NaCl胁迫下大麦根液泡膜H+-ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫2 d,耐盐大麦(Hordeum vulgare L.cv) ("滩引2号")根系液泡膜H+-ATPase活性增强,H+-PPase活性下降.以质膜Ca2+通道抑制剂La3+ (1 mmol/L)或Ca2+螯合剂EGTA (5 mmol/L)处理大麦幼苗,抑制了NaCl诱导的液泡膜H+-ATPase活性的增强,但提高了H+-PPase活性;用CaM拮抗剂三氟拉嗪(TFP,20 μmol/L)处理,也抑制了液泡膜H+-ATPase活性的增强.NaCl胁迫下,外加La3+,TFP或La3++TFP处理,使Na+吸收增加,K+和Ca2+吸收降低.结果表明,NaCl胁迫下,液泡膜H+-ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca-CaM系统有关.     

NaCl胁迫下大麦根系液包膜H^＋—ATPase活性与膜流动性的关系

用50－200mmol/L NaCl处理2d后,大麦（Hordeum vulgare L.)品种“滩引2号”（耐盐性强）根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,600mmol/L NaCl处理下酶活性下降;“科品7号”（耐盐性弱）在50－100mmol/L NaCl处理2d后根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,200－600mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低。50－200mol/L NaCl处理下“滩引2号”根的液泡膜流动性下降,600mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升。由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H^ -ATPase活性下降的原因之一。     

胁迫反应中的液泡膜H^＋—ATPase

在简要阐述植物细胞液泡膜上V型H＋-ATPase的基本结构和一般特性的基础上,介绍在胁迫应答中,该酶通过改变分子结构,调节其功能及其在植物细胞信号转导中可能存在的调节机制,以及液泡膜V型H＋-ATPase在植物抗逆生理行为中的重要作用。     

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…     

盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

大豆液泡膜H^＋—ATPase功能与构象关系的初步研究

大豆液泡膜Ｖ型Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ是ＡＴＰａｓｅｓ中的一种,它在植物细胞的生长发育中有重要的作用。利用竹红菌乙素（ＨＢ）和ＫＩ这两种分别猝灭蛋白质疏水区域内源荧光和亲水区域内源荧光的荧光猝灭剂,在不同ｐＨ值、温度条件下对纯化的大豆液泡膜Ｖ型ＡＴＰａｓｅ进行荧光猝灭实验,初步探讨了Ｖ型Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ的水解活性同其蛋白质折叠状态间的关系。研究表明,通过比较不同ｐＨ值、温度条件下蛋白质疏水区域和亲     

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。     

NaCl胁迫对盐芥质膜和液泡膜ATPase活性的影响

以盐生植物盐芥和中生植物拟南芥幼苗为材料,研究了盐胁迫对它们叶片和根质膜、液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性以及H+-ATPase、Na+/H+ 逆向转运蛋白表达的影响.结果显示:在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根质膜的H+-ATPase活性分别比对照显著升高41%～212%和35%～53%,液泡膜的H+-ATPase分别显著升高281%～373%和4%～38%,而拟南芥却比相应对照都显著降低;相同盐浓度胁迫下,盐芥叶片的H+-ATPase活性比根部高4～8倍,盐芥根也远高于拟南芥.在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase蛋白质β亚基含量变化与其酶活性变化趋势一致,质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白的表达量与Na+含量变化趋势一致.盐胁迫下盐芥根中Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性的增加与根中Ca2+和K+含量呈显著正相关.研究发现,在盐胁迫条件下,盐芥能有效增强H+-ATPase蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白表达,显著提高其根系与叶片质膜和液泡膜的H+-ATPase、Ca2+-ATPase和K+-ATPase活性,维持细胞质中较高的Ca2+和K+水平,从而缓解盐胁迫的伤害,增强耐盐性.     

NaCl胁迫下大麦根系液泡膜H~ -ATPase活性与膜流动性的关系(英文)

用 5 0～ 2 0 0mmol/LNaCl处理 2d后 ,大麦 (HordeumvulgareL .)品种“滩引 2号”(耐盐性强 )根的液泡膜H _ATPase活性增强 ,6 0 0mmol/LNaCl处理下酶活性下降 ;“科品 7号”(耐盐性弱 )在 5 0～ 10 0mmol/LNaCl处理 2d后根的液泡膜H _ATPase活性增强 ,2 0 0～ 6 0 0mmol/LNaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低。 5 0～ 2 0 0mmol/LNaCl处理下“滩引 2号”根的液泡膜流动性下降 ,6 0 0mmol/LNaCl处理下膜流动性明显增大 ;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时 ,膜流动性下降 ,反之则膜流动性上升。由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H _ATPase活性下降的原因之一。     

NaCl胁迫下大麦根系液泡膜H+-ATPase活性与膜流动性的关系

用50～200 mmol/L NaCl处理2 d后,大麦(Hordeum vulgare L.)品种"滩引2号"(耐盐性强)根的液泡膜H+-ATPase活性增强,600 mmol/L NaCl处理下酶活性下降;"科品7号"(耐盐性弱)在50～100 mmol/L NaCl处理2 d后根的液泡膜H+-ATPase活性增强,200～600 mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低.50～200 mmol/L NaCl处理下"滩引2号"根的液泡膜流动性下降,600 mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升.由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H+-ATPase活性下降的原因之一.     

NaCl胁迫下大麦根系液泡膜H+-ATP酶活性受ATP和焦磷酸含量的调节

选用两个耐盐性强弱不同的大麦(Hordeumvulgare L.)品种,研究了NaCl胁迫下其幼苗根中ATP和焦磷酸(PPi)含量的变化以及PPi对液泡膜H -ATP酶活性的影响.结果表明:在含NaCl 200mmol/L的1/2 Hoagland溶液中处理2 d,耐盐品种(滩引2号)根中液泡膜H -ATP酶活性增加,然后逐渐下降,而H -PPi酶活性在NaCl处理9 d中'直下降.盐敏感品种(科品7号)在NaCl胁迫下根中H -ATP酶和H -PPi酶活性都下降(图1).与对照相比较,NaCl胁迫下耐盐品种根中ATP含量2 d时增加,4 d后下降;盐敏感品种根中ATP积累受NaCl胁迫的抑制(图2).NaCl胁迫下,两品种的PPi含量皆略有增加(图3).PPi对液泡膜H -ATP酶活性有竞争性抑制作用(图4).结果表明:ATP积累是NaCl胁迫下液泡膜H -ATP酶活性增加的原因之一,NaCl胁迫下大麦品种根中ATP含量下降和PPi对液泡膜H -ATP酶的抑制使该酶活性下降.     

Effects of Salt Stress on the Activity and the Amount of Tonoplast H+-ATPase from Pea Roots

To study the function and adaptive mechanism of tonoplast H+ATPase under salt stress, pea ( Pisum sativum L.) seedlings were treated with different concentrations of salt （100-250 mmol/L NaCl） and with 100 mmol/L NaCl for different days (1-3 d). The ATP hydrolytic activity and the proton transport activity and the changes of the amount of tonoplast H+ ATPase (subunit A) were measured. ATP hydrolytic activity of H+ATPase prepared from plants treated with 250 mmol/L NaCl was reduced by about 25% compared to that of control plants, but that of stressed plants treated with 100 mmol/L and 200 mmol/L NaCl was unchanged. The activity from plants treated with 100 mmol/L NaCl for up to 3 d was lower than that of control plants by 20%. But the proton transport activity was increased under the same salt stresses as above. These results showed that the changes of the hydrolytic activity and the proton transport activity were not in proportion and salt stress may cause the change of the coupling ratio of H+ transport activity to ATP hydrolysis. The protein amount kept unchanged and reduced a little only when pea was treated with 100 mmol/L NaCl for 3 d. These results indicated that salinity stimulated the increase of the pump efficiency of the V-ATPase from pea roots, which was due to the change of the coupling ratio, but not due to the increase of ATP hydrolysis and the amount of V-ATPase.     

Na~ ,K~ 和ABA对盐胁迫大麦根液泡膜ATPase活性的影响

许多植物液泡膜ATPaso活性与植物抗盐性有关(Bremberger等1988,Matsumoto和Chung 1988,Gabarino和Dupont 1988)。当植物生长在高浓度NaCl环境中时,液泡膜上Na~ /K~ 交换对维持细胞质中高K~ /Na~ 起重要作用(Jeschke     

盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0～300mmol/LNaCl对大麦(Hordeum-vulgare-L.)幼苗生长速率、根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0～200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶(PAO)以及转谷酰胺酶(Tgase)活性明显提高,而在300 mmol/L NaCl处理下活性下降。与之对应,游离腐胺（Put）含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势,亚精胺(Spd)和在根系内检测到的未知多胺(Pax)在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降。盐处理前后精胺(Spm)含量变化不明显。低浓度盐处理时游离态（Spd+Pax）/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降。结合态Put、Spd和Pax含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降。统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd+Pax）/Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd、Pax与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd 、Pax以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高.     

盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0－300mmol/L NaCl对大麦（Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率,根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0－200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶（PAO）以及转谷酰胺酶（TGase)活性明显提高,而在300mol/L NaCl处理下活性下降,与之对应,游离腐胺（Put)含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势。亚精胺（Spd)和在根系内检测到的未知多胺（PAx）在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降,盐处理前后精胺（Spm)含量变化不明显,低浓度盐处理时游离态（Spd PAx)/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降,结合态Put,Spd和PAx含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降,统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd PAx）／Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd,PAx与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd,PAx以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高。