大豆液泡膜H~+-ATPase泵质子活性的研究

研究了大豆液泡膜Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ泵质子特性。液泡膜Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ泵质子活性受ＮＥＭ、ＮＢＤ－Ｃｌ、ＤＣＣＤ和ＮＯ３－的抑制。泵质子活性由二价阳离子启动,其有效性依次为Ｆｅ２＋＞Ｍｇ２＋＞Ｍｎ２＋,它以ＡＴＰ为最适底物,ＡＤＰ为竞争性抑制剂;最适ｐＨ为７．０,最适温度为５０°Ｃ。     

H2O2和.OH及其清除剂对大麦叶片液泡膜微囊质子转运活性的影响

大麦叶片液泡膜微囊经Ｈ２Ｏ２ 和·ＯＨ处理后,Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ 和Ｈ＋ＰＰａｓｅ 水解活性和泵运质子活性下降, Ｈ＋ＰＰａｓｅ 对Ｈ２Ｏ２ 更敏感一些。同时加入与Ｈ２Ｏ２ 和·ＯＨ 相同浓度的抗坏血酸（ＡｓＡ） 或甘露醇可显著恢复两种酶的活性和质子转运活性。Ｈ２Ｏ２ 和·ＯＨ 处理后,Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ 米氏常数（ Ｋｍ） 变大,Ｈ＋ＰＰａｓｅ 的最大反应速度（ Ｖｍａｘ） 减小     

胡杨液泡膜微囊H^＋—ATPase质子泵活性研究

将悬浮培养的胡杨 (PopuluseuphraticaOliv .)细胞捣碎后 ,通过差速离心和不连续蔗糖密度梯度离心获得富集液泡膜的膜微囊。通过连续监测吖啶橙的荧光淬灭研究膜微囊上H _ATPase的质子转运特性。结果表明 ,质子转运依赖于ATP ,其表观米氏常数Km 值为 0 .6 5mmol/L。质子泵活性受pH和温度的影响较大。测定液pH值为7.5时 ,质子泵的活性最高 (测定温度选定为 2 2℃ )。一些二价阳离子可启动H _ATPase的质子转运 ,其中Mg2 的作用远高于Fe2 。在实验条件下 ,Ca2 、Cu2 和Zn2 均不能启动H _ATPase的质子转运。质子跨膜转运还可被一价阴离子激活 ,激活作用的顺序为 :Cl->Br->I->F-。质子泵活性受NEM(乙基马来酰亚胺 )、DCCD (二环己基碳二亚胺 )、NO-3 和BafilomycinA1的强烈抑制 ,但对Na3VO4 和NaN3 不敏感。这些性质说明胡杨液泡膜微囊上的H _ATPase属于囊泡型的ATPase。     

水稻幼苗根细胞质膜和液泡膜微囊Ca2+-ATP酶的特性

水稻幼苗根质膜和液泡膜Ca2 -ATP酶对ATP的Km值分别为7.1和4.5 μ mol·L-1;反应的最适pH分别为8.0和7.0.两者活性均受Na3VO4和曙红B(EB)抑制;CPZ抑制质膜Ca2 -ATP酶活性,但促进液泡膜Ca2 -ATP酶活性.30mmol·L-1CaCl2浸种和CaCl2浸种结合低温锻炼预处理,均可提高此酶的活性和冷稳定性.     

水稻幼苗根细胞质膜和液泡膜微囊Ca^2＋－ATP酶的特性

水稻幼苗根质膜和液泡膜Ca2+-ATP酶对ATP的Km值分别为7.1和4.5 μ mol·L-1;反应的最适pH分别为8.0和7.0.两者活性均受Na3VO4和曙红B(EB)抑制;CPZ抑制质膜Ca2+-ATP酶活性,但促进液泡膜Ca2+-ATP酶活性.30mmol·L-1CaCl2浸种和CaCl2浸种结合低温锻炼预处理,均可提高此酶的活性和冷稳定性.     

大豆液泡膜H~+-ATPase的纯化和重组

通过不连续蔗糖密度梯度离心得到的液泡膜微囊 ,先由胆酸钠和 OG分步破膜抽提、经阴离子交换柱 ( Q- Sepharose)层析分离 .纯化后的酶含 V型 H+ - ATPase的主要亚基 ,与大豆磷脂重组 ,获得了有较高泵活性的脂酶体 .脂酶体的质子泵活性受 Valinomycin激活 ,说明它是致电性的 ,受NO-3 ,DCCD以及特异性的 V型 ATPase抑制剂 Bafilomycin的抑制 .脂酶体的泵活性不受 F型和P型 ATPase抑制剂抑制 ,表明质子转运是由 V型 H+ - ATPase引起的 .     

大麦根液泡膜微囊依赖ATP质子泵测定技术的改进

ImprovementofDeterminationofATP－DependentProtonPumpinTonoplastVesiclesfromBarleyRootsZHANGWen－Hua,LIUYou－Liang,YUBing－Jun（DepartmentofAgronomy,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095）HEPing－Qing（CentralLaboratory,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095）膜微囊是研究质子泵的有效工具,目前一般用不连续葡聚精（蔗糖）密度梯度获取液泡膜微囊「’,‘’。我们在实验中发现,液泡膜微囊提取及其质子泵的测定有一定难度,尤其是跨液泡膜质子梯度（APH）的测定值波动较大,有时甚至…     

液泡膜苹果酸转运蛋白研究进展

液泡是植物细胞贮藏苹果酸重要的细胞器.苹果酸是三羧酸酸循环和乙醛酸循环的中介,是维持细胞渗透压与电荷平衡的关键代谢物,还参与调节植物气孔大小,故苹果酸在植物的生命活动中起着重要作用.液泡膜苹果酸转运蛋白直接或间接控制苹果酸进出液泡,介导液泡与细胞质问苹果酸的运输.液泡膜苹果酸转运蛋白属于钠连接的羧酸盐载体家族,本文重点介绍植物液泡膜苹果酸转运蛋白的性质和功能及其与植物细胞pH值动态平衡之间关系的研究进展.     

盐和干旱胁迫对燕子掌(Crassula agenten Thunb.)叶片液泡膜H+-ATPase活性的影响

专性CAM植物燕子掌离体叶片的盐胁迫处理和失水干旱处理后 ,液泡膜H ATP酶对低浓度(2 0 0、40 0mmol/L)的盐胁迫 (NaCl胁迫 48h)不敏感 ,而当盐浓度达到 6 0 0mmol/L时 ,ATP水解活性和H 转运活性较对照上升 5 5 %～ 6 5 % ,而干旱胁迫 (4 8h ,失水 12 % )使酶活上升约 30 % ,但是上述各种胁迫均不影响ATP水解与H 转运的耦联比率 ,仍旧维持在12。用Westernblot证实在逆境下 ,H ATP酶的 3种主要亚基A、B、c在膜上的蛋白含量均有所增加 ,且以调节亚基 (B)的变化最为显著     

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。     

Studies on the Proton Pumping Activity of H+-ATPase in Tonoplast Vesicles of Populus euphratica

Tonoplast-enriched vesicles were prepared from suspension-cultured Populus euphratica Oliv. cells by differential centrifugation and discontinuous sucrose density gradient centrifugation. The properties of the proton pumping activity of H+-ATPases in tonoplast vesicles were studied by acridine orange fluorescent quenching measured at 22 ℃. The proton pumping activity of ATPase was ATP-dependent with apparent Michaelis-Menten Constant (Km) for ATP about 0.65 mmol/L. The optimal pH for H+-ATPases activity was 7.5. The proton pumping activity of H+-ATPase could be initiated by some divalent cations, Mg2+ being highly efficient, much more than Fe2+; and Ca2+, Cu2+ and Zn2+ were inefficient under the experimental condition. The proton translocation could be stimulated by halide anions, with potencies decreasing in the order Cl-> Br->I->F-. The proton pumping activity was greatly inhibited by N-ethylmaleimide (NEM), N,N′-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD), NO-3 and Bafilomycin A1, but not by orthovanadate and azide. These results demonstrated that the H+-ATPase in the tonoplast of Populus euphratica belonged to vacuolar type ATPase. This work was the first time that tonoplast-enriched vesicles were isolated from Populus euphratica cells.     

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。     

胡杨、灰叶胡杨开花生物学特性研究

从居群水平研究了胡杨、灰叶胡杨不同居群的开花物候特征.结果表明:胡杨、灰叶胡杨各居群均表现为雄株开花物候早于雌株,一般可授期开始较散粉期晚1～4 d,结束较散粉期晚2～5 d,并且居群散粉期和可授期的重叠期较长.在同一居群内,胡杨、灰叶胡杨同性单株间开花期的不一致性较高.两个种相比较,胡杨居群的开花进程比灰叶胡杨居群早2～5 d,并且从每日开花株数累积分布来看,胡杨散粉期、可授期为双峰型,灰叶胡杨为单峰型.     

胡杨、灰叶胡杨生物生态学特性调查

对胡杨、灰叶胡杨6个不同居群的分布、生境概况、生物学、生态学特性进行了调查,研究结果表明生境条件不同,居群的开花物候期、生长发育状况、花果产量、种子繁殖和营养繁殖以及群落的结构、繁茂程度等有所不同。地下水位在3～7m的居群,生长发育不良,种子繁殖和营养繁殖率很低,群落年龄结构老化,居群呈衰退趋势,影响因素是地下水位、土壤水分和土壤盐分的变化;地下水位在1．5～2．5m的居群,生长正常,花果产量高。胡杨、灰叶胡杨在所处各群落中均为建群种,群落垂直结构一般分为3层,群落水平结构的不郁闭性和林窗现象普遍。     

古墓中胡杨心材的挥发性化学成分

利用GC-MS联用技术分析了古墓中2000多年前胡杨(Populus euphratica)心材的挥发性化学成分,并应用色谱峰面积归一化法计算了各成分的相对含量。共分析确认了31种挥发性成分,主要为倍半萜类化合物和酯类化合物。     

胡杨液泡膜H+-ATPase的部分纯化及其耐盐性研究

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性机制,对悬浮培养的胡杨细胞在50mmol／L盐浓度下处理10d,结果表明液泡膜H^ -ATPase、焦磷酸酶的水解活性、质子泵活性增加。将通过差速离心和不连续蔗糖密度梯度离心富积的液泡膜微囊先由脱氧胆酸钠(DOC)和n-辛基-β-D-葡萄糖(OG)分步破膜抽提,经蔗糖密度梯度离心分离,部分纯化的酶含V型H^ -ATPase的主要亚基。     

抗盐胡杨Na+/H+逆向转运蛋白基因PeNhaD1的功能

将胡杨Na /H 逆向转运蛋白基因PeNhaD1,分别转入对盐敏感的缺失质膜和缺失液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因的酵母突变菌株ANT3和GX1中。结果表明,在pH6.0、Na 浓度为80mmol/L(固体培养基)或400mmol/L(液体培养基)的条件下,转化具有目的基因的酵母ANT3具有更高的耐盐性,而将目的基因转化到突变株GX1时,却不能提高其耐盐性。实验结果说明PeNhaD1可能是通过编码质膜Na /H 逆向转运蛋白而提高酵母的耐盐性的,推测其在胡杨耐盐机制中的作用可能是提高拒盐性。     

胡杨转基因体系的建立

胡杨（Populus euphratica）是唯一能在沙漠里生长的高大乔木树种,建立其转基因体系可为胡杨抗逆分子机制与应用技术研究提供基本方法。通过研究农杆菌介导的胡杨转GUS基因的技术体系得出以下结论：（1）胡杨再生植株体系,叶片在附加1.0μmol·L^-1 6-BA和5.0μmol·L^-1NAA的1/2MS培养基上不定芽诱导率较高;（2）转基因体系,胡杨叶片在含100μmol·L^-1乙酰丁香酮的OD600值为0.4-0.6的根癌农杆菌菌液中浸染15分钟,共培养2天,GUS基因转化效率较高;（3）转基因植株抗生素筛选,转GUS基因胡杨叶片用300mg·L^-1头孢霉素抑制农杆菌生长,在含9mg·L^-1G418的培养基上诱导不定芽以获得转基因的抗性植株。