脱落酸和6-苄氨基嘌呤对离体小麦叶片 δ-氨基乙酰丙酸形成的调节作用

ABA能够明显地抑制Chl前体——ALA的生物合成,抑制效应随ABA浓度的提高而增强。6BA能够促进ALA的生物合成,并且能逆转ABA的抑制作用。ALA的合成在植物体内可能受ABA和细胞分裂素的调节。 在离体叶片衰老的最初阶段,6BA和ABA对Chl含量的影响可能与这两种物质通过ALA从Chl合成方面来起作用有关。     

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…     

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。     

油菜叶绿素b减少突变体Cr3529叶绿素生物合成的研究

利用吸收光谱和荧光光谱法测定了油菜叶绿素b减少突变体Cr3529子叶叶绿素生物合成途径中几种主要前体物质的含量.结果显示:突变体子叶中叶绿素生物合成第一个限速步骤的前体物质δ-氨基乙酰丙酸(ALA)含量与野生型油菜大致相同,饲喂ALA后的突变体及野生型油菜子叶中ALA含量均显著增加,但二者无显著差异;胆色素原含量在突变体中也未降低,而尿卟啉原Ⅲ含量仅为野生型的一半,粪卟啉原Ⅲ、原卟啉Ⅸ、镁原卟啉Ⅸ和原植基叶绿素的含量都明显低于野生型.结果证明,Cr3529突变体中叶绿素生物合成受阻于由胆色素原形成尿卟啉原Ⅲ的步骤,其叶绿素合成缺陷的机制和前体物质的累积与其它叶绿素b减少突变体明显不同.     

6-苄氨基嘌呤促进黄化小麦叶片叶绿体的发育——Ⅰ.6-苄氨基嘌呤对叶绿素形成的影响

6-BA(6-苄氨基嘌呤)能促进整体黄化小麦叶片光下的叶绿素积累,它的作用包括两个方面:1)消除照光初期叶绿素积累的滞后期,2)促进叶绿素积累稳定期的增长速度。6-BA的作用只表现在叶绿素量上的增加,而在质上无影响。6-BA处理后的暗保温(2小时以上)对其发挥作用是必需的,若处理后立即照光,则无效应。6-BA的作用与其浓度和小麦苗龄有关,在0.01 ppm时已表现促进作用,至5ppm达最高。6-BA对三天苗龄的小麦叶片已有促进,对七天苗龄的叶片促进最大。6-BA能克服环己酰亚胺对叶绿素积累的抑制作用,与脱落酸之间亦存在拮抗作用。 在转绿过程中叶绿素降解是很弱的,6-BA对此无影响。进一步对叶绿素前体——ALA(δ-氨基乙酰丙酸)的分析表明6-BA对其在光下的形成有明显促进,说明6-BA可能是通过促进ALA的形成而影响叶绿素的合成过程。     

磷胁迫对水曲柳幼苗叶绿素合成、光合作用和生物量分配格局的影响

采用沙培试验对水曲柳幼苗磷胁迫与叶绿素合成、光合作用和生物量分配的关系进行了研究．结果表明,在磷胁迫下,水曲柳幼苗叶片内5-氨基乙酰丙酸(ALA)合成速率和胆色素原(PBG)合成酶活性下降,但叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及类胡萝卜素含量没有显著变化;水曲柳幼苗叶片和根中N浓度下降。P在各个部位的浓度也相应减少。表明N和P在苗木生理过程中具有协同作用．叶片中N浓度下降引起光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光量子效率(Fv／Fm)、PSⅡ的光化学效率(ΦpsⅡ)、电子传递速率(ETR)以及最大光合速率(Amax)下降．磷胁迫对叶绿素合成的影响与Amax下降无关．在磷胁迫下,水曲柳幼苗总生物量下降,且生物量分配倾向于地下部分。而在P充足或过剩条件下,生物量主要分配于地上部分．     

外源5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下酸枣光合特性的影响

以2年生酸枣幼苗为试验材料,探讨不同浓度NaCl(0、4、8、12g·kg-1)胁迫下喷施5-氨基乙酰丙酸(ALA,75、150mg·L~(-1))对酸枣光合特性的影响。结果显示:(1)不同浓度NaCl胁迫下,外源ALA对酸枣叶片的净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及叶绿素含量等具有明显促进作用。(2)在不同浓度NaCl胁迫下,喷施75mg·L~(-1)的ALA仅在NaCl浓度为4和8g·kg-1处理下对酸枣Tr值具有显著提高作用,而喷施150mg·L~(-1) ALA在各NaCl浓度胁迫下对其Pn、Ci和Tr均具有显著促进作用。(3)在重度NaCl胁迫(12g·kg-1)下,喷施150mg·L~(-1) ALA对酸枣叶片叶绿素含量具有显著提高作用,而喷施75mg·L~(-1)浓度ALA却无明显提高。研究表明,在NaCl胁迫条件下,外源ALA能有效改善酸枣叶片光合气体交换参数,提高叶绿素含量,从而缓解NaCl胁迫的伤害,提高其光合能力,并以喷施150mg·L~(-1) ALA的缓解效果更好。     

外源ALA对干旱胁迫下山定子叶片叶绿素荧光特性及抗性生理指标的影响

以两年生山定子(Malus baccata(L.)Borkh)盆栽苗为材料,正常浇水为对照,控水条件下喷施不同浓度(0、25、50、75、100mg/L)5-氨基乙酰丙酸(ALA),测定各持续干旱胁迫时期(第0、4、8、12天)叶片的抗旱生理指标及光合荧光参数,研究ALA对干旱胁迫下山定子叶绿素荧光和抗逆生理生化特性的影响及其调节机制。结果显示:(1)持续干旱胁迫条件下,外源ALA处理使得山定子叶片渗透调节物质(SS、SP、Pro)含量增加,抗氧化酶(SOD、POD、APX)活性升高,丙二醛(MDA)积累减少。(2)ALA处理增大了干旱胁迫下山定子叶片的气孔开度,促进叶绿素的合成,并对干旱引起的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光量子效率(YⅡ)、光化学淬灭系数(qP)及光合电子传递速率(ETR)的减小,以及PSⅡ调节性能量耗散的量子产额(Y_(NPQ))、非调节性能量耗散的量子产额(Y_(NO))和非光化学淬灭系数(NPQ/4)的增大有明显的缓解作用。研究认为,外喷ALA能够有效缓解干旱胁迫对山定子生理代谢功能的损伤,但干旱胁迫条件下山定子对不同浓度ALA响应程度不尽相同,其中以75mg/L的ALA处理效果较为理想。     

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。     

叶面喷施亚精胺对高温胁迫下番茄叶绿素合成代谢的影响

以设施番茄栽培品种‘金棚朝冠’幼苗为试验材料,研究叶面喷施0.25 mmol·L~(-1)亚精胺(Spd)对高温胁迫下(38℃/28℃,昼/夜)番茄幼苗生长及叶绿素合成过程中前体物质含量、关键酶活性和叶绿素含量的影响,探讨Spd缓解番茄高温胁迫伤害的生理机制。结果表明:(1)高温胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可有效缓解高温胁迫对番茄幼苗地上部生长的抑制作用,但对于地下部的生长无显著缓解作用。(2)高温胁迫下番茄叶片叶绿素合成前体物质δ-氨基酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)的含量显著提高,而尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁-原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)和原叶绿素酸(Pchl)的含量显著降低,证明叶绿素前体由PBG向UroⅢ的转化受阻,导致叶绿素a(Chla)、总叶绿素(Chlt)含量和Chla/Chlb显著降低。(3)叶面喷施Spd能增强高温胁迫下胆色素原脱氨酶(PBGD)活性,有效缓解了高温胁迫对PBG到UroⅢ转化的阻碍作用,促进PBG之后叶绿素合成前体物质的合成,Chla含量和Chla/Chlb显著增加。研究发现,高温胁迫显著抑制番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可通过显著增强PBGD活性来缓解由PBG向UroⅢ的受阻程度,促进高温胁迫下番茄叶片的叶绿素前体合成,提高叶绿素含量和番茄植株的生长量,减轻高温胁迫对番茄幼苗生长的伤害。     

SO_2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素合成代谢的影响

以金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)和金森女贞(Ligustrum japonicum‘Howardii’)2种金色叶女贞为试材,采用人工静态熏气的方法,研究SO2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素含量及其合成代谢的影响,探讨SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点。结果表明:20和40 mg·m-3的SO2熏气提高了叶绿素、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)的含量,使δ-氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)和尿卟啉原Ⅲ合酶(UROS)活性升高,δ-氨基酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)含量降低;80 mg·m-3的SO2熏气使叶绿素含量降低,引起ALA和PBG含量的积累,降低了UrogenⅢ、ProtoⅨ和Mg-protoⅨ的含量,抑制了ALAD和UROS的活性。研究发现,金叶女贞叶绿素合成关键前体物质含量和相关酶活性随熏气浓度的变化趋势较金森女贞明显,前者对SO2较为敏感,后者抗SO2的能力强于前者,SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点位于UrogenⅢ的合成过程。     

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。     

ALA对草莓光合作用的影响及其与抗氧化酶的关系

以盆栽草莓为材料,研究了叶面喷布5-氨基乙酰丙酸(ALA)对草莓植株光合作用、叶绿素荧光特性、抗氧化酶活性和丙二醛(M DA)含量的影响.结果表明,100 m g/L ALA处理显著提高草莓叶片净光合速率(Pn),而且这一效应可能与其促进叶绿素含量和羧化效率(CE)提高,降低光呼吸速率(Rp)有关.叶绿素荧光动力学资料显示,ALA处理降低高光强(1 500μm o l.m-2.-s 1)下草莓叶片的初始荧光(Fo),表明它对光合膜系统有一定保护作用.ALA处理不仅明显提高草莓叶片最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv),而且提高PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭(qP)、非光化学荧光猝灭系数(N PQ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学速率(P CR)和天线热耗散(D),而降低了光下相对光合限制值(L(PFD)),表明叶绿素荧光产额提高和天线热耗散是保护光合器官并提高光合效率的两个方面.叶片抗氧化酶活性测定以及超氧化物歧化酶(SOD)活性抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸(DDC)处理结果表明,ALA对草莓光合作用的促进作用还与其提高抗氧化酶活性有关.     

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。     

5-氨基乙酰丙酸对喜树幼苗盐害缓解的生理机制研究

为明确5-氨基乙酰丙酸(ALA)的生理生化机理,研究了ALA对喜树幼苗盐害的缓解效应。结果表明,80 mg L~(–1)的ALA对喜树幼苗盐胁迫的缓解效果更佳。80mgL~(–1)的ALA处理提升了盐胁迫下喜树幼苗的抗氧化能力,显著增加了幼苗叶片的氮素含量和叶绿素含量,缓解了盐胁迫对PSⅡ的破坏,提高了光合碳同化能力,从而促进幼苗生长。盐胁迫下喜树幼苗叶片的过氧化物酶(POD)活性和叶绿素含量并未随ALA浓度增加而升高。这为喜树的抗盐栽培提供了理论依据。     

大肠杆菌rhtA缺失对血红素合成的影响

【背景】Escherichia coli BL21(DE3)是基因工程的常用宿主,以C5途径合成5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinicacid,ALA),ALA是合成血红素的重要前体物质,但ALA分泌对血红素合成的影响尚不清楚。【目的】阐明参与ALA外运的RhtA在血红素合成途径中的作用。【方法】利用Red同源重组,敲除Escherichia coli BL21(DE3)的rhtA,同时构建重组质粒pEA过表达血红素合成途径中的关键酶基因hemA,检测分析血红素及其前体物质含量,以及血红素合成途径中10个关键基因的表达水平。【结果】敲除rhtA对菌体生长没有显著影响,敲除菌株BL21(DE3)Δrht A与原始菌株BL21(DE3)比较,ALA的胞外含量下降23%,血红素含量提高12%,尿卟啉III (Uroporphyrin III,UIII)、粪卟啉III (Coproporphyrin III,CIII)和原卟啉IX (Protoporphyrin IX,PPIX)的含量分别提高25%、15%和18%;敲除rhtA同时过表达hemA的菌株BL21(DE3)ΔrhtA/pEA与仅过表达hemA的菌株BL21(DE3)/pEA比较,胞外ALA减少了16%,血红素含量提高了24%,UIII和CIII含量分别提高55%和64%,PPIX含量显著增加,约为4.7倍。实时定量PCR结果表明,rhtA缺失后,hemC基因转录水平下调,其余9个基因转录水平均有不同程度的上调。【结论】rhtA敲除减少了ALA的外运,使得胞内血红素产量得到提高。     

高等植物叶绿素生物合成的研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,其功能是捕获光能并驱动电子转移到反应中心.整个叶绿素生物合成过程(L-谷氨酰-tRNA→叶绿素a→叶绿素b)需要15步反应,涉及15种酶,迄今在模式植物拟南芥中已分离到27个编码这些酶的基因,完成了以拟南芥为代表的被子植物叶绿素生物合成全部基因的克隆.本文主要对近年来国内外有关植物叶绿素的生物合成过程及相关酶基因的克隆、生物合成途径中2个关键步骤(σ-氨基酮戊酸(ALA)合成和Mg离子插入原卟啉Ⅸ的调节)、影响叶绿素生物合成的主要因素(光、温度、营养元素等),以及叶绿素生物合成相关酶的其他生物学功能等的研究进展进行综述.     

脱落酸对离体水稻叶片衰老及其纤维素酶活力的影响

在脱落酸(ABA)促进离体水稻叶片衰老过程中,叶绿素含量日渐下降,纤维素酶活力日益升高。ABA 作用的滞后期为48小时。衰老叶片的胞壁附有大量的纤维素酶。酶从胞内分泌到胞壁,是与质膜结构受到损害,使透性增大有关。6-苄氨基嘌呤(6-BA)与 ABA 的相互作用对纤维素酶活力的影响表明,ABA 引起的水稻叶片衰老可分为两个阶段:在0到1天,6-BA近乎完全逆转 ABA 的效应,第二天有所减弱,这是可逆期;从第三天起,6-BA 对 ABA 几无拮抗作用,为不可逆期开始。     

Narciclasine与植物激素的相互作用研究

主要研究了天然生物活性物质Narciclasine(NCS)与植物激素的相互作用。发现NCS对于IAA刺激小麦胚芽鞘伸长过程、GA3对大麦胚乳中α-淀粉两诱导作用及6-BA对离体萝卜子叶光下增大以及转绿过程的促进作用,均显示出一定的抑制作用,而且其抑制强度均随浓度的增加而增加。对于不同的生理过程,NCS表现出不同的抑制强度,其中对离体萝卜子叶光下转绿过程的抑制作用较强。对于离体子叶的光下增大和转绿过程,不同植物激素的表现不同,6-BA和GA3对离体子叶增大及光下转绿具有促进作用;ABA和NCS则显示出一定的抑制作用。     

5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（ALA）对NaCl胁迫下番茄光合特性的调控作用,以‘金鹏一号’番茄幼苗为试材,研究叶面喷施50 mg·L^-1或根施10 mg·L^-1 ALA对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下番茄幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响.结果表明： NaCl胁迫下,番茄幼苗光合气体交换参数（净光合速率P_n、气孔导度g_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r）及叶绿素荧光参数（实际光化学量子产量F_v′/F_m′、F_m′、PSⅡ反应中心实际光化学效率Φ_PSⅡ、表观光合电子传递效率ETR、光化学淬灭q_P、光化学反应Pc）均显著降低,根施或叶施ALA均可以提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力,但两种处理方式之间存在一定差异.叶面喷施50 mg·L^-1ALA或根施10 mg·L^-1ALA处理均显著提高了番茄叶片P_n、T_r、g_s和C_i,提高了水分利用效率（WUE）,显著增加了NaCl胁迫下叶片的最大净光合速率,减轻了光抑制.根施ALA对叶绿素含量的作用效果较好,而叶施ALA对光合参数的作用效果较好,两处理叶绿素荧光参数差异不显著.叶面喷施或根施ALA可以提高番茄幼苗的耐盐性,其调控作用与促进叶绿素合成与稳定、维持正常气孔开闭、降低气孔限制,进而提高NaCl胁迫下番茄叶片的光合能力和PSⅡ光化学效率有关.