控的初步研究

以野生型拟南芥(Col-0)与脂质转运蛋白(LTP2)突变体ltp2为试验材料,初步研究了LTP2对乙烯信号转导的影响。采用乙烯前体1-氨基环丙烷羧酸(ACC)处理野生型与突变体材料,结果表明,LTP2基因的表达受乙烯诱导,"三重反应"的表型显示突变体ltp2对乙烯的敏感性弱于野生型。采用荧光定量PCR(Real-time PCR)进一步分析了LTP2基因的功能缺失突变对乙烯信号转导相关基因(RTE1、ETR1、CTR1、EIN2和EIN3)、乙烯响应因子基因(ERF1、ERF2和ERF9)以及乙烯相关蜡质合成酶基因(CER3和CER6)表达的影响。无ACC处理时,ltp2突变体中ETR1、EIN2、ERF1、ERF2、ERF9和CER6等基因表达量均高于野生型,而EIN3和CER3基因的表达量则略低于其野生型。在ACC处理后,ltp2突变体中RTE1表达量仅为野生型的一半左右,CTR1与CER3的表达量高于野生型,3种乙烯响应因子基因(ERF1、ERF2和ERF9)的表达量均低于野生型。以上结果表明,LTP2参与了乙烯信号转导的调控。     

挥发性香气物质和乙烯生产在"湖景蜜露"桃果实发育过程中的变化

以"湖景蜜露"水蜜桃(Prunus persica L.)为试材,检测了果实从未成熟到成熟发育过程中乙烯生成、呼吸速率及挥发性香气性物质的变化;同时对果实大小、果皮色泽、果肉硬度、可溶性固形物、可滴定酸进行了测定;对与果实乙烯产生密切相关的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)含量、ACC合成酶活性、ACC氧化酶活性也进行了测定.结果表明,随果实成熟度的增加,果实大小、果皮L*值、可溶性固形物含量增加,而果实硬度、果皮h°值、可滴定酸含量减少.在未成熟的果实中,C6的醛类(反式-2-己烯醛)和醇类(顺式-3-己烯醇)是主要的成分;乙烯生成量很低;呼吸速率较高.到跃变阶段C6～C12的内酯类物质明显增加,尤其是γ和δ-内酯类成为果实主要的香气挥发性物质.推测果实乙烯、呼吸作用等基本的生理变化可能调节着内酯类物质的生成.在乙烯跃变上升时果肉中ACC氧化酶的活性下降,ACC含量和ACC合成酶活力的变化与乙烯生成量变化的趋势一致.根据以上结果可以认为桃果实主要的香气挥发性物质的形成与乙烯、呼吸跃变的开始密切相关.香气物质形成速率动态变化可能是桃果实发育过程中成熟度的另一个生理学指标.     

果实成熟乙烯相关基因工程研究进展(综述)

果实成熟是一个复杂的生理生化过程,而乙烯是引发果实成熟的主要因素.本文简述乙烯合成过程中S-腺苷甲硫氨酸水解酶、ACC合成酶与ACC氧化酶、ACC脱氨酶基因和乙烯受体突变体的特性及克隆;同时,评述利用基因工程技术控制果实成熟的应用前景.     

植物激素乙烯生物合成与乙烯感受的分子机理

乙烯是分子结构最简单的植物激素,其生物合成途径的最后两个酶是ACC合成酶和ACC氧化酶。这两个酶基因已从许多植物中克隆,两个酶均由多基因家族编码。通过对乙烯不敏感突变体和结构性三重反应突变体的遗传分析表明,乙烯感受以及信号传递途径是由ETR1、CTR1和EIN3等成分组成,最终导致乙烯调节基因的表达。     

通过表达ACC脱氨酶基因控制番茄果实的成熟

乙烯在跃变型果实的成熟过程中起着触发呼吸跃变和促进果实成熟的作用。细菌来源的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶能降解乙烯的直接前体ACC,从而抑制植物体内乙烯的合成。我们用PCR方法从假单孢杆菌中克隆到ACC脱氨酶基因并通过农杆菌介导的方法将其转入番茄(Lycopersicun esculentum)中。再生植株经Southern blot检测证明,ACC脱氨酶基因已整合到番茄基因组中并稳定表达。转基因番茄果实成熟期的推迟时间与体内乙烯的抑制程度有相关性。转基因番茄植株乙烯的合成降低80%左右,果实在离体条件下可保鲜75d左右。研究ACC脱氢酶基因在植物体内的作用可阐明高等植物体内乙烯的作用机理并为培育耐贮藏果蔬品种打下基础。     

河套蜜瓜ACC合成酶cDNA片段的克隆和序列分析

1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）合成酶是高等植物中乙烯生物合成的关键酶。以成熟河套蜜瓜（CucumismeloL．cvHetau）果实的RNA为模板,经反转录和PCR扩增得到预期大小的DNA片段,插入到pUC19的SmaⅠ位点后转化E.coliJM109,筛选出重组子pHMAS1。序列分析表明获得了长627bp的ACC合成酶cDNA片段。与已报道的ACC合成酶基因相应序列比较有很高的同源性．     

荧光假单胞菌对食用菌的促生作用及其机理

从小麦根际分离到1株对食用菌有较强促生作用的荧光假单胞菌,命名为假单胞菌P2-10(Pseudomonas sp.P2-10)。该菌株与平菇天达300(Pleurotus ostreatus Td 300)、杏鲍菇杏6(Pleurotus eryngii X6)或鸡腿菇瑞7(Coprinus comatus R7)混合培养,可显著提高这些食用菌菌丝生长速度及诱导并促进子实体的形成和发育。假单胞菌P2-10对食用菌的促生作用来自其代谢产物,可能是通过其1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶降解食用菌产生的ACC、减少食用菌乙烯的合成及乙烯对菌丝生长和子实体发育的抑制作用。     

乙烯生物合成途径及其相关基因工程的研究进展(综述)

在对植物激素乙烯生理功能作简要回顾的基础上着重对乙烯的生物合成途径中的关键酶,包括腺苷蛋氨酸合成酶、ACC合成酶及ACC氧化酶的性质和基因的研究进展作了综述,同时展现出了与调控内源乙烯生物合成有关的基因工程的整体轮廓。     

乙烯诱导西瓜果实的水渍化败坏

为了研究乙烯在西瓜(Citrullus lanatusThunb.Mansfeld)果实水渍化败坏过程中的作用,先将果实在5μL/L 1-甲基环丙烯(1-MCP)气体中处理18 h,然后在50 μL/L乙烯和20℃温度下贮藏.西瓜果实对乙烯处理的最初反应表现为胎座组织的电导率和游离汁液增加,同时出现组织软化和水渍化.水渍化的症状最初在靠近花萼端的内果皮中发生,在乙烯处理的第2天开始出现,ACC合成酶(ACS)和ACC氧化酶(ACO)的活性明显提高.1-MCP单独处理不产生任何明显的作用,但是会完全抑制外源乙烯诱导的水渍化败坏.没有经过乙烯处理的西瓜果实,贮藏2 d以后出现呼吸强度和乙烯释放量的高峰,10 d以后水渍化现象也零星出现.这些结果和1-MCP的预防效果说明,西瓜果实的水渍化败坏是一种由乙烯诱导的衰老现象.     

重组石竹的商品化

三得利公司向重组石竹的商品化迈出了一大步。在11月17日召开的科学技术会议生命科学部会重组DNA技术分会批准了三得利公司申请的货架期长的重组石竹的非封闭式温室实验。 这种重组石竹是在海外具有野外试验成绩的所谓的引进重组植物。是澳大利亚Florigene公司(旧公司名称:Calgene Pacific公司)开发的。用trans witch技术(Co-suppression技术)导入有义基因抑制乙烯合成关键酶1-已环丙烷-1-香芹酮酸合成酶(ACC合成酶)的表达。因此,比普通的石竹货架期长,不易折断。估计在澳大利亚大致完成了野外试验,最近商品化。     

外源乙烯对月季(Rosa hybrida)切花花朵开放的影响与乙烯生物合成相关基因表达的关联

以探讨外源乙烯对月季切花花朵开放的影响及其与花瓣内源乙烯生物合成相关基因表达之间的关联为目的. 试材选用外源乙烯对花朵开放进程影响截然相反的两个品种, 其中, Samantha明显被促进, 而Kardinal则明显被抑制. 经外源乙烯处理, 两品种花瓣乙烯生成量、1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane -1-carboxylate, ACC)合成酶(ACC synthase, ACS)和ACC氧化酶(ACC oxidase, ACO)活性都被诱导升高. 但是, 以上指标两品种间变化有差异, 其中, Samantha主要表现为峰值提前, 即由未经处理对照的盛开期(开花级数4级)提早到初开期(3级); 而Kardinal主要表现为绝对值剧烈升高, 且远高于Samantha. 从花瓣中克隆到3个ACS (Rh-ACS1, Rh-ACS2和Rh-ACS3)和1个ACO(Rh-ACO1)基因的cDNA, 非放射性Northern检测结果表明, Rh-ACS3和Rh-ACO1基因的表达受到乙烯的诱导, 并且其表达变化在两个品种中都与ACS活性和乙烯生成量相一致. 由此推测, 外源乙烯对切花月季品种间花朵开放影响的差异, 可能与花瓣内乙烯生物合成关键酶转录水平上的诱导差异有关, 并且Kardinal可能对外源乙烯更为敏感. 还明确了月季切花3个ACS基因之间的表达存在发育时间和诱导方式上的特异性.     

拟南芥乙烯合成酶ACS基因家族研究进展

1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)合酶(ACC synthase,ACS)是乙烯生物合成的限速酶。ACS酶活性是ACC和乙烯调控植物生长发育的基础,其酶活性调节主要涉及转录启动、翻译后修饰、酶高级结构形成、生化特性等方面。简要总结拟南芥ACS酶活性研究进展。     

壳梭孢素(Fusicoccin)刺激乙烯生成的一些特性

菜豆初生叶叶柄自叶枕下端起第二个6mm长的切段对FC刺激乙烯生成的反应最为敏感。FC刺激乙烯生成最低有效浓度为1μM,随着浓度提高而增强。无论浓度高低,滞后期都是30分钟左近。在乙烯生成速度下降过程中,追加FC,则其速度又可回升。CHI可抑制FC的刺激作用。FC刺激乙烯生成是由于促进ACC合成。切断氧的供应,FC不能使ACC转化为乙烯,则ACC在细胞中积累起来。这提示FC不参与ACC转化为乙烯这一过程,而是在与ACC形成有关步骤上发挥其作用。     

茉莉酸和乙烯信号途径参与了油菜菌核病防卫反应

茉莉酸(JA)和乙烯(ET)介导的信号防卫反应在植物抗病性方面具有重要作用。用核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)分别接种甘蓝型油菜(Brassica napus)抗病品种中双9号和感病品种84039,通过荧光定量RT-PCR方法探测JA和ET的关键合成基因及其信号途径标志基因的相对表达水平。结果显示,S.sclerotiorum在这两个品种中都能够诱导这些基因的表达,并且这些基因的相对表达水平在中双9号中显著高于84039;甲基茉莉酸(MeJA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)的药理学实验结果显示JA和ET信号反应能够相互促进,并且JA和ET信号反应本身存在自我放大的功能。这些结果表明茉莉酸和乙烯信号转导途径参与了甘蓝型油菜菌核病防卫反应。     

反义基因促进芥菜形态发生

新加坡大学利用编码1-氨基环丙烷-1-羧酸盐(ACC)氧化酶(一种催化ACC转化成乙烯的酶)的反义基因转化了芥菜植株。结果发现,与未转化的对照植株相比,转基因植株的乙烯生产量降低,离体培养物再生苗能力显著增加。高效再生性转基因植株始终保持ACC氧化酶活性和乙烯生产量降低。在R1代亦出现反义基因的效应。     

牛磺酸对HepG2细胞甘油三酯合成的影响研究

本文探讨牛磺酸对HepG2细胞甘油三酯合成的影响,为牛磺酸预防/改善机体高脂状态的深入研究提供参考。在DMEM培养基中添加0.05 mmol/L油酸建立高甘油三酯细胞模型,分别以终浓度为1、5、10、20 mmol/L的牛磺酸处理细胞24、48、72 h,测定细胞内甘油三酯水平;并检测5 mmol/L牛磺酸作用24 h后细胞内固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP-1c)及脂肪合成相关酶乙酰辅酶A合成酶(AceCS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、长链酰基辅酶A合成酶1(ACSL1)的蛋白表达水平。1 mmol/L牛磺酸作用72 h,5和10 mmol/L牛磺酸作用24、48、72 h,20 mmol/L牛磺酸作用24和48 h均可使高脂HepG2细胞内甘油三酯水平显著下降(P0.05);5 mmol/L牛磺酸作用24 h,高脂HepG2细胞的SREBP-1c、FAS、ACC、AceCS1、ACSL1表达明显减少(P0.05),磷酸化ACC表达显著增加(P0.05)。结论:牛磺酸通过调控SREBP-1c及其下游靶基因而抑制高脂HepG2细胞脂肪酸/甘油三酯的合成。     

乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶基因参与玫瑰花发育过程中细胞程序化死亡的调控

作为植物有性繁殖器官--花的花瓣通常生命周期短,其中有一个敏感的、严格控制的细胞程序化死亡过程.为了揭示细胞程序化死亡过程中发生的反应或者其组成成分,解释玫瑰花发育过程中的细胞程序化死亡过程的机理,测定了在整个花发育过程中玫瑰花瓣的乙烯释放速率、ACC合酶基因的转录产物(mRNA)、ACC合酶活性以及ACC含量.结果显示在花发育过程前期(阶段1、2)检测不到乙烯产生,在花瓣完全绽开时花瓣中乙烯开始产生.在花发育后期(阶段4、5)花的衰老与乙烯释放速率的升高同时发生.在花发育前期没有ACC合酶基因的转录产物积累,该基因在花瓣完全绽开时开始表达,在花发育后期逐渐增强.ACC合酶活性与ACC含量的变化趋势与乙烯的一致.在玫瑰花发育后期乙烯诱导和调控花瓣的细胞程序化死亡.ACC合酶基因、ACC合酶以及ACC都是玫瑰花瓣程序化死亡过程中的重要调控因子.