光呼吸代谢物乙醇酸、乙醛酸和草酸对烟草叶片硝酸还原的影响

乙醇酸、乙醛酸和草酸能明显促进烟草(Nicotiana rustica)叶片在黑暗中的硝酸还原,光呼吸抑制剂a-羟基吡啶甲烷磺酸能消除前二者的促进作用而不能完全消除草酸的作用。草酸+NAD~+能显著促进离体的硝酸还原。烟叶提取液加入草酸和NAD~+后生成NADH和CO_2认为活体内由乙醛酸氧化生成的草酸是经脱氢生成NADH供硝酸还原之用。未能证明在烟叶内存在乙醇酸脱氨酶,因此排除由乙醇酸直接脱氢以还原硝酸的可能。     

植物对铁毒的抗性机理

简要介绍了植物抗铁毒的可能机理,并提出了致病因子亚铁的双重作用。     

亚铁离子对水稻萌发后幼苗生长的促进作用

本文最新报道亚铁离子在远高于营养浓度的情况下（０．４４－７．１６ｍｍｏｌ／Ｌ）能显著促进水稻萌发后的幼苗生长,其效果与已报道的促进因子Ｃ２Ｈ４相当．在试验的１９种不同化合物中,发现只有ＦｅＳＯ４对萌发后水稻幼苗生长有显著的促进作用,并证明其有效成分为Ｆｅ（２＋）．这种促进作用在淹水的厌氧条件下和通气条件均能发生,但通气条件下促进程度稍低．水稻不同基因型对Ｆｅ（２＋）的反应无明显差异,可能这种促进作用是水稻适应水田厌氧环境的方式之一．高浓度乙烯（５０—１００ｐｐｍ）的促进作用与亚铁离子的效果相近．这一发现有助于提高水稻在淹水厌氧直播时的出苗率．－－ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｌ％ｌｅｖｅｌ;＊－－ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ５％ｌｅｖｅｌ;ｕｓ－－ｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．２．３ＥｆｆｅｃｔｏｆｖａｒｉｏｕｓＦｅ＋＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｈｏｎｓｏｎｔｈｅｓｅｅｄｌｉｎｇｇｒｏｗｔｈｏｆｒｉｃｅＴｗｏｇｅｎｏｔｙｐｅｓ,ｍｏｄｅｒｎＩＲ５０ａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＡＳＤＩ,ｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙ．Ｆｅ＋＋ｗｉｔｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｆｒｏｍ０．４４ｔｏ７．１６ｍｍｏｌ／Ｌｗ     

光呼吸研究进展

光呼吸是指植物绿色组织依赖光能吸收O₂并释放CO₂的过程,它被认为是一个浪费能量的过程。正常生长的C₃植物光呼吸可损耗光合产物的25%~30%,在干旱、高温、高光等逆境胁迫下,该损耗可高达50%,因此,显著提高C₃植物的生产力可通过减少光呼吸通量来实现。尽管光呼吸对植物生产力的负面影响明显,但它对植物一些必要生理活动可能起着重要作用,其中包括参与光保护、H₂O₂信号发生、氮代谢、光氧化和抗逆反应等。该文对光呼吸的改造优化需要把握好平衡点与适配度。基于Rubisco改造、CO₂浓缩机制(CCM)和光呼吸支路创建的光呼吸改造研究进展进行了综述。通过了解调控光呼吸提高植物光能转化效率方面的最新进展, 可望为光呼吸代谢的分子调控及改良研究提供指导。     

菠菜叶片乙醇酸氧化酶的氧化甘油酸活性

首先从菠菜叶片中纯化了乙醇酸氧化酶（GO）。通过鉴定反应中氧的消耗以及反应产物H2O2的生成,证实菠菜GO具有氧化光呼吸途径中间代谢物甘油酸的活性。该氧化活性依赖于辅因子FMN和FAD,而不依赖核黄素和光黄素;其最适反应pH值为8．0,Km（甘油酸）值为7．14mmol／L,kcat值为1．04s^-1,活化能为17．29kJ／mol;草酸和丙酮酸对该氧化活性有明显的抑制作用,其中前者为典型的竞争性抑制。进一步通过两底物竞争作图表明：菠菜叶片GO氧化甘油酸反应和氧化乙醇酸反应为同一活性中心所催化。     

草酸氧化酶在水稻胚芽鞘衰老中的作用

草酸氧化酶（OxO）催化草酸氧化产生CO2和H2O2,其在植物发育及防御过程中可能具有重要作用。本文以水稻品种‘湘糯1号’（‘Xiangnuo 1’）为材料,对胚芽鞘中的OxO及其生理功能进行了研究。结果表明,胚芽鞘中的H2O2含量在其衰老时增加;OxO活性在浸种后96h时较低,之后也迅速增加,在240h达到最高;而可溶性蛋白、O2-·和草酸含量以及过氧化氢酶（CAT）活性则随着胚芽鞘的衰老迅速降低。由于H2O2能够诱导细胞死亡,推测OxO可能通过降解草酸产生H2O2参与胚芽鞘的衰老。     

非生物胁迫下水稻OsMATE基因表达分析

从水稻(Oryza sativa L.)叶片中克隆到与高粱(Sorghum bicolor) SbMATE最相似的同源基因OsMATE,利用半定量RT-PCR分析了OsMATE在水稻不同组织、不同非生物胁迫以及抗铝和铝敏感水稻品种中的表达。结果表明,OsMATE在水稻根和叶中表达非常低,叶鞘中几乎没有表达;铝、镉、砷、盐、铁、PEG6000、百草枯和ABA等非生物胁迫都可以诱导水稻根OsMATE的大量表达,而在水稻叶中,只有砷、盐和PEG6000可以少量诱导OsMATE的表达;并且铝毒胁迫下抗铝品种根中OsMATE的表达明显高于铝敏感品种。这说明非生物胁迫下OsMATE在水稻抗逆中可能发挥重要作用。     

植物叶片中抗坏血酸含量与草酸积累的关系

不同植物和不同生长期烟草叶片中抗坏血酸含量变化与相应的草酸含量变化之间都无显著的相关性;喂饲外源抗坏血酸后的水稻和荞麦叶中草酸含量提高不明显。据此推测：尽管不能排除抗坏血酸可能是植物草酸合成的前体,但其内源含量高低不一定影响植物中草酸积累。     

缺磷对烟草悬浮细胞交替呼吸途径的影响及其与活性氧积累的关系

用两个耐低磷能力差异显著的烟草悬浮细胞系,研究了缺磷胁迫对交替呼吸途径的影响及其与活性氧积累的关系.牛津细胞耐缺磷胁迫能力明显高于K326.缺磷降低了K326交替途径的容量及实际运行量,但对牛津的影响不大.无论在缺磷还是正常磷水平下,牛津细胞交替途径容量和实际运行量都比K326高.用分离的线粒体进一步证实了上述结果.缺磷胁迫可以提高AOX的蛋白表达量,但品种间差异不明显.缺磷胁迫下K326细胞中的超氧阴离子积累量远高于牛津细胞.由此认为交替途径可能在细胞耐低磷中起作用.     

荞麦与大豆叶片中草酸含量差异及其可能的原因

用1/5浓度Hoagland营养液培养荞麦和大豆幼苗l0 d后,荞麦叶片、根及其分泌物中的草酸含量均明显高于大豆,说明荞麦叶片的草酸形成能力强.荞麦叶片中存在少量的草酸氧化酶活性,而大豆中未检测到该酶活性,表明荞麦具有一定的降解草酸的能力.乙醇酸氧化酶(GO)催化乙醇酸氧化的活性两种植物之间虽差异不明显,但该酶催化乙醛酸氧化的活性荞麦显著高于大豆.荞麦GO对乙醛酸的Km值明显低于大豆GO,同时其乙醛酸含量也较高,因此其叶片中由乙醛酸形成草酸的速率应高于大豆.由此认为,由乙醛酸氧化生成草酸可能是植物草酸合成限速步骤之一,其反应速率高低可能导致不同种类植物叶片中草酸含量的差异.