外源ABA及其抑制剂钨酸钠对木薯块根类胡萝卜素相关基因和蛋白的影响

旨在研究外源ABA及其抑制剂钨酸钠(Na_2WO_4)对木薯块根类胡萝卜素相关基因和蛋白的影响。以木薯品种华南9号(Manihot esculenta Crantz SC9)为材料,HPLC测定块根β-胡萝卜素;Western blot分析相关蛋白表达量;QPCR分析相关基因表达量。结果显示,外源ABA及钨酸钠能提高块根β-胡萝卜素的含量;其中外源ABA与钨酸钠都提高了类胡萝卜素合成途径基因PSY2与LCYB表达,并抑制降解相关的ZEP与NCED3基因的表达,从而能够在转录水平的变化上解释β-胡萝卜素含量的变化,且LCYB与ZEP在转录与翻译水平具有一致性;与质体相关PAP1基因和FBN1a在处理下上调表达在一定程度上增加了质体小球的数量;外源ABA及钨酸钠使活性氧(ROS)相关的超氧化物歧化酶(Fe-SOD和Cu/Zn-SOD)表达量升高保护了块根中类胡萝卜素的稳定。这三者共同作用,提高了块根β-胡萝卜素的含量。     

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.     

高等植物脱落酸生物合成的酶调控

高等植物ABA的生物合成开始于细胞质内的甲瓦龙酸 (MVA)或位于叶绿体内的丙酮酸_硫胺素焦磷酸 (TPP) ,经一系列反应最后在质体或胞质中形成的。除胁迫或植物发育中生理变化引起的诱导外 ,ABA的合成还受到一系列酶的调控 ,其中 ,玉米黄质环氧化酶 (ZE) ,9_顺环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)和醛氧化酶 (AO)可能起到重要的调节作用。本文介绍近年来ABA生物合成酶调控的研究进展。     

类胡萝卜素裂解双加氧酶及其生理功能

类胡萝卜素是一大类结构相似的化合物,其裂解途径主要有羟化酶途径、双加氧酶裂解途径和氧化酶途径。类胡萝卜素经羟化酶途径可最终转化成脱落酸,经氧化酶途径则最终转化成维生素A;而在裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)催化下,类胡萝卜素氧化成脱辅基类胡萝卜素。AtCCDs是包括9个成员的小基因家族,CCD1影响果实的色泽和风味;CCD7和CCD8分别编码一个质体区域化蛋白,并参与侧根、侧芽的萌发。9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)催化的裂解是ABA合成的关键步骤。本文对类胡萝卜素裂解途径及相关酶类的生理功能进行了综述。     

类黄酮及其植物生理学作用

类黄酮是一大类重要的植物次生代谢产物,它们是由乙酸途径和莽草酸途径提供的亚单元组成的。类黄酮分子的基本结构是一C_(15)单元,可以发生氧化作用、还原作用和烷基化作用,进而衍生出更多结构各异的类黄酮物质。在高等植物中,类黄酮是在质体中合成的,而后在液胞中以糖苷形式积累(少数例子中,发现在胞壁和胞间层中也有积累),其生物学作用是多方面的。对光合作用的影响     

ABA分解代谢及其代谢关键酶——8'-羟化酶

脱落酸(ABA)在植物的生长发育和环境胁迫响应等过程中具有重要作用。ABA合成与分解代谢的动态平衡共同调控植物内源ABA水平。ABA8′位甲基羟基化途径是高等植物内源ABA代谢的主要途径;8′-羟化酶是该代谢途径的关键酶,属于P450酶系。生物化学和基因组学研究表明,拟南芥CYP707A家族基因编码8′-羟化酶,该基因家族广泛存在于高等植物中,调控植物内源ABA代谢,介导ABA相关的生理生化过程。本文综述了ABA分解代谢的基本途径,详细概述了ABA8′位甲基羟基化途径及该代谢途径的关键酶8′-羟化酶。同时介绍了8′-羟化酶编码基因-CYP707A家族基因的生物学特征和功能。     

苔藓植物脱落酸研究进展

脱落酸(ABA)作为逆境信号,在植物抗逆特别是抗旱过程中起关键作用。苔藓植物是最早登陆的高等植物,探究其ABA的作用机理对于理解陆生植物的进化具有重要意义。本文主要描述ABA在苔藓植物中的功能和作用,并以小立碗藓(Physcomitrella patens)为例,总结了ABA合成和信号转导途径的研究进展,丰富了对ABA在早期陆生植物生存与进化过程中作用的认识。     

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。     

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。     

植物乙酰辅酶A羧化酶的分子生物学与基因工程

植物中的乙酰辅酶A羧化酶(acetylCoAcarboxylase,ACCase)分两种类型:原核类型的ACCase位于质体中,是脂肪酸合成途径中的关键酶;真核类型的ACCase位于胞质溶胶中,催化形成的产物主要用于长链脂肪酸的合成以及类黄酮等次生代谢产物的合成。但禾本科植物的质体和胞质溶胶中的ACCase都属于真核类型,其中质体中的是环己烯酮类和芳氧苯氧丙酸类等除草剂作用的靶蛋白。文中主要综述了植物中ACCase的生理功能、分子生物学特征及其对两类除草剂的敏感性,并对其基因工程作了展望。     

小麦受渍后MACC的形成和ACC含量及乙烯产生的关系

大量的资料指出,植物在渍水条件下产生逆境乙烯(Bradford和Yang 1981)。这是由于渍水造成土壤厌氧环境,使植物根部合成大量ACC,ACC向上运输,在地上部因O_2分压高而转化为乙烯,从而发生一系列生理效应,如引起节根形成,偏上生长,加速衰老等(Bradford和Yang 1980a)。这种渍害诱导乙烯的生成亦遵循Met→SAM→SCC→C_2H_4途经(Adams和Yang 1979)。一般在     

1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)及其编码基因

萜类物质是广泛分布于生物界的一类天然产物,也是重要生命物质。萜类物质通过甲羟戊酸(MVA)途径和2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸(MEP)途径合成,古细菌、真菌和动物及人的萜类物质主要通过MVA途径合成,而多数真细菌(即通常而言的细菌)则利用MEP途径。植物同时拥有两种途径但分别定位于细胞质和质体。1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)是MEP途径的第一个酶,也是该途径的关键调控位点。现从DXS在MEP途径中的作用、DXS结构、亚细胞定位和酶活性、编码基因及突变体等方面对DXS进行全面阐述。拟南芥DXS基因插入突变体cla1-1发生白化,DXS基因表达与类胡萝卜素等萜类物质积累密切相关,在转基因生物体中过度表达DXS可促进萜类物质合成。植物DXS具有典型的质体转运肽序列,决定了DXS的质体定位。完备的DXS活性分析体系为DXS抑制剂开发筛选等研究奠定良好基础。DXS由一至多个基因编码,随生物种类而异,根据同源性,植物DXS基因可分成两类。DXS基因家族不同成员具有不同的表达模式,但通常有一个成员在多种组织中广泛表达。     

植物内源ABA水平的动态调控机制

ABA具有调节植物生长发育和对环境胁迫做出快速反应的重要功能, 植物内源ABA水平受到ABA合成、代谢及转运等途径的复杂调控。该文综述了近年来植物ABA从头合成、羟基化代谢、可逆糖基化代谢及ABA转运等领域的最新研究进展, 重点讨论ABA合成与代谢基因的表达调控机制, 并展望了今后的研究方向。     

植物内源ABA水平的动态调控机制

ABA具有调节植物生长发育和对环境胁迫做出快速反应的重要功能, 植物内源ABA水平受到ABA合成、代谢及转运等途径的复杂调控。该文综述了近年来植物ABA从头合成、羟基化代谢、可逆糖基化代谢及ABA转运等领域的最新研究进展, 重点讨论ABA合成与代谢基因的表达调控机制, 并展望了今后的研究方向。     

脱落酸激素诱导拟南芥幼苗中花青素的合成

脱落酸(abscisic acid,ABA)激素是一类重要的生长调节物质,参与调控植物的多种生理过程。花青素(anthocyanins)是植物次生代谢产生的类黄酮化合物,对植物的生长发育和逆境胁迫响应有重要作用。该文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象,探讨ABA信号对花青素生物合成的调控功能和作用机制。结果表明:外源施加ABA显著提高野生型幼苗茎尖中花青素的积累。相一致的是,ABA能诱导某些与花青素合成相关的转录因子及合成酶基因的表达。遗传学分析发现,ABA诱导花青素合成部分依赖于MBW复合体中的核心转录因子,如TTG1、TT8及MYB75等。初步机制研究揭示,ABA信号途径中的bZIP类转录因子ABI5能与TTG1、TT8及MYB75等相互作用形成蛋白复合物。综上结果认为,ABA信号诱导拟南芥幼苗中花青素的积累,并可能通过ABI5与MBW复合体协同作用调控花青素的合成。     

脱落酸调控种子休眠和萌发的分子机制

脱落酸(ABA)是调控种子休眠和萌发过程的主要植物激素。种子内源ABA含量和种胚对ABA敏感性共同调控种子休眠和萌发过程, 确保植物种子以休眠状态在逆境中保持其自身繁衍能力, 并在适宜的环境下启动萌发程序。种子ABA合成代谢和ABA信号转导途径涉及许多重要基因家族, 它们通过复杂的调控网络精确地控制着种胚发生、种子成熟、休眠及萌发进程。该文对ABA调控种子休眠和萌发的分子机制最新研究进展进行综述, 并展望了今后的研究方向。     

高等植物脱落酸生物合成的酶调控

高等植物ABA 的生物合成开始于细胞质内的甲瓦龙酸（MVA）或位于叶绿体内的丙酮酸_硫胺素焦磷酸（TPP）,经一系列反应最后在质体或胞质中形成的。除胁迫或植物发育中生理变化引起的诱导外,ABA的合成还受到一系列酶的调控,其中,玉米黄质环氧化酶（ZE）,9_顺环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）和醛氧化酶（AO）可能起到重要的调节作用。本文介绍近年来ABA生物合成酶调控的研究进展。     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/L NaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积。其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应。研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应。进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO。此外,Ca~(2 )在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用。     

光合作用的C_3、C_4途径及其调节(续)

三、C~4途径及其调节 1.C_4途径 C_4植物的光合碳代谢除C_3途径外还有C_4途径,二条途径是紧密联系的(图9)。C_4植物的光合作用碳同化包括三个主要步骤:(1)在叶肉细胞内发