Fe^2＋诱发谷粒颖壳中乙烯释放和促进水稻幼苗生长的关系

Ｆｅ２＋ 可诱发水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）谷粒颖壳中释放大量乙烯,诱导反应是一个非酶促的化学过程。可能在谷粒颖壳中存在一种非气态的乙烯前体,在Ｆｅ２＋ 的作用下可转化为气态乙烯。Ｆｅ２＋ 促进水稻幼苗的生长可能是通过其诱导乙烯所引起的。因为Ｆｅ２＋ 诱发颖壳中的乙烯释放和它促进幼苗生长在时间上正好同步,当第一次处理后再更新Ｆｅ２＋ 溶液时,不再能诱发乙烯释放,也不再促进幼苗生长;Ｆｅ２＋ 不能刺激萌发糙米的乙烯产生,也不促进其幼苗生长     

乙烯受体与信号转导成员的研究进展

综述了近几年有关乙烯受体和乙烯信号转导成员研究的最新进展,ETR1与其多基因家族的结构及在信号转导过程中的作用机理.乙烯与受体结合需要铜离子的协同作用.ETR1、CTR1、EIN2、EIN3、ERN1、ERF1等组成乙烯信号转导.     

植物激素乙烯作用机制的最新进展

气体植物激素乙烯在植物生长发育及应对胁迫的防御反应中起重要调控作用．通过20多年的研究,利用模式植物拟南芥,勾画出一条自内质网膜受体至细胞核内转录因子的线性乙烯信号转导通路．本文概述了研究乙烯信号转导的方法及乙烯信号转导的基本过程;阐述了最新发现的乙烯信号从内质网膜传递到细胞核的分子机制,即原本定位于内质网膜上的EIN2蛋白其C端被剪切之后进入细胞核,然后通过抑制EBF1／2而稳定转录因子EIN3／EIL1;根据最近多个小组报道EIN3／EIL1直接调控除乙烯响应基因之外的其他生物学过程相关基因,提出了EIN3／EIL1可以作为网络节点整合多条信号通路的新观点;通过分析不同信号通路调控EIN3／EIL1的方式,发现不仅EIN3／EIL1的蛋白稳定性受到调控,而且其转录活性还受到诸如JAZ,DELLA等转录调节因子的调控．本文展望了未来乙烯信号转导通路的研究方向与研究热点．     

外源乙烯对桃果实微粒体膜Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化水平的影响

以‘迎庆’桃果实为材料,研究了经外源乙烯(50μL／L)处理12h后,在常温(25℃)下贮藏过程中,果实微粒体膜Ca^2 - ATPase活性和膜脂过氧化水平的变化。结果表明：外源乙烯促进果实内源乙烯的生成,刺激膜Ca^2 - ATPase活性先上升而后下降,同时加速超氧自由基的产生．提高膜脂过氧化产物丙二醛含量．增强了膜脂过氧化作用;钙调素拮抗剂二氟拉嗪(TFP)和钙通道阻塞剂异博定(VER)均在一定程度上抑制乙烯诱导的上述效应,这表明细胞内Ca^2 和CaM参与了外源乙烯反应。     

乙烯的生物合成与信号传递

乙烯是气体植物激素, 它在植物的生长发育过程中有很多作用。所以了解乙烯的生物合成及其信号转导是非常重要的。二十年来, 通过筛选有异于正常三重反应的突变体, 人们发现了乙烯信号转导的粗略轮廓。在拟南芥中, 有5个受体蛋白感受乙烯, ETR1、ERS1、ETR2、ERS2、EIN4。它们表现出功能冗余, 是乙烯信号的负调控因子, 在植物体内以二聚体的形式存在。ETR1的N端与乙烯结合时需要 铜离子(Ⅰ)的参与。尽管已经发现ETR1有组氨酸激酶活性, 而其它受体有丝氨酸/苏氨酸激酶活性, 但受体参与乙烯信号转导的机制还不是很清楚。受体与Raf类蛋白激酶CTR1相互作用, CTR1是乙烯反应的负调控因子。CTR1蛋白失活使EIN2蛋白活化。EIN2的N端是跨膜结构域, 与Nramp家族金属离子转运蛋白的跨膜结构域类似。EIN2的C端是一个新的未知结构域, 与乙烯信号途径的下游组分相互作用。EIN3位于EIN2的下游, EIN3和EILs诱导ERF1和其它转录因子的表达, 这些转录因子依次激活乙烯反应目的基因的表达, 表现出乙烯的反应。EIN3受到蛋白酶体介导的蛋白降解途径的调节。由于乙烯是一种多功能的植物激素, 其信号途径与其它信号途径有多重的交叉。     

ABA和乙烯在草莓采后成熟衰老中的作用

随着草莓果实采后成熟衰老,ABA和乙烯生成迅速增长,乙烯累积与果实的变质腐烂程度呈正相关。ABA处理能增高纤维素酶活性和呼吸,而GA有抑制作用。ABA能促进乙烯、ACC生成,对MACC则无影响。GA_3抑制乙烯、ACC生成,促进MACC积累。CO_2对草莓有良好保鲜效果,并有效地抑制ABA和乙烯生成,低温下效果更为显著。     

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。     

钙与植物乙烯反应的关系研究

研究了Ca2 对番茄 (LycopersiconesculentumMillcv.Lichun)黄化幼苗乙烯反应的影响。通过测定不同Ca2 浓度条件下番茄黄化幼苗的“三重反应”、内源乙烯释放量、乙烯受体基因NEVER_RIPE(NR)表达量及胞内CaM含量的变化 ,结果发现 ,随着培养基中Ca2 浓度从 0mmol/L增加到 3.8mmol/L ,番茄黄化幼苗的“三重反应”表型明显增强 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有不同程度的增加 ;当Ca2 浓度由 3.8mmol/L进一步增加到 10mmol/L时 ,番茄黄化幼苗“三重反应”表型受到抑制 ,内源乙烯释放量、NR基因的表达量及胞内CaM的含量都有所下降。因此 ,Ca2 对番茄黄化幼苗“三重反应”的影响与Ca2 调节内源乙烯合成和乙烯受体基因的表达有关 ,而且Ca2 可能是通过CaM含量的变化来调节乙烯作用的     

乙烯生成受抑后烟草叶片的脱分化（简报）

2,4—D对烟草叶片外植体脱分化和乙烯产生的诱导作用需要其连续存在,一旦外植体被移到不含2,4—D的培养基上后,脱分化过程即减缓;产生乙烯的能力也降低。AVG显著抑制由 2,4-D诱导的乙烯产生和脱分化。STS对脱分化过程也有抑制作用,且抑制程度随浓度而递增。表明2,4-D诱导的脱分化过程可能与乙烯有关。     

eATP位于H2S下游参与乙烯诱导的拟南芥气孔关闭过程

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)野生型、H₂S合成突变体(Atl-cdes和Atd-cdes)和ABC转运体突变体(Atmrp4、Atmrp5 和Atmrp4/5)为材料, 探讨乙烯诱导气孔关闭过程中eATP与H₂S之间的关系。结果显示, ABC转运体阻断剂格列本脲(Gli)、P2受体抑制剂磷酸吡哆醛-6-偶氮苯基-2',4'-二硫酸(PPADS)和三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)可抑制乙烯诱导的气孔关闭乙烯可提高拟南芥幼苗叶片eATP含量及AtMRP4和AtMRP5相对表达量, 但对Atmrp4、Atmrp5和Atmrp4/5突变体幼苗叶片eATP含量和气孔运动没有显著作用。实验结果表明, eATP是乙烯诱导拟南芥气孔关闭过程的重要信号分子, AtMRP4和AtMRP5参与胞内ATP的分泌H₂S清除剂次牛磺酸(HT)能阻遏乙烯诱导的拟南芥幼苗叶片eATP含量的升高乙烯对Atl-cdes、Atd-cdes幼苗叶片eATP含量及AtMRP4和AtMRP5相对表达量无显著影响。据此推测eATP位于H₂S下游参与乙烯诱导的拟南芥气孔关闭过程。     

植物抗坏血酸过氧化物酶研究进展(综述)

本文从酶的作用机制、酶学特征、分子生物学等方面综述植物抗坏血酸过氧化物酶（APX）的研究进展。     

褐飞虱刺吸诱导的水稻一些防御性酶活性的变化

褐飞虱刺吸导致稻株体内丙二醛含量迅速上升,表明褐飞虱刺吸引起了水稻植株膜脂的过氧化;抗虫和感虫品种植株体内脂氧合酶(LOX)、脂氢过氧化物裂解酶(HPL)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性均显著升高;而过氧化氢酶(CAT)活性在抗虫品种稻株体内明显受抑制,H2O2含量提高,但在感虫品种植株体内CAT的活性略有提高,H2O2含量略有下降.对抗虫品种植株不同器官的测定结果表明,褐飞虱刺吸对PAL和H2O2的影响是系统性的,而对LOX的影响则仅局限于褐飞虱刺吸部位的茎杆中.     

Ca2+和钙调素对H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的调控

外源H2O2预处理提高了玉米幼苗内源H2O2的含量和钙调素(CaM)活性,缓解了高温处理过程中CaM活性的下降,增加了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率.H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的形成可被外源Ca2 处理所加强,被Ca2 螯合剂EGTA、质膜Ca2 通道阻塞剂La3 、胞内Ca2 通道阻断剂RR(钌红),以及CaM抑制剂CPZ(氯丙嗪)和TFP(三氟拉嗪)所抑制,表明Ca2 和CaM参与了H2O2诱导的玉米幼苗耐热性形成的调控.     

拟南芥神经酰胺酶基因对氧化胁迫的响应

以拟南芥哥伦比亚生态型（Col）和神经酰胺酶突变体为实验材料,通过对突变体的一系列生理生化指标的测定,来研究拟南芥神经酰胺酶基因（AtCER）对H2O2的响应。利用PCR和Northern blot获得了9个AtCER纯合单突变体。不同浓度H2O2处理野生型和突变体后,发现突变体对H2O2的反应比野生型更加敏感。H2O2处理后突变体叶片出现比野生型更严重的黄化现象和坏死斑点,总叶绿素含量也比野生型下降的更快,电导率测定也发现突变体比野生型的电导率增加得更多。抗氧化酶活性的分析结果发现H2O2处理后,突变体的抗氧化酶活性比野生型提高了1．5～3倍。上述研究结果说明AtCER参与了H2O2诱导的氧化胁迫反应。     

槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响

通过检测原代培养的大鼠肝细胞培养液中18种氨基酸含量的变化情况,探讨槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响。结果表明,与对照组相比,槲皮素组氨基酸质量浓度无明显变化;H2O2组、槲皮素+H2O2组培养液中丙氨酸、蛋氨酸和组氨酸的质量浓度显著减少(P<0.05),而牛磺酸的质量浓度显著增加(P<0.05),上述变化槲皮素+H2O2组较H2O2组更明显,槲皮素+H2O2组M et和H is的质量浓度显著低于H2O2组(P<0.05)。说明槲皮素可影响氧化应激肝细胞某些氨基酸,尤其是含硫氨基酸的代谢。这种影响可能是槲皮素抗氧化应激作用的机制之一。     

植物细胞中蓝光诱导ROS生成的识别和亚细胞定位检测

以2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酯(dichlorofluorescein diacetate,H2DCF-DA)为荧光探针孵育拟南芥叶表皮条,利用荧光光谱和激光共聚焦扫描显微技术,对高辐照蓝光诱导下叶肉细胞活性氧(reactive oxygen spe-cies,ROS)的生成,进行了分子识别和亚细胞定位检测。结果表明:植物细胞在蓝光诱导下,可以产生大量的ROS。过氧化氢酶清除实验表明:高辐照蓝光诱导产生的ROS,主要成分是H2O2,并且主要定位在叶绿体和细胞膜上。     

黄淮海平原河北省范围内农田土壤二氧化碳和氧化亚氮排放量的估算

以黄淮海平原河北省范围内的农田土壤为研究对象,通过与田间实际观测数据进行比较发现,DNDC模型能够较好地反映农田土壤温室气体CO2和N2O的排放通量,可以用来模拟估算农田土壤CO2和N2O的排放通量.根据模型估算,2003年河北省111个县市农业土壤CO2排放量约3.758×106tC,各县市总的N2O排放量40.345×106kgN.全省释放的CO2和N2O中有40%左右来自冬小麦/夏玉米地.因此,减少该地区农业土壤CO2和N2O排放量的措施,应集中用于排放量高的县市和这些地区的冬小麦/夏玉米地,进行大范围的普遍减排可能收效甚微,并且没有必要.     

Evidence for an inducible glucose transport system in Kluyveromyces lactis

To find the cause of delayed glucose oxidation in succinate-grown Kluyveromyces lactis, glucose transport was studied in glucose- and in succinate-grown cells. The initial rate of 2-deoxyglucose (2-dGlc) accumulation, as well as the appearance of 2-deoxyglucose 6-phosphate, was higher in the glucose-grown cells. In both cell types, 2-dGlc was apparently transported in the free form to be phosphorylated intracellularly . In glucose-grown cells the level of free 2-dGlc in the pool was always less than the external concentration. Exchange transport in starved, poisoned cells loaded with unlabeled 2-dGlc was 140-fold greater in glucose- than in succinate-grown cells, probably because of the presence of an inducible transport component. The development of the increased rate of transport in a succinate-grown uracil-requiring auxotroph after transfer to glucose depends on the presence of uracil.     

On the carbohydrate—protein linkage group in vitreous humor hyaluronate

Fractional molar ratios of serine, threonine and aspartic acid to neutral sugars in the purified bovine vitreous humor hyaluronate, and a 4–5-fold increase in the percentage of these amino acids and the absence of sugar alditols in hyaluronate reduced with NaBH₄---PdCl₂ after alkali treatment indicated the absence of a carbohydrate—protein linkage. Gel filtration behavior, a decrease in intrinsic viscosity of reduced hyaluronate to about one-half and a significant decrease in its specific rotation suggested that the two antiparallel chains of the hyaluronate double helix may come apart upo reduction. The vitreous humor hyaluronate contained 109.2 ppm of “bound” silicon. It is suggested that the bound silicon may bridge the two antiparallel chains through the neutral sugars and/or through the hydroxyl group of the uronic acid moiety.     

Core RNAi machinery and gene knockdown in the emerald ash borer (Agrilus planipennis)

The RNA interference (RNAi) technology has been widely used in insect functional genomics research and provides an alternative approach for insect pest management. To understand whether the emerald ash borer (Agrilus planipennis), an invasive and destructive coleopteran insect pest of ash tree (Fraxinus spp.), possesses a strong RNAi machinery that is capable of degrading target mRNA as a response to exogenous double-stranded RNA (dsRNA) induction, we identified three RNAi pathway core component genes, Dicer-2, Argonaute-2 and R2D2, from the A. planipennis genome sequence. Characterization of these core components revealed that they contain conserved domains essential for the proteins to function in the RNAi pathway. Phylogenetic analyses showed that they are closely related to homologs derived from other coleopteran species. We also delivered the dsRNA fragment of AplaScrB-2, a β-fructofuranosidase-encoding gene horizontally acquired by A. planipennis as we reported previously, into A. planipennis adults through microinjection. Quantitative real-time PCR analysis on the dsRNA-treated beetles demonstrated a significantly decreased gene expression level of AplaScrB-2 appearing on day 2 and lasting until at least day 6. This study is the first record of RNAi applied in A. planipennis.