缓慢干旱下春小麦叶片质膜脂肪酸组成、H~+-ATPase肥及5′-AMPase活力的变化

研究了田间缓慢干旱胁迫下,抗旱性不同的两个小麦(Triticum aestivum)品种的生长状况、质膜极性脂脂肪酸组成以及质膜关键酶活力的变化。在小麦生长发育的早期,干旱胁迫使其叶片质膜极性脂脂肪酸不饱和度下降、质膜微囊消耗O_2的速率升高、膜蛋白含量降低、H~+-ATPase(EC 3.6.1.35)活力下降、5′-AMPase(EC 3.1.3.5)活力大幅度升高;在小麦发育的后期,随着干旱的持续,小麦叶片质膜的极性脂脂肪酸不饱和度不变或升高、质膜微囊消耗O_2的速率降低、膜蛋白含量与H~+-ATPase活力升高、5′-AMPase活力下降。以上结果表明,小麦在发育的早期阶段对干旱较敏感,其细胞质膜流动性降低、细胞中能荷贮备降低;而在后期,则又表现出对干旱的适应。这些结果将有助于阐明自然干旱条件下植物的抗旱机制。     

干旱对棉花根和下胚轴质膜脂肪酸组分及其相关酶活性的影响

棉花根和下胚轴质膜脂肪酸主要由棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸组成。干旱胁迫后,ＰＭ脂肪酸饱和度增加,不饱和脂肪到和不饱和指数降低。其中棕榈酸含量上升和亚麻酸含量下降较大,膜透性增高。质膜Ｈ＾＋ＡＴＰａｓｅ和Ｃａ＾２－ＡＴＰａｓｅ活力降低,脂氧合酶活性增强。     

一氧化氮调节盐胁迫下小麦幼苗根部质膜H+-ATPase和焦磷酸酶活性提高耐盐性

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)研究了NO对盐胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)幼苗耐盐性的影响.结果表明,0.1 mmol/L SNP处理显著缓解了1 50 mmol/L NaCl胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,包括水分丧失以及叶绿素降解,从而提高了小麦幼苗的耐盐性.进一步结合1 mg/mL血红蛋白处理则显著逆转了SNP诱导的上述效应;利用亚硝酸钠和铁氰化钾作为对照也证实了NO对小麦幼苗耐盐性的专一性调节作用,并可能与NO对小麦幼苗根部质膜H -ATPase和焦磷酸酶活性诱导有关.此外,尽管NO显著提高了盐胁迫下小麦幼苗根部细胞质膜H -ATPase和焦磷酸酶的ATP水解活性,但是对跨膜H 转运则没有明显影响.应用外源CaSO4和EGTA处理也证实,Ca2 可能在NO诱导的质膜H -ATPase和焦磷酸酶活性的提高过程中起信号作用.另外,分析盐胁迫下小麦幼苗根部Na 和K 含量的变化也发现,NO对Na 含量没有明显影响,但是却显著提高了K 水平和K /Na 比,这可能也是NO提高小麦幼苗耐盐性的原因之一.     

茉莉酸甲酯处理对绿豆下胚轴质膜H+-ATPase水解活力及磷酸化水平的影响

运用γ-32P示踪、蛋白激酶和磷酸酶抑制剂药理实验探讨茉莉酸甲酯(MeJA)对质膜H -ATP酶水解活力及磷酸化水平的影响.结果如下:MeJA可促进H -ATP酶水解活力30%;斑蝥素和岗田酸促进了MeJA对质膜H -ATP酶的刺激作用;星形孢菌素和白屈菜红碱削弱了MeJA对质膜H -ATP酶的刺激作用.H -ATP酶活力变化同时,其上的γ-32P标记量发生变化.Ca2 对H -ATP酶水解活力有很大的刺激作用,但对MeJA促进H -ATP酶活力的作用没有进一步的影响.根据这些结果可以得出结论:MeJA刺激质膜H -ATP酶水解活力的变化与H -ATP酶磷酸化水平呈正相关,并且催化这一作用的蛋白激酶可能不依赖于Ca2 ,而蛋白磷酸酶依赖于Ca2 .     

干旱胁迫下牛心朴子幼苗相对含水量、质膜透性及保护酶活性变化

牛心朴子(Cynanchum komarovii)幼苗用不同浓度PEG-6000(聚乙二醇)模拟干旱处理,测定处理12d和复水24h中根、叶的RWC、质膜相对透性、MDA含量及几种保护酶(SOD、CAT、POD)活性变化情况,结果表明：高浓度胁迫后期,RWC明显下降,MDA含量增大,致使膜脂过氧化引起膜损伤;低、中浓度胁迫下,RWC下降程度低,细胞膜脂过氧化及膜透性影响小,且可能对膜脂过氧化起到一定的防御作用。复水后,低、中度胁迫下,各项指标能迅速恢复到CK水平,而高浓度胁迫下,除叶质膜透性、MDA含量、SOD活性不能恢复外,根、叶的其余指标均能达到CK水平。保护酶系统的作用,在一段时间内,可能是通过它们之间的相互协调而保持一个稳定的平衡态进行的。     

不同生境两种生态型芦苇叶片质膜H+-ATPase的比较

利用两相法化纯化质膜微囊,研究了分布西北沙地区的两种生态型芦苇(Phragmites communis trih.)水生芦苇和重度盐化草甸芦苇,分别简称为水芒和盐芦)叶片质膜H - ATPase的部分性质.结果显示,与水芦相比,盐芦质膜H -ATPase的ATP水解活性升高,Km值由1.27mmol\l降至Vmax没有显著差异.并且该酶活性对温度的敏感必玫PH谱型也发生了变化.以对硝基苯磷酸盐为底物,低浓度时盐芦的的质膜H -ATPase水解活性有差异.钡酸盐抑制实验表明,两种生态的质膜H -ATPase磷酸-酶区的催化性质不同.胰酶对质膜H -ATPase活性的活化谱型也存在差异,说明该酶C末端的结构或性质发生了变化.此外,与水芦相比,盐芦质膜H -ATPase的质子泵活性的耦联程度也升高了.以上结果明,当芦苇从水生环境向盐渍环境过渡时,质膜H -ATPase的催化性质发生了变化,这些变化可能是由酶结构的修饰和不同的同工酬酶谱引起的.H -ATPase催化性质的变化可能是对盐渍生境的适应性反应.     

绿豆下胚轴质膜微囊的提取和H+-ATPase活性研究

以两相法提取纯化绿豆下胚轴质膜微囊,材料与两相体系重量之比为32:8时,一次洗膜就可以得到纯度较高的质膜微囊.提取缓冲液中牛血清白蛋白的浓度对质膜H -ATPase的潜在活性有影响.质膜H -ATPase水解活性依赖于Mg2 ,Ca2 对酶活性有明显的促进作用.壳梭孢素(fusicoccin,FC)对酶有明显的刺激作用,活体条件最大刺激达到72%,而离体条件下刺激为30%.     

绿豆下胚轴质膜微囊的提取和H+-ATPase 活性研究

以两相法提取纯化绿豆下胚轴质膜微囊,材料与两相体系重量之比为32∶8时,一次洗膜就可以得到纯度较高的质膜微囊。提取缓冲液中牛血清白蛋白的浓度对质膜H+-ATPase的潜在活性有影响。质膜H+-ATPase水解活性依赖于Mg2+,Ca2+对酶活性有明显的促进作用。壳梭孢素（fusicoccin, FC）对酶有明显的刺激作用,活体条件最大刺激达到72％,而离体条件下刺激为30％。     

玉米根、叶质膜透性和叶片水分对土壤干旱胁迫的反应

利用大型活动式防雨旱棚 ,人工控制不同土壤含水量 ,全生育期系统研究了轻度及严重土壤干旱胁迫对夏玉米根系活力、叶片相对含水量、离体叶片保水力和根、叶质膜透性的影响 .结果表明 :土壤干旱胁迫下 ,玉米叶片相对含水量下降、离体叶片保水力降低 ;叶片及根系质膜透性上升 ,并且根的质膜透性比叶片上升快 ,根系活力下降 ;在干旱胁迫下 ,根系、叶片质膜透性与叶片相对含水量呈负相关 ,而根系、叶片质膜透性与离体叶片保水力呈显著正相关 ,根系膜透性与叶片膜透性也呈显著正相关 ,维持根系活力与保持较高的叶片含水量有密切关系 .另外 ,由于严重水分胁迫处理的上述特性和充分供水处理差异显著 ,而轻度胁迫和充分供水不显著 ,因此可以认为轻度水分胁迫 ,即土壤含水量为田间持水量的 6 0± 5 %为夏玉米正常生长发育的下限指标 ,可作为制定节水栽培措施的理论依据 .     

细胞膜磷脂脂肪酸组成对自絮凝酵母质膜ATP酶响应酒精刺激的影响及其与菌体耐酒精的关系

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与质膜ATP酶在酵母菌耐酒精中的一种新颖关系。实验表明,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对生长于未添加酒精条件下的自絮凝颗粒酵母质膜ATP酶活性没有影响,但却明显影响生长于添加酒精(1％～10％,V／V)条件下的菌体质膜ATP酶对酒精激活的敏感性：预培养于添加0．6mmol／L棕榈酸、亚油酸、或亚麻酸条件下的菌体的质膜ATP酶的最大激活水平分别为各自酶的基态水平(未激活)的3．6、1．5和1．2倍,而对照组(预培养于未添加脂肪酸条件下的菌体)的相应值为2．3倍,酶产生上述最大激活水平时的酒精浓度分别为7％、6％、6％、和7％(V/V)。酶激活后米氏常数Km、最适pH和对钒酸钠(质膜ATP酶特异性抑制剂)的敏感性等性质不变,但最大反应速度υmax明显增加。实验表明,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对提高菌体的耐酒精能力越有利,则其质膜ATP酶被酒精激活的幅度越大,说明菌体耐酒精能力的提高与其质膜ATP酶对酒精激活的敏感性的增加密切相关。细胞膜磷脂脂肪酸组成会影响酵母菌质膜ATP酶对酒精激活的敏感性是观察到的新的实验现象。     

细胞膜磷脂脂肪酸组成对自絮凝酵母质膜ATP酶响应酒精刺激的影响及其与菌体耐酒精的关系

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与质膜ATP酶在酵母菌耐酒精中的一种新颖关系。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对生长于未添加酒精条件下的自絮凝颗粒酵母质膜ATP酶活性没有影响 ,但却明显影响生长于添加酒精 (1 %～ 10 % ,V/V)条件下的菌体质膜ATP酶对酒精激活的敏感性 :预培养于添加 0.6mmol L棕榈酸、亚油酸、或亚麻酸条件下的菌体的质膜ATP酶的最大激活水平分别为各自酶的基态水平 (未激活 )的 3.6、1.5和 1.2倍 ,而对照组 (预培养于未添加脂肪酸条件下的菌体 )的相应值为2.3倍 ,酶产生上述最大激活水平时的酒精浓度分别为 7%、6 %、6 %、和 7% (V/V)。酶激活后米氏常数K_m 、最适pH和对钒酸钠 (质膜ATP酶特异性抑制剂 )的敏感性等性质不变 ,但最大反应速度v_max明显增加。实验表明 ,细胞膜磷脂脂肪酸组成特点对提高菌体的耐酒精能力越有利 ,则其质膜ATP酶被酒精激活的幅度越大 ,说明菌体耐酒精能力的提高与其质膜ATP酶对酒精激活的敏感性的增加密切相关。细胞膜磷脂脂肪酸组成会影响酵母菌质膜ATP酶对酒精激活的敏感性是观察到的新的实验现象.     

干旱条件下冬小麦幼苗根细胞膜脂组成的变化

干旱条件下小麦幼苗根膜脂总脂肪酸含量、磷脂含量及总脂肪酸双键指数均下降,而游离甾醇含量却明显增加,结果导致游离甾醇／磷脂比率上升。用薄层层析法测得小麦根细胞磷脂主要由磷脂酰胆碱（ＰＣ）、磷脂酰乙醇胺（ＰＥ）、磷脂酰肌醇（ＰＩ）及磷脂酸（ＰＡ）组成。干旱降低了各种磷脂的含量,但不改变其相对配比。文中讨论了膜脂代谢变化与植物抗旱性的关系     

干旱条件下冬小麦幼苗根细胞膜脂组成的变化

干旱条件下小麦幼苗根膜脂总脂肪酸含量、磷脂含量及总脂肪酸双键指数均下降,而游离甾醇含量却明显增加,结果导致游离甾醇／磷脂比率上升。用薄层层析法测得小麦根细胞磷脂主要由磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)及磷脂酸(PA)组成。干旱降低了各种磷脂的含量,但不改变其相对配比。文中讨论了膜脂代谢变化与植物抗旱性的关系。     

茉莉酸甲酯和脱落酸对绿豆下胚轴质膜H+-ATPase水解活性的影响

茉莉酸甲酯(MeJA)促进绿豆下胚轴质膜H+-ATPase水解活性.活体条件下,50μmol·L-1 MeJA处理7 h的酶活性提高30%;离体条件下,10 μmol·L-1 MeJA处理2 h的酶活性最大,即提高30%.壳梭孢素(FC)和MeJA在离体条件下对H+-ATPase活性的促进效应相同,均提高30%左右,无协同效应;活体条件下,FC促进质膜H+-ATPase水解活性可达70%,而MeJA仅为30%.离体条件下,脱落酸(ABA)对H+-ATPase水解活性无明显促进;而活体条件下则有一定的抑制.     

一氧化氮调节盐胁迫下小麦幼苗根部质膜H^＋-ATPase和焦磷酸酶活性提高耐盐性

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)研究了NO对盐胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)幼苗耐盐性的影响。结果表明,0.1 mmol/L SNP处理显著缓解了150 mmol/L NaCl 胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,包括水分丧失以及叶绿素降解,从而提高了小麦幼苗的耐盐性。进一步结合1 mg/mL血红蛋白处理则显著逆转了SNP诱导的上述效应;利用亚硝酸钠和铁氰化钾作为对照也证实了NO对小麦幼苗耐盐性的专一性调节作用,并可能与NO对小麦幼苗根部质膜 H -ATPase和焦磷酸酶活性诱导有关。此外,尽管NO显著提高了盐胁迫下小麦幼苗根部细胞质膜H -ATPase和焦磷酸酶的ATP水解活性,但是对跨膜H 转运则没有明显影响。应用外源CaSO4 和 EGTA 处理也证实,Ca2 可能在NO诱导的质膜 H -ATPase和焦磷酸酶活性的提高过程中起信号作用。另外,分析盐胁迫下小麦幼苗根部 Na 和K 含量的变化也发现,NO对Na 含量没有明显影响,但是却显著提高了K 水平和K /Na 比,这可能也是NO提高小麦幼苗耐盐性的原因之一。     

干旱对棉花根和下胚轴质膜脂肪酸组分及其相关酶活性的影响(简报)

棉花根和下胚轴质膜（PM）脂肪酸主要由棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、亚油酸（18：2）和亚麻酸（18：3）组成。干旱胁迫后,PM脂肪酸论和度增加,不饱和脂肪酸和不饱和指数（IUFA）降低。其中棕榈酸含量上升和亚麻酸含量下降较大,膜透性增高,质膜H －ATPase和Ca2 －ATPase活力降低,脂氧合酶（LOX）活性增强。     

干旱胁迫下坡柳等幼苗质膜相对透性和脯氨酸含量的变化

以金沙江干热河谷主要树种坡柳、银合欢和山毛豆幼苗为材料,通过盆栽苗自然干旱胁迫,同时以浇水处理为对照,探讨了干旱胁迫下三树种幼苗叶片的相对含水量、质膜透性以及脯氨酸含量的变化情况。结果表明,干旱胁迫后三树种叶片的相对含水量、质膜相对透性以及脯氨酸含量都发生了变化,只是变化的幅度和进程不同。三项生理指标的综合分析及结合其自然表现,坡柳具有较强的抗旱能力,其次为银合欢,最后是山毛豆。     

NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗根系质膜和液泡膜H+-ATPase活性的影响

以宁夏枸杞为材料,研究NaCl胁迫下枸杞幼苗组织含水量、干物质重量、无机离子分布、质膜透性、丙二醛 (MDA)含量及幼根质膜、液泡膜H -ATPase活性和耐盐性之间的关系。结果表明,在0．3％NaCl胁迫下,干物质重量、质膜透性、MDA含量略有增加,组织含水量略有下降;随着NaCl胁迫强度的增加,Na 、Cl-含量逐渐增加, K 含量则呈现下降的趋势;质膜透性增大与MDA含量升高呈显著正相关;质膜和液泡膜H -ATPase活性逐渐增加,且液泡膜H -ATPase活性显著高于质膜H -ATPase活性,表明枸杞具有较强的抗盐性。     

胡杨愈伤组织质膜的两相分离法及其H~+-ATPase的特性

以胡杨愈伤组织为材料,用PEG3350/DextranT500构成的两相系统提取质膜微囊,研究质膜H+-AT-Pase的特性。结果显示:由6.3%PEG3350、6.3%DextranT500、KCl、磷酸缓冲液(pH7.8)和蔗糖构成的两相系统提取膜微囊的H+-ATPase活性分别被Na3VO4、KNO3、NaN3抑制了约75%、2.6%和1.3%。方向性检测显示原位膜微囊占提取质膜微囊的90%,翻转膜微囊仅占10%。去垢剂对质膜H+-ATPase活性的影响说明0.015%的TritonX-100和0.01%～0.1%的Brij58适用于测定质膜H+-ATPase活性。Lineweaver-Burk动力学分析该酶的Km值为0.65mmol·L-1,Vmax为37.59μmolPi·mg-1protein·h-1。研究结果表明:两相法提取的质膜微囊主要是正向密闭的膜微囊;胡杨愈伤组织质膜H+-ATPase的最适pH为6.5,最适温度为37℃左右。     

抗寒剂CR-4 对冬小麦幼苗质膜钙泵（Ca2 +-ATPase） 的稳定作用

通过磷酸铈沉淀的细胞化学观察揭示,常温下生长的冬小麦幼苗的Ca2+ -ATP酶活性主要定位在质膜上,同时,水浸种和抗寒剂浸种的小麦质膜Ca2+ -ATP酶活性没有差异。然而,小麦幼苗经-7℃冰冻处理12小时和24小时后,则表现明显的区别：水浸种的小麦幼苗质膜Ca2+ -ATP酶活性明显下降,直至完全失活,细胞的精细结构也同时被破坏;而经抗寒剂浸种的小麦幼苗质膜Ca2+ -ATP酶仍维持较高的活性,细胞结构也保持完整,显示抗寒剂对质膜Ca2+ -ATPase酶起着明显的稳定作用。