高等植物体内电信号存在的普遍性及其生理效应

In looking over a series of reviewsby various authors (Pickard 1973, Si-mons 1981, Roblin 1985, Davies1987, Lou 1991) on plant electro-physiology, we come to the convictionthat electrical wave transmission is ofuniversal existence。In general, twokinds of electrical responses to stimula-tion have been distinguished: the ac-tion potential (AP) transmission in re-     

绿豆幼苗线粒体氧化磷酸化偶联因子

分离和初步提纯了绿豆黄化幼苗线粒体氧化磷酸化偶联因子 F_1。结果表明,得到的偶联因子 F_1具有 ATP 酶活性。初步提纯的制剂活性比线粒体的活性提高约54倍,达到水解 ATP生成无机磷2.14微克分子/分钟/毫克蛋白,其最适 pH 为8.5,最适温度为45℃。绿豆线粒体的偶联因子是冷不稳定的;当它与膜分离处于溶解状态时,失去对二环己基碳二亚胺(DCCD)的敏感性;它水解 ATP 需要 Mg~(++),能为2,4-二硝基酚(DNP)激活,但 Ca~(++),NaCl和 KCl 的激活作用没有观察到。利用凝胶电泳证明,它的分子量约为380,000。     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖、花粉萌发、特定基因表达等生理过程.气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭.本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素.外源纯化钙调素能促进气孔关闭、抑制气孔开放,最适浓度为10-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W7-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭、促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭、抑制开放,而且只能在细胞外起作用.推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用.     

拟南芥PKA催化亚基基因的克隆、原核表达及其催化活性的鉴定

蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式,几乎参与所有的生命活动过程.利用Blast 2.0分析拟南芥基因组序列发现存在一个与动物蛋白激酶cDNA同源性的序列,在GenBank中比较发现它与动物的依赖cAMP的蛋白激酶(PKA)的催化亚基(C亚基)有相似的特征序列.提取拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)的总RNA,通过RT-PCR克隆得到这一cDNA片段,经序列测定证实它具有完整的阅读框架,将其克隆至pET30a原核表达载体,结果表明在大肠杆菌(E. coli) BL21 (DE3)中该表达质粒在IPTG诱导下表达产生大量带寡聚组氨酸标记的重组蛋白, 该蛋白在37 ℃表达时主要以包含体形式存在, 而在22 ℃表达时主要以可溶性蛋白形式存在.经过与组氨酸结合金属螯合树脂亲和柱层析纯化后, 得到纯化的目的蛋白, 其纯度达到87%以上.活性鉴定表明其具有依赖于cAMP的蛋白激酶活性,而加入PKA的抑制剂(H-8)后,其活性显著下降.从而证实它确实是拟南芥的PKA催化亚基.Western blot结果显示它几乎不受ABA、NaCl等逆境的诱导.     

西部特色农业奇葩秦巴硒菇

秦巴硒菇(Agaricus blazei),原产于巴西的一种无名菇,1965年日本引种并种植成功。从2000年初开始,在中科院的专业技术人员指导下,在陕西省安康市紫阳县进行了大面积规范栽培,首次利用富硒天然原料桑枝残叶,稻、麦、玉米等秸秆,蚕、牛、羊等畜禽粪农副产品废料,不施用化肥,     

拟南芥保卫细胞微丝骨架的解聚可能参与了细胞外钙调素诱导的气孔关闭

细胞外钙调素(CaM)在植物的许多生理活动中都执行着重要功能, 但它对气孔运动的作用及其调控机制, 人们了解的很少. 以模式植物拟南芥为材料, 研究了细胞外CaM在保卫细胞壁上的存在及其对气孔运动的调控机制. 结果表明, 拟南芥保卫细胞壁中存在有分子量为17 kD的CaM, 并应用W7-琼脂糖和CaM抗血清初步证明了保卫细胞壁中存在的CaM可能具有促进气孔关闭和抑制气孔开放的作用. 在应用外源CaM诱导气孔关闭的实验中, 保卫细胞微丝骨架由长而呈辐射状分布的聚合态逐步解聚, 气孔开度也随着降低. 药理学实验结果表明, 保卫细胞微丝骨架的解聚能明显地促进外源CaM诱导的气孔关闭, 而微丝骨架的聚合则抑制这一过程. 研究结果还表明, 外源CaM能诱导保卫细胞[Ca²⁺]_cyt升高; 当使用Ca²⁺螯合剂EGTA时, 外源CaM诱导的[Ca²⁺]_cyt升高和气孔关闭运动均受到抑制. 为此推测细胞外CaM可能是通过诱导保卫细胞[Ca²⁺]_cyt升高, 导致微丝骨架的解聚, 进而促进气孔的关闭运动.     

外源氯化胆碱可提高小麦线粒体膜的流动性

分别用ANS、DPH及16 -NS三种不同的标记物标记小麦黄化苗的线粒体 ,研究氯化胆碱 (cholinechloride,CC)对线粒体膜的荧光光谱、平均微粘度 (η )及ESR图谱的影响。结果表明 ,0.21 -1.79mmol·L-1 的CC均能显著降低线粒体膜的荧光强度、η 值及ESR图谱的序参数 (S)和旋转相关时间 (τc) ,表明CC可增加线粒体膜的流动性。为揭示CC的提高植物抗冷机制提供依据     

小麦磷酸丙糖转运器cDNA的克隆及其基因表达分析

利用RT_PCR方法以及RACE(rapidamplificationofcDNAends)策略 ,从小麦 (TriticumaestivumL .)幼苗叶片中克隆了编码磷酸丙糖转运器 (TPT)的全长cDNA。序列分析结果表明 ,小麦TPTcDNA编码 40 2个氨基酸的前体蛋白 ,其中信号肽含有 78个氨基酸。成熟蛋白部分与玉米 (ZeamaysL .)TPT有很高的同源性 (89% )。推测小麦TPT成熟蛋白有 8个跨膜区 ,形成双亲α_螺旋的跨膜结构。位于第 7个跨膜区的Arg_2 74和Lys_2 75可能是底物结合位点。比较TPT基因在小麦幼苗的根、胚芽鞘、叶片和种子中的表达差异表明 :TPT基因在叶片、胚芽鞘中均有表达 ,但在胚芽鞘中的表达量较低 ,在种子和根中未见有表达。由此看来 ,小麦TPT的基因可能只局限在绿色组织中表达。还就C3 和C4植物TPT不同的底物特异性问题进行了讨论     

微管骨架在轮藻节间细胞伸长生长中的作用

利用免疫荧光定位及激光共聚焦扫描显微镜,结合细胞生长曲线的定量测定,对不同生长阶段的轮藻节间细胞微管骨架进行了观察研究,结果如下：轮藻顶端生长活跃的新生细胞中,与细胞长轴垂直的周质微管(cortical microtubules)占绝对优势,随着生长速率的减慢,周质微管由垂直于细胞长轴逐渐转为平行排列;基部生长基本停止的节间细胞中,胞内微管则以平行细胞长轴为主;不同生长阶段节间细胞的微管骨架,对微管特异解聚剂黄草消(oryzalin)处理的敏感性表现不相同。顶端生长活跃的节间细胞经oryzalin处理40min后,绝大多数周质微管发生解聚;而基部生长基本停止的老细胞中,即使延长处理时间,仍残留一些尚未完全解聚的微管片段;10μmol／L微管解聚剂oryzalin处理轮藻顶端新生细胞,在高精度的细胞伸长生长测定装置监测下,发现oryzalin对细胞的伸长生长速率有明显的抑制作用,去掉药剂后,伸长生长又有一定的恢复。并且发现,经oryzalin处理后,微管的解聚(40min左右)与顶端节间细胞伸长生长的停止(100min左右)两者间存在着时间上的差异,即微管解聚在先,细胞伸长停止在后。以上结果均说明微管骨架在轮藻节间细胞生长中具有重要作用。     

保卫细胞钙信号的研究进展

钙(Ca^2 )是多种信号途径的第二信使。Ca^2 成像技术的成熟和发展为显示保卫细胞胞质Ca^2 浓度([Ca^2 ]cyt)的分布及外界刺激引起[Ca^2 ]cyt的变化模式提供了很好的研究工具,关于细胞内外Ca^2 库释放Ca^2 的机制也有了较清楚的认识。拟南芥突变体的研究使Ca^2 信号上游分子及其排序更加明确,[Ca^2 ]cyt增加下游的磷酸化和去磷酸化过程也是气孔关闭必需的生理过程。