外源Narciclasine对黄化植物中δ-氨基乙酰丙酸生物合成的抑制作用及其与6-BA和ABA作用的关系

从多花水仙鳞茎分泌物中提取的生物活性物质narciclasine(NCS)能够明显抑制叶绿素合成途径中叶绿素前体δ-氨基乙酰丙酸(ALA)的生物合成。NCS的这种抑制作用可为6-BA所逆转。NCS对ALA生物合成的作用与ABA的作用相类似,当以NCS与ABA同时处理时,其抑制效应具有一定的加成性。     

6-苄氨基嘌呤促进黄化小麦叶片叶绿体的发育——Ⅱ.红光对叶绿素形成的影响

整体黄化小麦叶片经5～10分钟红光预照射并置暗处2小时以上,其在连续光下的叶绿素积累受到明显促进。红光的作用表现在消除照光初期叶绿素积累的滞后期和促进叶绿素积累稳定期的增长速度两个方面。红光也能促进叶绿素前体——δ氨基乙酰雨酸(ALA)的形成,说明红光可能是通过促进ALA的合成而影响体内叶绿素的形成。 红光对叶绿素积累和ALA形成的效应可被远红光所逆转,暗示了光敏色素参与红光的这一调节过程。另外红光还直接作用于前叶绿素,使其光转化为叶绿素而增加体内叶绿素的含量,同时也解除了前叶绿素对ALA形成的反馈抑制。这些结果指出红光的作用可能是通过体内的两个色素系统——光敏色素和前叶绿素而实现的。 红光和6BA对叶绿素积累和 ALA形成具有加成作用,在6BA作用的最适浓度(5ppm)下,二者的加成作用不变,并且这种加成作用与二者施加的先后顺序无关,看来二者在叶绿素形成中的作用可能是相互独立的。     

6-苄氨基嘌呤对小麦叶片中脱落酸降解速率的影响

细胞分裂素(CTK)与脱落酸(ABA)对于植物的许多不同代谢过程都有相反的生理效应。(Fo—untain等1976;Krawiarz等1977;Biddington等1977)。用含有CTK和ABA的溶液处理植物材料时,常可以在多种植物中观察到拮拉作用(Longo等1978,1981,黄海等1984)。这一现象引起了一些研究者的兴趣(Longo等1981)。很明显,这种拮抗作用可以从两个方面来解释:1、CTK和ABA可能对植物的某些代谢过程有相反的作用。2、这两种激素之间可能有相互作用,即彼此加速对方的降解或转化。Even—chen等(1975)发现,用CTK处理烟草叶时,可以降低组织中ABA含量。Gepstein等(1980)发现,大麦叶片在黑暗中进行离体培养时,ABA含量上升7倍,预先用激动素处理可以阻止叶片中ABA含量的增加。然而这些工作都未能说明,在植物体内CTK的作用究竟是抑制了ABA的合成还是加速了ABA的降解。本文以小麦叶片为材料,人工喂入ABA,观察了喂入的ABA在组织中的降解以及6—苄氨基嘌呤(6BA)对喂入的ABA体内降解的影响,并对6BA促进ABA降解的机理进行了讨论。     

6BA和KCl对黄化黄瓜离体子叶中叶绿素积累和硝酸还原酶活性诱导的影响

6BA和KCI能促进黄化黄瓜离体子叶光下叶绿素积累和诱导硝酸还原酶活性形成,这与它们提高体内的ATP含量有关。6BA和KGI对叶绿素积累和硝酸还原酶的诱导形成还具有加成作用。 脱落酸(ABA)和 6BA之间存在拮抗作用,但是 ABA不能抵消 KCI对硝酸还原酶诱导形成的促进作用,同时无论在光下或完全黑暗条件下,6BA对硝酸还原酶的促进作用均明显可见,而KCI仅在光下呈促进作用,表明6BA和KCI在硝酸还原酶诱导过程中的作用机理可能是不同的。     

6-苄氨基嘌呤对离体小麦叶片衰老及蛋白质降解过程的影响

6-苄氨基嘌吟(6—BA)对离体小麦叶片游离氨基酸累积的阻抑作用与呼吸抑制剂对叶片游离氨基酸累积的影响不同。从可溶性糖(蔗糖和葡萄糖)放射自显影图谱的比较看到在6—BA处理与对照之间没有阴显差异。6—BA显著地抑制了离体叶片蛋白质分解酶活力的增加。在促进离体叶片蛋白质降解过程的条件下,6—BA的作用才表现得明显。用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析离体叶片的可溶性蛋白质,看到6—BA能够降低叶片中部分-Ⅰ蛋白质在离体后的丢失。 综上所述,认为6-苄氨基嘌呤延缓离体叶片衰老可能主要是通过阻抑离休叶片蛋白质的降解。叶绿体可能是6—BA延缓离休叶片衰老的主要作用部位。     

解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR...     

高等植物脱落酸的生物合成及其调控

介绍了近年来高等植物体内ABA的合成部位,ABA生物合成缺陷型突变体,ABA生物合成途径及其调控的最新研究进展。     

高等植物的脱落酸生物合成及其调节

高等植物脱落酸生物合成存在C_(40)途径,但也不排除C_(15)途径。质体是ABA合成的主要部位。ABA的合成取决于遗传基因和环境条件。干旱等逆境引起正常光照下叶片 ABA合成的过程可能包括:胁迫→类囊体光合磷酸化受阻→质体基质酸化→细胞区隔pH梯度破坏→质体ABA外流→反馈抑制消除→基因表达→ABA从头合成。     

植物叶片中δ—氨基乙酰丙酸的测定

绿色植物进行光合作用和积累光合产物必需有叶绿素的存在,因此对叶绿素形成过程中一系列的反应进行数量测定是很必要的。δ-氨基乙酰丙酸（ALA）是叶绿素形成的前体,在叶绿素生物合成中起重要的作用,它是叶绿素合成的限速步骤[2]。植物体在合成叶绿素的过程中,在脱水酶的作用下,两个分子ALA缩合成一个分子胆色素原[3]。由于这一反应的转化速率非常高,在一般情况下很难测出ALA的存在,因此必须先用乙酸雨酸处理植物材料。乙酰丙酸是ALA脱水酶的竞争性抑制剂,它使得ALA不能向胆色素原转化,从而在体内积累。对于整体材料,一般用…     

ABA信号通路对葡萄果皮花青苷生物合成的调控机制研究

以‘红巴拉多’葡萄为试验材料,在转色前期(约花后6周)用300 mg/L的ABA对果穗进行处理,以清水处理为对照;测定不同发育时期葡萄果实的单果重、可滴定酸、可溶性固性物等生理指标,同时测定果皮中总花青苷及ABA含量;检测不同发育时期果皮中ABA信号通路和花青苷生物合成相关基因表达量,克隆6个与花青苷生物合成相关基因的启动子,并预测启动子中的顺式作用元件,在转录调控水平上探讨ABA信号通路对葡萄果皮花青苷生物合成的调控作用。结果表明:(1)ABA处理的葡萄果实可溶性固形物含量明显提高、可滴定酸含量下降。(2)ABA处理显著提高了‘红巴拉多’葡萄果皮的着色水平以及总花青苷和ABA含量。(3)ABA处理后,9个ABA信号通路基因以及6个花青苷生物合成相关基因表达水平明显提高。(4)6个花青苷生物合成相关基因的启动子序列中均含有多个与ABA响应相关的ABRE作用元件。研究发现,9个ABA信号通路基因可能在葡萄果皮着色中发挥着重要作用,其中2个VvABFs转录因子可能直接作用于含有ABRE元件的花青苷生物合成相关基因的启动子序列,推测可通过调控这些基因的转录水平来调控葡萄果皮花青苷的积累。     

表达浑球红细菌hemA基因生产5-氨基乙酰丙酸的研究

5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinate acid,ALA）在农业,工业,医药业具有广泛的应用。ALA由5-氨基乙酰丙酸合酶（5-aminolevulinate acid synthase, ALAS）催化产生,其生物合成受终产物血红素的反馈抑制。本研究克隆一种浑球红细菌的hemA基因,序列分析其与已报道的基因具有96％的同源性,蛋白质编码区域也发生改变,并利用生物信息学软件进行同源关系的分析。采用大肠杆菌重组技术,构建表达载体pET28a—hemA,表达了有活性的浑球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）的ALAS,研究了IPTG诱导和PH对研究ALAS的影响,同时分析了重组菌株合成ALA的能力,测定胞外产量。结果表明,在PH6．5,30mmol／L琥珀酸和60mmol／L甘氨酸培养条件下,胞外ALA的最大合成量达到669mg／L。     

琥珀酸脱氢酶或琥珀酰辅酶A合成酶缺失促进大肠杆菌积累5-氨基乙酰丙酸

5-氨基乙酰丙酸 (ALA) 是生物体内四吡咯类化合物的合成前体,在农业及医药领域应用广泛,是极具开发价值的高附加值生物基化学品。目前利用外源C4途径的重组大肠杆菌发酵生产ALA的研究主要利用LB培养基并添加葡萄糖和琥珀酸、甘氨酸等合成前体,成本较高。琥珀酸在C4途径中以琥珀酰辅酶A的形式直接参与ALA的合成。文中在以葡萄糖为主要碳源的无机盐培养基中研究了琥珀酰辅酶A下游代谢途径琥珀酸脱氢酶编码基因sdhAB和琥珀酰辅酶A合成酶编码基因sucCD缺失对ALA积累的影响。与仅表达异源ALA合成酶的对照菌株相比,sdhAB和sucCD缺失菌株ALA的产量分别提高了25.59%和12.40%,且ALA的积累不依赖于琥珀酸的添加和LB培养基的使用,从而大幅降低了生产成本,显示出良好的工业应用前景。     

拟南芥ABA生物合成基因NCED6对葡萄糖诱导其种子萌发延迟的作用

抑制ABA的生物合成可以缓解葡萄糖抑制拟南芥种子萌发作用,说明ABA的生物合成参与葡萄糖诱导种子萌发的延迟。ABA生物合成基因9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶6（NCED6）可以被不同浓度的葡萄糖上调表达,而nced6突变体的种子对葡萄糖不敏感。     

外源亚精胺对盐胁迫下菠菜叶绿素合成前体含量的影响

采用营养液水培的方法,以耐盐性较弱的菠菜(Spinacia oleracea L.)品种‘全能菠菜’为试材,研究外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下菠菜生长及叶绿素前体含量的影响。结果显示:(1)菠菜植株在250mmol·L-1 NaCl胁迫下生长受到显著抑制,单株总鲜重、总干重、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别较对照降低57.23%、53.08%、63.14%、55.05%、42.22%和42.86%,叶面喷施1.0mmol·L-1Spd使其分别比盐胁迫处理提高62.83%、71.19%、60.57%、71.74%、70.31%和69.23%;(2)250 mmol·L-1盐胁迫使菠菜叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及总叶绿素Chl(a+b)含量分别较对照显著降低42.31%、54.55%和44.53%,叶面喷施1.0mmol·L-1 Spd使其分别较单纯盐胁迫处理显著提高46.24%、51.85%和47.11%;(3)盐胁迫使菠菜叶片Chl a、Chl b、叶绿素酸(Pchl)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)和尿卟啉Ⅲ(UroⅢ)含量均显著降低,而使胆色素原(PBG)和δ-氨基酮戊酸(ALA)含量升高,而叶片Chl a、Chl b、Pchl、Mg-protoⅨ、ProtoⅨ和UroⅢ含量在施用外源Spd后均显著提高,而其PBG和ALA含量有所降低。可见,盐胁迫条件下,菠菜叶片叶绿素合成受阻,受阻位点在PBG向UroⅢ的转化过程,外源Spd能够缓解盐胁迫下菠菜叶片叶绿素合成受阻的程度,促进叶绿素合成,从而提高叶绿素含量。     

Effects of abscisic acid or benzyladenine on pigment contents, chlorophyll fluorescence, and chloroplast ultrastructure during water stress and after rehydration

With the aim to contribute to the elucidation of the role of phytohormones in response of plants to adverse environmental conditions, seedlings of Phaseolus vulgaris, Nicotiana tabacum, Beta vulgaris, and Zea mays were supplied with water, 100 μM abscisic acid (ABA), or 10 μM N⁶-benzyladenine (BA) immediately before imposition of water stress (WS). In all four species, contents of chlorophylls (Chls) and carotenoids were markedly decreased during WS and after rehydration only in plants pre-treated with water but not in those pre-treated with ABA or BA. Contents of pigments of xanthophyll cycle increased during WS more in plants pre-treated with ABA or BA than in those pre-treated with water, but the degree of their de-epoxidation was highest in the later. Similarly, the efficiency of photosystem 2, determined as variable to maximal Chl fluorescence ratio, was not markedly decreased in bean plants pre-treated with ABA or BA in contrast to those pre-treated with water. The imposed WS was not severe enough to damage chloroplast ultrastructure. However, different changes in a size of starch inclusions were observed. In bean plants, the amount of starch increased considerably in plants pre-treated with water, while it decreased in BA pre-treated plants and no change was found in ABA pre-treated ones. The starch content declined under WS in sugar beet and tobacco plants but only moderate changes were found in ABA or BA pre-treated plants. Thus the application of BA and especially of ABA reduced the negative effects of subsequent WS.     

叶面喷施亚精胺对盐碱胁迫下番茄幼苗生长及其叶绿素合成前体含量的影响

以盐碱敏感型番茄品种‘中杂9号’幼苗为试验材料,研究叶面喷施0.25mmol·L-1亚精胺(Spd)对75mmol·L-1盐碱溶液胁迫下番茄幼苗生长、净光合速率及叶绿素合成前体物质含量的影响,探讨Spd在缓解番茄盐碱胁迫伤害的生理机制。结果显示:(1)盐碱胁迫下番茄叶片叶绿素合成前体物质原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁-原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)、原叶绿素酸(Pchl)含量均显著降低,而δ-氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)显著积累,UroⅢ到ProtoⅨ的转化受阻,引起叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl)含量显著降低,以及幼苗叶片净光合速率(Pn)、叶面积、叶片相对含水量、地上和地下部干鲜重的生长指标均显著降低。(2)盐碱胁迫下,叶面喷施Spd可显著促进番茄幼苗的生长,抑制叶片内ALA、PBG、UroⅢ的积累,并提高ProtoⅨ、Mg-protoⅨ、Pchl、Chl a、Chl b、Chl含量和相应Pn值。研究表明,盐碱胁迫显著抑制番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可通过缓解UroⅢ到ProtoⅨ的转化受阻程度,促进盐碱胁迫下番茄叶片的叶绿素合成,提高叶绿素含量和净光合速率,减轻盐碱胁迫对幼苗生长的伤害。     

小麦突变体返白系返白阶段叶绿素代谢的变化

小麦 ( Triticum aestivum)返白系在返白阶段 Chl、胡萝卜素 ( Caro)含量均下降 ,但 Caro/ Chl的比值大于对照 ,表明叶片白化不是因 Caro减少引起的。Chl下降的同时 ,Chla和 Chlb均下降 ,表明该突变体属阶段性缺总 Chl型。返白初期 Chlase活性增高 ,返白中期活性下降 ,表明 Chl降解不是造成叶片失绿的主要原因 ;Chl合成中间物 δ-氨基酮戊酸 ( ALA)、胆色素原 ( PBG)积累 ,尿卟啉 ( Uro )、原卟啉 ( Proto )、镁 -卟啉 ( Mg- Proto )、原叶绿素酸 Pchl减少 ,特别是 Uro 在返白中期含量最低 ,复绿初期却急剧积累 ,表明叶绿素合成受阻于尿卟啉原 ( Urogen )的形成上。     

高等植物脱落酸生物合成途径及其酶调控

脱落酸（ABA）生物合成一般有两条途径：C15直接途径和C40间接途径, 前者经C15法呢焦磷酸（FPP）直接形成ABA;后者经由类胡萝卜素的氧化裂解间接形成ABA, 是高等植物ABA生物合成的主要途径。9-顺式环氧类胡萝卜素氧化裂解为黄质醛是植物ABA生物合成的关键步骤, 然后黄质醛被氧化形成一种酮, 该过程需NAD为辅因子, 酮再转变形成ABA-醛, ABA-醛氧化最终形成ABA。在该途径中,玉米黄质环氧化酶（ZEP）、9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）和醛氧化酶（AO）可能起重要作用。     

5-氨基乙酰丙酸的生物合成和生理活性及其在农业中的潜在应用

文章从一种可能作为新的植物生长调节物质的角度,阐述了具有多种生理活性的5-氨基乙酰丙酸(ALA)的生物合成C5途径与影响因子,提出ALA生物合成最重要的是依赖于谷氨酰-tRNA还原酶(G1uTR)编码基因的表达,其次依赖于谷氨酸-1-半醛转氨酶(GSA-AM)编码基因的表达。在农业生产中,它在低浓度时能促进作物增产,提高抗逆性,在高浓度时作为无毒、无污染的农田除草剂,有潜在的应用前景,应该引起足够重视。     

高等植物脱落酸生物合成途径及其酶调控

脱落酸(ABA)生物合成一般有两条途径:C15直接途径和C40间接途径,前者经C15法呢焦磷酸(FPP)直接形成ABA;后者经由类胡萝卜素的氧化裂解间接形成ABA,是高等植物ABA生物合成的主要途径.9-顺式环氧类胡萝卜素氧化裂解为黄质醛是植物ABA生物合成的关键步骤,然后黄质醛被氧化形成一种酮,该过程需NAD为辅因子,酮再转变形成ABA-醛,ABA-醛氧化最终形成ABA.在该途径中,玉米黄质环氧化酶(ZEP)、9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)和醛氧化酶(AO)可能起重要作用.