ATPase与植物抗盐性

本文综述了高等植物细胞ATPase在盐胁迫下的活性变化及其调控机制。V型H+_ATPase与细胞离子区隔化和植物抗盐性密切相关。盐胁迫提高抗盐植物液泡膜H+_ATPase活性,主要是通过增加V型H+_ATPase主要功能亚基的基因表达以及蛋白质合成。盐胁迫通常降低质膜H+-ATPase活性,很可能是由于酶蛋白质合成受阻,质膜H+-ATPase活性的变化与盐胁迫的强度和时间长短有关。此外,本文还对ABA和Ca2+-CaM等胁迫信号物质对ATPase活性的调控及其与植物抗盐性的关系进行了总结。研究ATPase对盐胁迫的响应和调控机制,有助于阐明植物的盐生境适应机制,也有利于植物的抗盐育种工作。     

等渗盐胁迫对番茄抗氧化酶和ATP酶及焦磷酸酶活性的影响

用Ca(NO3)2 80 mmol/L和NaCl 120 mmol/L等渗溶液处理番茄幼苗后,细胞质和叶绿体中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性升高,并且NaCl胁迫的作用明显高于Ca(NO3)2胁迫.Ca(NO3)2处理提高了线粒体中SOD、CAT、APX的活性,而NaCl处理降低了它们的活性.根系质膜H -ATPase、液泡膜H -ATPase、焦磷酸酶(H -PPase)的活性和叶片丙二醛(MDA)及脯氨酸含量在两种盐胁迫后明显增加.NaCl处理对植株生长的抑制程度明显高于Ca(NO3)2处理.     

NaCl胁迫对盐芥质膜和液泡膜ATPase活性的影响

以盐生植物盐芥和中生植物拟南芥幼苗为材料,研究了盐胁迫对它们叶片和根质膜、液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性以及H+-ATPase、Na+/H+ 逆向转运蛋白表达的影响.结果显示:在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根质膜的H+-ATPase活性分别比对照显著升高41%～212%和35%～53%,液泡膜的H+-ATPase分别显著升高281%～373%和4%～38%,而拟南芥却比相应对照都显著降低;相同盐浓度胁迫下,盐芥叶片的H+-ATPase活性比根部高4～8倍,盐芥根也远高于拟南芥.在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase蛋白质β亚基含量变化与其酶活性变化趋势一致,质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白的表达量与Na+含量变化趋势一致.盐胁迫下盐芥根中Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性的增加与根中Ca2+和K+含量呈显著正相关.研究发现,在盐胁迫条件下,盐芥能有效增强H+-ATPase蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白表达,显著提高其根系与叶片质膜和液泡膜的H+-ATPase、Ca2+-ATPase和K+-ATPase活性,维持细胞质中较高的Ca2+和K+水平,从而缓解盐胁迫的伤害,增强耐盐性.     

盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H+-ATPase活性对脯氨酸积累的影响

盐胁迫降低无花果振荡培养细胞培养液pH ,添加质膜H ATPase活性抑制剂Na3VO4 则抑制盐诱导的培养液pH下降 ,表明盐诱导培养液pH下降主要是细胞质膜H ATPase活性增加的结果。NaCl处理提高活体细胞质膜H ATPase活性 ,而降低膜微囊H ATPase活性。培养液中添加Na3VO4 5 0 μmol/L完全抑制盐胁迫下无花果细胞游离脯氨酸积累 ,但添加更高浓度Na3VO4 ,则提高细胞液泡膜H ATPase活性 ,同时Na3VO4 抑制脯氨酸积累的效应下降 ,暗示盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H ATPase共同参与细胞质pH调节 ,影响游离脯氨酸积累。     

盐生车前根液泡膜ATPase对盐胁迫的响应

用蔗糖密度梯度离心法从对照和盐处理的盐生车前根中分离出液泡膜,并对其ＡＴＰａｓｅ某些特性进行了比较研究,蔗糖连续密度梯度离心后ＮＯ＾－３敏感的ＡＴＰａｓｅ活性主要分布在２２％－３５％蔗糖浓度之间,用不连续密度梯度离心法从２２％－３５％界面收集到的膜主要源于液泡膜。因为,这种膜ＡＴＰａｓｅ活性受到Ｃｌ＾－的促进和ＮＯ＾－３的强抑制,而叠氮化钠和正钡酸钠只抑制酶活性的１０％左右,最适ｐＨ８．０。     

液泡膜H~+-PPase与植物耐盐性

文章介绍植物液泡膜H+-PPase的结构、功能及其分子生物学的研究进展,并着重阐述液泡膜H+-PPase在植物耐盐性中的作用。     

液泡膜H+-ATPase在植物的非生物胁迫响应和信号转导中的作用

液泡膜H^＋-ATPase是一种多亚基复合体,在植物受到非生物胁迫后,其对逆境信号的感知转导即做出相应的变化。在Ca^2＋通道、ABA信号通路及盐过敏感途径等信号传递的过程中,都有V-ATPase的参与。文章将对这一领域的研究进展进行介绍。     

盐胁迫对大麦幼苗质膜,液泡膜上共价和非共价结合多胺含量的影响

用不同浓度ＮａＣｌ处理７ｄ龄大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａｒｅＬ．）幼苗３ｄ。以非共价键和共价键形式分别与质膜和液泡膜微囊及膜蛋白结合的多胺含量受低 度盐的促进而被高浓度盐所抑制。以非共价键形式与膜微囊结合的各种多胺中亚精胺（Ｓｐｄ）含量最高,占膜上多胺总量的４０％－７０％,与膜蛋白共价结合的各种多胺中腐胺（Ｐｕｔ）含量占主导地位,占膜蛋白上多胺总量的３５％－６０％。在根系液泡膜上发现一种含量丰     

外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制

以铝耐受型丹波黑大豆(RB)幼苗为供试材料,考察了不同浓度铝胁迫下添加外源IAA对RB根尖内源IAA、H2O2、MDA、铝含量、柠檬酸分泌量以及质膜H+-ATPase活性的影响,探讨外源IAA增强RB抗铝能力的生理机制。结果显示:(1)经25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理24h后,RB根尖IAA含量、柠檬酸分泌量和质膜H+-ATPase活性均表现为先上升后下降的趋势,而H2O2、MDA和根尖铝含量却随着铝处理浓度的增加呈显著上升趋势。(2)与单独25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理相比,添加50μmol·L-1外源IAA后使得RB根尖铝、MDA和H2O2含量均显著降低,同时使RB根尖柠檬酸分泌量分别相应增加到单独处理的2.39、1.73和6.85倍,且其相应的质膜H+-ATPase活性也增加了1.09、1.74和1.45倍。研究表明,外源IAA能通过增强丹波黑大豆根尖柠檬酸的分泌量和质膜H+-ATPase活性来提高其对铝胁迫的抗性,明显缓解铝毒害作用。     

植物质膜H+-ATPase响应盐胁迫的分子机制

植物细胞质膜质子泵（PM H^＋-ATPase）有看家酶之称,是由多基因编码的,其主要功能是向细胞营养物质的吸收和离子跨膜运输提供驱动力。文章介绍PM H^＋-ATPase在植物抗盐中的作用及研究进展。     

植物感受盐胁迫及相关钙信号的研究进展

盐胁迫对植物的生长和发育造成严重影响,其危害包括渗透胁迫、离子毒害等,严重损害了农业生产和粮食安全。在盐胁迫下,植物相关感受器接受刺激,使得Ca²⁺通过细胞膜以及细胞内钙库膜上打开的Ca²⁺通道进入细胞质基质,导致细胞质内Ca²⁺浓度升高,产生钙信号。钙离子作为重要的第二信使,在植物细胞内和细胞间传递信号,信号往下游传递,在不同生长和发育阶段引起植物一系列的生理响应来应对盐胁迫影响。钙信号主要通过钙调蛋白（CaM）、钙调素样蛋白（CML）、钙依赖性蛋白激酶（CDPK）、钙调磷酸酶B样蛋白（CBL）和CBL互作蛋白激酶（CIPK）感知并将特异的钙信号信息传递到下游;从而激活植物盐胁迫生理响应。本文主要综述植物如何感知盐胁迫刺激,以及钙信号产生与传导机制,并对该研究领域需解决的问题进行了展望。     

质膜转运蛋白及其与植物耐盐性关系研究进展

植物细胞质膜有两种主要功能：⑴溶质运输（进出细胞）,溶质运输主要由转运蛋白完成;⑵信号传导,即接收信号并引发细胞生理生化响应。盐分过多对植物的伤害主要是离子毒害。质膜转运蛋白活性环境变化能做现迅速响应。本文简要叙述了植物细胞质膜转运蛋白类型、分子特性、生理功能及其活性调节。介绍了植物细胞质膜Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ、质膜氧化还原系统、质膜离子载体和离子通道对盐胁迫的响应及其这些响应与植物耐盐性之间的关     

盐害生理与植物抗盐性

概述了盐害对植物的伤害及植物耐盐的生理机制,并综述了植物耐盐相关基因的研究进展。同时综合相关资料,提出了提高植物耐盐性的途径。     

液泡膜H+ -PPase与植物耐盐性

文章介绍植物液泡膜H^＋-PPase的结构、功能及其分子生物学的研究进展,并着重阐述液泡膜H^＋-PPase在植物耐盐性中的作用。     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

杜氏盐藻质膜ATPase在渗透调节中的可能作用

杜氏盐藻是一种以甘油为渗透调节物质的单细胞海藻,能够在0.08～5.0mol/L NaGl的培养液中生长。当外界NaGl浓度从0.5mol/L上升到4.0mol/L时,藻细胞内的Na~+和K~+含量变化不大,甘油含量则从6.20Pg/cell上升到51.50pg/cell。当藻细胞承受2.0mol/L到3.0mol/L NaCl的高渗胁迫时,能通过增加细胞内甘油含量来恢复原有形态;同时,藻细胞的H~+分泌增加,ATP含量下降;20μmol/L Na_3VO_4抑制了这些变化。KGN处理虽降低藻细胞内的ATP含量,却增加K~+外流和Na~+内渗。     

盐胁迫对小麦根质膜ATPase活性的影响

以小麦为实验材料,研究了盐胁迫对根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase活性及H^ —ATPase蛋白表达的影响。结果显示：50、100、150mmol/L的NaCl处理72h后,小麦根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase活性均降低。100mmol／L NaCl对质膜ATPase活性的抑制程度随处理时间的延长而增强,在处理24h后,H^ —ATPase和Ca^2 —ATPase的活性分别降为对照的72％和75％,而处理72h后,酶活性分别减小到对照的50％和48％。50、100、150mmol／L的NaCl直接作用于提取的质膜微囊,H^ —ATPase的活性分别降低约5％、8％和16％。Western blotting分析结果显示100mmol／L NaCl处理72h后,质膜H^ —ATPase的含量与对照比有所减少。本研究表明：盐胁迫抑制小麦根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase的活性,酶含量的减少可能是盐胁迫导致质膜H^ —ATPase活性降低的原因。     

盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

甘氨酸甜菜碱增强青菜抗盐性的作用(英文)

通过对青菜 (BrassicachinensisL .)叶面喷施甜菜碱 ,发现其易于为叶片所吸收并运至其他部位。一定浓度范围内的甜菜碱可明显增强青菜对盐胁迫的抗性。甜菜碱可显著降低盐胁迫下叶和根中Na 的累积 ,这种降低主要是根系对Na 、K 的选择性吸收能力增强所致。盐胁迫下甜菜碱导致根系质膜H ATPase活性提高了 45.1 % ,据此推测甜菜碱降低植株中Na 的累积很可能部分由于促进根系质膜的主动排Na 过程。另外 ,甜菜碱对抗盐性的增强还体现在对叶片质膜和叶绿素的稳定作用和对脯氨酸合成的促进。