磷缺失引起小麦叶片中脂含量的变化与脂的合成和磷脂酰甘油的降解有关

对生长在不同磷营养水平条件下小麦(Triticum aestivum var.Zhongyou 9507)叶片中光合膜脂含量变化的原因进行了研究.通过对生长在不同磷营养水平条件下9 d龄和16 d龄小麦叶片中光合膜脂含量的分析,发现在磷缺失培养条件下,小麦光合膜脂的相对含量发生了很大变化,这种变化与小麦叶龄密切相关.在16d龄小麦植株中,第一片叶为老叶,第二片叶为较老叶,而第三片叶为新叶,PG和MGDG在叶片中的相对含量从新叶到老叶逐渐下降,而DGDG和SQDG含量逐渐上升;在磷缺失条件下,16 d龄小麦第一叶片中PG的含量(2.5%)远远低于其在9 d龄第一叶片中的含量(5.5%).以上结果说明,磷缺失引起小麦叶片中脂含量的变化不仅与脂合成有关,而且与PG的降解有关;新生叶片中PG含量减少的主要原因是由于磷供应不足,从而影响了PG的合成;而PG的降解则是老叶中PG含量下降的主要原因.     

缺磷胁迫下烟草叶片磷脂酰甘油(PG)含量降低的分子机理

缺磷胁迫下,PLDα和PLDβ在烟草成熟叶片中的转录活性升高,幼叶中却明显降低;幼叶和成熟叶片中PG水解酶的活性变化与PLDα和PLDβ mRNA表达量成正相关。与对照相比,缺磷幼叶与成熟叶片中的PG含量有不同程度的下降,成熟叶片中下降幅度较大。磷脂酸（PA）是叶片酶粗提液水解外源PG后的重要产物,n-丁醇的加入显著抑制PA的生成。上述结果表明,PG水解酶活性的增强是缺磷胁迫导致烟草成熟叶片中PG含量降低的重要原因,而PG水解酶活性的变化是由于受到了转录水平上的调控造成的。     

莱茵衣藻磷脂二脂酰甘油酰基转移酶3在三酰甘油合成中的功能研究

为研究磷脂二脂酰甘油酰基转移酶（PDAT）在三酰甘油合成中的功能,克隆了莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii） PDAT同源基因CrPDAT3干涉片段,通过构建CrPDAT3 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻,对CrPDAT3基因有效沉默,结果显示转基因藻株生长减缓,油脂含量下降14.65%-45.15%,说明CrPDAT3对油脂合成起到重要的作用。研究结果对于该基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。       

与磷脂酰甘油有关的植物抗冷机理研究进展

磷脂酰甘油是类囊体膜脂中较饱和、相变温度较高的类脂,冷敏感植物中含多较多饱和ＰＧ。捕光叶绿素蛋白复合体与之共阶连接,它的相变与光合冷敏性有关。３－磷磷甘油转酰酶的酰基选择性决定了ＰＧ的饱和度,该基因的克隆与转化的实验结果证实ＰＧ相变与植物光合冷害有关系。     

小麦吸浆虫滞育幼虫甘油含量的季节变化(英文)

采用比色分析方法测定了小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育期间幼虫甘油含量的季节变化。结果表明,幼虫离穗入土以前,甘油含量很低,仅为2.96±1.19μg/mg。幼虫离穗入土后,甘油含量急剧升高。入土后5d,甘油含量即上升为6.58±1.11μg/mg;至入土后17d,甘油含量达到高峰,12.21±2.21μg/mg。以后随时间的短期变化其含量变化不大,但随季节变化表现了一定的规律性,呈现了上升——下降——再上升——再下降的变化趋势,即夏季和冬季含量较高,秋季和春季含量较低。结茧幼虫和裸露幼虫比较,结茧幼虫的甘油含量在盛夏和冬季略高于裸露幼虫,秋季和春季时二者含量相当,两者在统计学上并无显著的差异。同一季节的当年滞育幼虫和进入第2年滞育幼虫的甘油含量无明显差异。由此可见,小麦吸浆虫幼虫滞育期间,甘油含量受季节或滞育深度的影响较大。     

二脂酰甘油酰基转移酶2 (DGAT2)基因研究进展

二脂酰甘油酰基转移酶2 (Acyl CoA: Diacylgycerol Acyltransferase 2, DGAT2)是生物体内的一种非常重要的酶, 其主要机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基辅酶A以共价健结合形成三酰甘油。编码该酶的基因有DGAT2和DGAT1。文章综述了DGAT2基因的发现、定位、结构、生物学效应及其遗传多态性与生产性能的关系, 并对其应用前景进行了展望。     

烟草二脂酰甘油酰基转移酶基因(NtDGAT2)的克隆与功能分析

二脂酰甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGAT2)是植物储存油脂生物合成过程中的关键酶,对种子储存油脂累积具有重要的生理作用。本文采用电子克隆与实验相结合的方法,从烟草种子cDNA中克隆到DGAT2基因的开放阅读框序列,命名为NtDGAT2(GenBank登录号JX843807),其序列长999bp,编码332个氨基酸。多序列比对和进化分析表明该基因编码蛋白与其他植物DGAT2具有较高相似性和典型的DGAT2结构域。利用Real-time PCR定量表达分析显示Nt-DGAT2在烟草种子、花、茎、叶和根里面都有表达,且在发育中的种子和花的发育过程大量表达。酵母互补实验证实该基因编码蛋白具有DGAT酶活性。     

磷脂酰甘油分子种与杨树抗寒性关系的研究

用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）方法分析了杨树叶磷脂酰甘油（ＰＧ）的分子种组成,用酶解和气相色谱（ＧＣ）方法分析了ＰＧ脂肪酸定位,比较了抗寒性不同的杨树叶片ＰＧ分子种。结果表明,杨树叶片ＰＧ主要含有以下的分子种脂肪酸组成（ｓｎ－１和ｓｎ－２）：１８：１８：２（１８：２／１８：３）,１８：３／１６：１（３ｔ）;１８：３／１６：０;１８：２／１６：１（３ｔ）;１６：０／１８：２,１８：２／１６：０;１８：１     

渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响

研究了不同磷浓度时渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响。结果表明,不同磷含量时,产甘油假丝酵母甘油合成越多,分泌至胞外和积累于胞内的甘油也越多,其最大甘油合成量存在一个最适渗透压。同样;在相同渗透压下,其最大甘油合成量也存在一个最适磷浓度。在相同磷含量时,渗透压增高能够促进胞内聚磷酸盐积累;当渗透压相同时,培养基中磷含量增加,胞内游离磷和聚磷酸盐均增加。在生长稳定期后期,富磷可以促进胞内游离磷和聚磷酸盐积累显著增加。经分析发现,产甘油假丝酵母胞内积累甘油与聚磷酸盐,可能对克服对数生长期细胞数量少而渗透压胁迫大的困境发挥了极其重要的作用,从而能维持其生长稳定期较高的生物量、细胞存活率和甘油产量。     

植物适应长期缺钾——积累叶片膜脂、维持根膜脂组成不变

环境对植物的胁迫可能是短期快速的、也可能是长期而缓慢的,而植物应对这两种胁迫的策略可能不同。膜脂组成变化是植物响应环境胁迫的主要手段之一,其响应长期胁迫和短期胁迫的样式也可能不同。植物膜脂组成对短期缺钾胁迫的响应已经有报道,但是对长期缺钾的响应如何尚且未知。我们设置了4种（51,051,0051和0mmol·L-1）不同的钾浓度,比较了拟南芥（Arabidopsis thaliana）及其生长于贫钾生境中的近缘种须弥芥（Crucihimalaya himalaica）长期缺钾后（18天）的生理和生化变化,发现须弥芥具有耐受贫钾的能力。我们进一步运用脂类组学的方法检测比较了拟南芥和须弥芥在长期缺钾胁迫下脂类组成的变化,发现：(1) 两种植物叶片中总脂以及几乎所有脂类的含量明显上升;(2) 两种植物都是地上部分膜脂的变化幅度大于根部膜脂的变化幅度;(3) 地上部分膜脂变化幅度,须弥芥的大于拟南芥的;地下部分的膜脂变化幅度,须弥芥的小于拟南芥的;(4) 拟南芥叶片和根中PA的含量显著上升,与PA相对应的是PE含量的显著下降,由此我们推测拟南芥中PA的积累主要来自于PE的水解。上述结果提示,在细胞水平上,植物主要通过积累叶片膜脂和维持根部膜脂组成基本不变来适应长期缺钾。     

Lipid Composition of Tomato Leaves as Related to Plant Cold Tolerance

We studied the effects of a low nonlethal temperature (6°C) on the content and composition of polar lipids and their fatty acids in tomato (Lycopersicon esculentum Mill., cv. Sibirskie skorospelye) leaves. We demonstrated that chilling resulted in a decrease in the content of total polar lipids per 1 mg protein. The content of lipids in chloroplast membranes (monogalactosyldiacylglycerols, digalactosyldiacylglycerols, sulfoquinovosyldiacylglycerols, and phosphatidylglycerols) changed less substantially than the content of phospholipids in other cell organelles and in the cytoplasm. Neutral lipids comprised only 1% of total lipids, and their content also decreased after chilling. The relative amounts of unsaturated and saturated fatty acids in polar lipids were practically unchanged. The conclusion was drawn that the maintenance of a high level of chloroplast membrane lipids under low temperatures could play an important role in the survival of cold-tolerant plants.     

Photosynthetic electron transport in relation to thylakoid membrane composition and organization

Abstract. A review is given of the organization and properties of thylakoid membrane proteins and lipids as a basis for understanding the factors which regulate the light reactions of photosynthesis. Particular emphasis is placed on the lateral organization of the major intrinsic multipeptide complexes and on the importance of diffusional processes in controlling the kinetics of electron transport and the distribution of light energy between photosystems 1 and 2.     

Phosphatidylglycerol Degradation is One Crucial Reason for the Decrease of its Concentration in Wheat Leaves under Phosphate Deprivation Stress

Phosphatidylglycerol (PG) is of crucial importance for the organization and function of thylakoid membranes. The reason for a decrease of PG concentration in plants under phosphate deprivation stress still remains unclear. By comparing PG concentration and PG hydrolase activity of wheat leaves at different developmental stages, we show that when the first leaves are fully developed, the PG concentration and PG hydrolase activity in phosphate-deficient plants were similar to those of the controls. With age, there was a significant decrease in PG concentration combined with an increase in PG hydrolase activity for phosphate-deficient plants. The close correlation between the decrease in PG concentration and the increase in PG hydrolases activities suggests that PG hydrolysis was the most important factor responsible for the decrease in its concentration. The main hydrolysis products of PG are phosphatidic acid (PA), diacylglycerol (DAG) and free fatty acid (FFA). The application of an inhibitor, n-butanol, which blocks the formation of PA via the PLD pathway, to the in vitro enzyme reaction mixture may restrict PA and DAG production. Neomycin sulfate, a PLC inhibitor, was shown to exhibit significant inhibition in DAG generation. These results suggest that both PLD and PLC were responsible for PG degradation in the leaves of phosphate-deficient wheat. The possible role of PLA activity for PG degradation is also discussed.     

小麦开花后旗叶中蔗糖合成与籽粒中蔗糖降解

在小麦开花后,旗叶中蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性在开花后14d内一直维持较高水平,蔗糖合成酶（SS）的活性在开花后14-28d较高,蔗糖的含量与SPS活性呈显著正相关,籽粒中蔗糖合成酶（SS）在开花后28d内一直维持较高的活性;与此相对应,籽粒蔗糖的含量在开花后28d内呈明显的下降趋势。而旗叶和籽粒中SS活性均与籽粒淀粉的积累速率呈极显著正相关。     

小麦叶片暗诱导衰老期间1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的降解

研究了小麦(Triticum aestivum L. cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老过程中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco EC 4.1.1.39)的降解.发现在此期间Rubisco大亚基(LSU)发生裂解,产生50 kD的降解条带,同时在自然衰老过程中也检测到这一产物.初步实验结果表明LSU发生这步裂解时Rubisco全酶没有解离.另外,在粗酶液中当温度在30～35℃,pH 7.5时,这一步裂解反应能有效进行.     

臭氧对原位条件下冬小麦叶片光合色素、脂质过氧化的影响

运用开顶式气室(OTC-1)研究了O3胁迫对原位条件下冬小麦叶片的光合色素、脂质过氧化和抗氧化系统的影响.结果表明:随着O3浓度的升高,各个生育期小麦叶片中叶绿素含量下降,叶绿素组成发生改变,且在灌浆期变化明显;叶片相对电导率(REC)增大,丙二醛(M DA)含量增加;过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和类胡萝卜素(C ar)含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性在O3浓度低于1×10-7(φO3)时逐渐升高,而后急剧降低.可见O3促进了小麦叶片老化,加剧了膜脂过氧化,破坏了抗氧化系统功能,影响了叶片的正常生理代谢.     

一个高亲和力水稻根系磷转运蛋白候选基因片段的克隆

磷是影响作物产量的主要限制因子之一,植物在缺磷条件下主要高亲和力的磷转蛋白对磷进行有效吸收,利用ＲＴ－ＰＣＲ技术,经过缺磷处理水稻京系１７（Oryza sativa L.ssp. japonica cv.Jingxi１７）的根系中的克隆到一个１１７８bp的磷转 蛋白基因片段ＯjPT1,测序后与ＧenBank中的已知序列进行氨基酸水平上的同源性比较,结果表明,该序列与拟南芥、马铃薯、番茄、苜蓿、长春花等植物的同源性分别在７０％左右,并且与酵母、ＶＡ菌和子囊属脉胞菌等的磷转运蛋白也表出出较高的同源性。通过ＲＴ－ＰＣＲ结果证明,该基因片段为诱导表达,该基因已被ＧenBan接收（收录号为ＡＦ２３９６１９）。