叶绿素酶的研究进展

叶绿素的降解代谢被公认是一个难解的生物学之谜.叶绿素酶是迄今为止了解最多的叶绿素酶促降解途径的重要组成酶之一.已有多位学者通过不同方法对该酶进行了分离纯化鉴定.研究发现,叶绿素酶主要定位于叶绿体膜上,与底物叶绿素分子存在着空间隔离,其催化反应的最适pH值是7.8～8.5,Km值是3.1～278μmol/L ;催化反应的最适温度因反应微环境的不同而各异,叶绿素酶至少存在两种同工酶;并对叶绿素酶基因学及酶活调控等进行了探讨.     

叶绿素的形成和破坏

叶绿素和其他生活物质一样,也不断地进行新陈代谢,即旧的不断破坏,新的不断形成。叶绿素的形成过程比较复杂,有些步骤还不十分清楚。它的大致过程先是形成原叶绿素酸酯(也叫原脱植基叶绿素),这是一系列由酶催化的反应。之后原叶绿素酸酯还原为叶绿素酸酯(也叫脱植基叶绿素),这个步骤一般需要光,是一个光还原过程。最后叶绿素酸酯在酶的作用下与植醇(也叫叶绿醇)酯化形成叶绿素。叶绿素的形成受许多环境因子的影响,其中主要的有温度、光和矿质元素。由于叶绿素形成过程中绝大部分反应都是由酶催化的,而酶的活性     

银杏叶生长过程中的叶绿素酶活性变化

不同季节的银杏叶片中均呈现叶绿素酶活性 ,不局限于叶绿素降解时。春季随着叶绿素含量的增加 ,叶绿素酶活性呈上升趋势 ,叶绿素含量达到最高值后 ,酶活性逐渐下降。春季此酶的最适温度、最适 pH和离子交换色谱性质与秋季酶有明显不同     

抑制AtCLH1表达降低叶片衰老进程中叶绿素a与b的比值但不影响叶绿素降解速率

为了分析叶绿素酶在叶绿素降解过程中的作用,构建了抑制AfCLH1和／或AtCLH2的拟南芥RNM株系。在RNAi株系中,叶绿素酶的表达和活性都被显著抑制。然而,无论是在正常生长情况下还是在黑暗诱导的衰老进程中,RN加株系中的叶绿素降解速率与野生型中的相比均无显著差异。进一步的分析结果表明,AtCLH1 RNAi株系中的叶绿素a/b比值在叶片衰老进程中逐渐降低,而野生型中的却逐渐升高。另外,还观察到所有株系中叶绿素酶的活性在黑暗诱导的衰老过程的初期均呈现出上升的趋势。与这一变化趋势正好相反,在所有株系中,叶绿素酶基因的表达在黑暗诱导衰老后就开始大幅下降。有趣的是,与野生型相比,RNAi株系中的目标叶绿素酶基因仍然维持在一个较低的表达水平。这说明拟南芥中可能存在一个反馈补偿机制。基于这些结果,并结合相关的研究报道,认为叶绿素酶很可能参与了衰老进程早期的叶绿素b向a的转换过程。     

日克隆叶绿素分解基因首获成功

《日经生物技术》１９９９年４月１２日第１１页报道：东京工业大学生命理工学部教授高宫建一郎等小组首次成功地克隆出叶绿素分解酶。这种基因能抑制植物绿化和老化机构。这次克隆的基因是被称为叶绿素分解第一阶段机能的酶—叶绿素酶。今后利用反义技术等如果能抑制叶绿素分解,也许能开发出常绿性植物和由于光合作用时间长而增产的植物。叶绿素酶是１９１０年发现的,但是目前还没有克隆出该基因。成果的详细情况于３月３０日在仙台市召开的日本植物生理学会上发表。以藜科一年生杂草—藜作为提取叶绿素酶的材料。酶纯化后确定了部分氨基…     

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.     

植物叶片衰老过程中叶绿素降解代谢研究进展

本文对近年来植物叶片衰老过程中叶绿素降解代谢研究进展作一介绍,包括叶绿素降解产物分离、检测和命名;叶绿素降解途径及降解酶系。此外,对叶绿素降解意义及今后研究趋势进行了评述。     

植物叶片衰老过程中叶绿素降解代谢研究进展

 本文对近年植物叶片衰老过程中叶绿素降解代谢研究进展作一介绍,包括叶绿素降解产物分离、检测和命名;叶绿素降解途径及降解酶系。此外,对叶绿素降解意义及今后研究趋势进行了评述。     

莲胚芽叶绿素合成对光照的依赖性

被子植物的叶绿素合成需要光照,但是莲（Nelumbo nucifera Gaertn.)胚芽却一直被猜测具有在黑暗中合成叶绿素的能力,因为莲胚芽变绿是在四重覆盖物（子叶、种皮、果皮和莲蓬）包被下几乎不大可能秀光的环境中发生的,本实验从正反两个方面否定了这种可能性;首先对处于发育早期的莲蓬进行遮光处理。结果发现莲胚芽虽然可以继续发育,但是它的叶绿素合成却受到严重抑制。积累了大量合成叶绿素的前体,并且这些前体主要与依赖光的原叶绿素酸酯氧还酶（LPOR）结合在一起;其次不依赖光的原叶绿素酸酯氧还酶（DPOR）的编码基因在物种间高度保守,但是用PCR的方法在功基因组中却扩增不同源序列,表明莲胚芽不大可能具有在黑暗中合成叶绿素所必需的酶。两方面实验结果表明,莲胚芽的叶绿素合成只能通过依赖光的途径进行。     

空间搭载后的蜀葵幼苗叶中光合色素含量及抗氧化酶活性变化

蜀葵种子经返回式卫星搭载后,其幼苗叶中光合色素(叶绿素a、b,胡萝卜素)总量低于地面未经搭载的.叶绿素a b含量明显降低, 叶绿素b的下降幅度远大于叶绿素a,因而Chla/b值增高.经空间搭载后萌发12 d的幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均低于地面未经搭载的,而丙二醛(MDA)含量则明显升高.