植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程

甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。多种高等植物在盐碱或缺水的环境下在细胞中积累甜菜碱 ,以维持细胞的正常膨压。甜菜碱的积累使得许多代谢中的重要酶类在渗透胁迫下能保持活性。在植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化得到 ,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶 (CMO) ,催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)。本文综述了这两种酶的分子生物学及基因工程研究的最新进展 ,讨论了其基因工程研究的意义。     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述。     

甜菜碱与植物耐盐基因工程

向非甜菜碱积累植物导入甜菜碱合成途径是提高植物耐盐性的策略之一。甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物。盐胁迫下 ,它能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡 ,并对胞内的一些重要酶类起保护作用。编码甜菜碱合成酶的基因已被克隆 ,并应用于植物耐盐基因工程。本文介绍了甜菜碱的生理作用、合成酶及相关基因的特性 ,并结合本实验室的工作对甜菜碱基因工程及其进展作了简单的综述     

甜菜碱和甜菜碱合成酶

就重要的渗透调节剂甜菜碱在高等植物中的分布、诱导积累和生物合成,以及甜菜碱合成酶的分子生物学研究的历史和进展作了扼要综述。甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。植物、微生物、海洋无脊椎动物、海藻、真菌和细菌中都有存在。许多高等植物,特别是会科和禾本科植物,在受到水／盐胁迫时积累大量甜菜碱。甜菜碱生物合成的调节控制及其相应的遗传操作的研究,对认识植物的渗透调节机理和培育高抗盐抗旱作物品种有重要意义。     

甜菜碱的合成及与其相关基因的遗传工程

介绍了植物甜菜碱合成和甜菜碱提高植物耐盐性基因工程的研究进展 ,并对甜菜碱提高植物耐盐性的研究作了展望     

盐胁迫下三色苋甜菜碱及有关酶含量的变化

三色苋(Amaranthus tricolor)不同器官中的甜菜碱(GB)含量显著不同.除子叶外,根、茎和叶的GB含量和茎、叶中的胆碱单加氧酶(CMO)含量都因300 mmol/L的NaCl处理而增加.甜菜碱醛脱氢酶(BADH)的表达无论盐处理与否在所有器官中都能检测到,其含量变化不大.当种子发芽时,具备合成GB的能力,CMO含量增加;在此之前未能检测到CMO,也不能合成GB.研究结果表明三色苋响应盐胁迫而合成GB的关键酶是CMO.     

甜菜碱醛脱氢酶基因的cDNA克隆

甜菜碱醛脱氢酶基因的ｃＤＮＡ克隆马德钦,汤岚,吕文,骆爱玲,梁峰（中国科学院微生物研究所,北京１０００８０）（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）ｃＤＮＡＣＬＯＮＥＯＦＴＨＥＧＥＮＥＯＦＢＥＴＡＩＮＥＡＬＤＥＨＹＤＥＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ￥￣...     

一氧化氮合成酶分子生物学进展

一氧化氮合成酶分子生物学进展张登海（上海医科大学２０００３２）一氧化氮（ＮＯ）是一种重要的信使分子,它参与血管调节、神经传递、炎症、免疫反应等过程,在多种疾病的发病中有重要作用。在哺乳动物,ＮＯ的作用涉及几乎所有的脏器。ＮＯ由ＮＯ合成酶（ＮＯＳ）合成...     

诱生型一氧化氮合成酶分子生物学进展

一氧化氮（NO）作为一种新发现的信使分子,是近年研究的热点之一,细菌成分和（或）细胞因子可诱导某些细胞生成NO合成酶（NOS）合成NO,参与机体多种反应过程,可编码这种诱生型NOS（iNOS)的cDNA已从数种细胞中克隆成功,通过对cDNA编码蛋白同源性,功能区组成及表达的研究,使得对iNOS的认识更加深入。     

植物螯合肽合成酶的研究进展

植物螯合肽（phytochelatins,PCs）在植物解除重金属的毒性方面具有重要作用,其结构为（γ-Glu—Cys）n-Gly（n=2—11）,它不是基因的编码产物,而是在植物螯合肽合成酶（phytochelatin synthase,PCS）的催化下以谷胱甘肽（glutathione,GSH）为底物合成的。PCS能够被金属离子激活,高度保守的N-端是催化结构域,而其C-端则是多变的。本文就PCS的结构,功能与催化机制以及PCS的最新研究进行了介绍。     

植物蔗糖磷酸合成酶研究进展

蔗糖磷酸合成酶(Sucrose Phosphate Synthase,以下简称SPS)是植物体内控制蔗糖合成的关键酶。植物体内蔗糖的积累与SPS活性正相关,SPS还参与植物的生长和产量形成,并在植物的抗逆过程中起重要作用。高等植物中至少存在A、B、C三个家族的SPS,而禾本科植物至少存在A、B、C、DIII和DIV五个家族的SPS。不同植物体内不同家族的SPS基因的表达特性不同,它们所发挥的功能也存在差异。SPS的活性在基因表达调控和SPS蛋白磷酸化共价修饰作用两个层面受到植物生长发育、光照、代谢产物、外源物质如激素和糖类等多种因素的复杂调控。转基因研究表明,转SPS基因是提高作物产量和品质、增强作物抗逆性的有效途径,值得深入研究。全面总结了国内外在植物蔗糖磷酸合成酶方面的研究进展,并提出问题与研究展望,期望为进一步研究并利用植物SPS基因改良作物品种提供参考。     

植物脯氨酸合成酶基因工程研究进展

逆境条件下植物细胞积累脯氨酸是植物适应逆境的一种反应,有利于减轻逆境对植物的伤害。简要回顾了生物体脯氨酸代谢过程和逆境下植物积累脯氨酸的作用,重点总结了植物体内脯氨酸合成酶基因吡咯啉-5羧-酸合成酶(P5CS)的克隆、表达和转基因研究进展。研究认为,P5CS是一个逆境胁迫应答基因,通过基因工程方法调节P5CS基因的表达有利于提高植物体脯氨酸的积累量,改善植物的抗逆性。因此,目前可以在大田植物中开展利用提高脯氨酸来改善植物抗逆性的研究。     

干旱和NaCl胁迫下梭梭幼苗中甜菜碱含量和甜菜碱醛脱氢酶活性的变化（简报）

梭梭幼苗的甜菜碱含量和甜菜碱醛脱氢酶（BADH）活性随外界NaCl浓度的增加和干旱胁迫时间的延长而增加。干旱和NaCl促进旱生植物梭梭体内甜菜碱积累与BADH活性有关。     

中亚滨藜甜菜碱醛脱氢酶基因的表达特性

根据已发表的几种植物的甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的同源保守区设计了一对兼并引物,通过RT-PCR方法从中亚滨藜中扩增出BADH基因的近5′端序列,共395bp,与菠菜、山菠菜、甜菜、千穗谷、大麦的BADHcDNA相应片段的同源性较高,以此片段为探针,对中亚滨藜的基因组进行Southern杂交分析,证明该基因可能是单拷贝的。Northern印迹杂交结果表明：NaCl250mmol/L处理的植株的BADHmRNA水平比对照植株约高2倍。说明中亚滨藜中BADH基因的表达受盐诱导。     

从植物生理学到植物分子生物学

近代生物学的发展,特别是分子生物学和细胞生物学向植物科学的渗透和交叉,已使植物生物学的面貌一新。植物生理学的研究正在进入一个新的发展阶段,使人们可以在分子和细胞水平上研究植物的各种生命活动的基本规律,进而使有效地调控这些生命过程成为可能。正是在这样一种背景下,一门     

不同基因型小麦和高梁的抗旱性与其种芽甜菜碱醛脱氢酶的关系

不同基因型小麦（Triticum aestivum L.)和高梁（Sorghum vulgare L.)的抗旱性与其种芽中的甜菜碱醛脱氢酶（ＢＡＤＨ）的含量存在密切关第,种芽中的ＢＡＤＨ含量可以作为种质资源抗旱性评价鉴定的参考指标。     

植物花色呈现的生物化学、分子生物学机制及其基因工程改良

文章综述了植物花色基因工程改良的前提、策略和特殊性。植物主要花色色素类黄酮、类胡萝卜素的合成途径和相关酶的基因表达已基本研究清楚,关键酶的基因已被克隆。花色的基因工程改良遵循一般植物基因工程规律,而且是系统工程,要求花器官特异性启动子,基本策略为抑制关键酶的基因表达、导入调节基因或新的外源基因。花色基因工程可能成为获得雄性不育的方式之一,应与传统育种技术有机结合,当然也存在安全性问题。     

几丁质酶的分子生物学特性及其在转基因植物中的应用

几丁质酶及其底物几丁质均广泛存在于自然界。由于几丁质酶及其解产物在生物学,医学、化学、主环境科学等方面潜在的价值越来越受到重视,对酶的基础理论和应用研究已逐步深入,作者综合论述了近年来质酶在分子结构,同源性等方面的研究进展,以及在抗病害基因工程中的发现与应用,并对其进一步的研究提出展望。