植物多聚半乳糖醛酸酶功能研究进展

综述了近年来多聚半乳糖醛酸酶 (PG)在果实软化、器官脱落、花粉授粉、种子发育、胁迫反应等中作用的研究进展 ,结合实验结果讨论了PG与乙烯的关系 ,以及PG在植物病害发生和逆境反应中的作用。分析了PG的多基因家族所表现出来的功能多样性     

果胶d-半乳糖醛酸生物转化制备黏酸研究进展

黏酸属于己糖二酸,可以由果胶的主要成分D-半乳糖醛酸氧化制备.黏酸结构、性质与葡萄糖二酸类似,可应用于重要平台化合物、聚合物、高分子材料的制备.与目前受到广泛关注的葡萄糖二酸合成相比,黏酸合成的研究工作尚处于起步阶段.果胶是一种廉价、丰富的可再生生物质资源,以果胶为原料生物转化制备黏酸具有重要的经济价值和环保意义.文中...     

番茄果实中乙烯与多聚半乳糖醛酸酶的关系

乙烯与多聚半乳糖醛酸酶(PG)都是果实成熟过程中关键的调节因子.一方面,在有乙烯合成缺陷的转反义ACS番茄和乙烯感受缺陷的Nr突变体番茄果实中PG基因表达量都明显下降,PG酶活性明显降低;用外源乙烯(100 μL/L)处理绿熟期番茄果实使PG基因的表达明显增强,而1-甲基环丙烯(1-MCP,1 μL/L)处理转色期番茄果实明显抑制PG基因表达.另一方面,转反义PG基因番茄果实乙烯释放量在授粉后低于其野生型,番茄乙烯受体基因LeETR4和乙烯反应因子LeERF2基因表达量比野生种低.PG降解果胶的产物D-GA(100 mg/L)促进未熟期番茄果实中的乙烯生成和LeETR4、LeERF2基因的表达.     

真菌多聚半乳糖醛酸酶研究进展

真菌多聚半乳糖醛酸酶是降解植物细胞壁果胶的主要降解酶之一,是植物病原真菌的致病因子之一。文中对真菌多聚半乳糖醛酸酶及其序列特征、多聚半乳糖醛酸酶的基因及其序列特征、多聚半乳糖醛酸酶的表达调控以及与病原真菌致病力之间的关系等方面进行了综述。     

辣椒多聚半乳糖醛酸酶基因CaPG的克隆与序列分析

以耐贮辣椒品系P98为材料,采用RACE方法,首次获得辣椒果实多聚半乳糖醛酶(PG)基因的全长cDNA,命名为CaPG,登录号为FJ596175.序列分析结果表明,该基因cDNA长1 668 bp,5′非编码区为119 bp,3′非编码区为442 bp,CDS长1 107 bp,编码368个氨基酸.Blast比对发现,该基因核苷酸序列与已报道的番茄和番木瓜PG基因具有84%和85%的相似性.聚类分析表明,该基因与番茄和番木瓜的亲缘关系较近,与拟南芥PG基因的亲缘关系较远.     

胡萝卜抗冻蛋白失去PGIP家族抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性

含有LRR基序的胡萝卜抗冻蛋白虽然具有抗冻活性,但却属于植物PGIP家族。胡萝卜抗冻蛋白虽然在氨基酸序列上属于PGIP家族,但却失去了抑制外源真菌的PGase活性,并且获得了一个重要的活性——抑制冰晶的生长和重结晶。胡萝卜抗冻蛋白的这种活性的变化一直被认为是由于植物自身长期进化的结果,并认为最初的DcAFP也应当具有抑制PGase的活性。采用酵母双杂交来分析DcAFP是否还拥有PGIP的活性。通过RT-PCR克隆了真菌互格链格孢（Alternaria alternata）的PGase的cDNA,然后分别将PGase与DcAFP的完整编码框构建成酵母双杂交的捕获质粒和诱饵质粒,经过预实验表明两者都不能产生自激活作用,酵母双杂交实验表明两者不能产生相互作用,说明DcAFP完全失去了抑制PGase的活性,这种活性的丢失是由于位于6-螺旋上凹面的LRR基序中非保守的氨基酸残基发生了大量的碱性氨基酸的取代,导致结合的凹面从负电荷富集区变成了正电荷表面,从而不能通过静电作用与PGase的正电荷表面相结合。     

桃多聚半乳糖醛酸酶基因的cDNA克隆及序列分析

以白粉桃成熟果实为材料,用Trizol法提取桃总RNA,根据已发表的多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因的序列设计合成一对特异引物,经 RT-PCR 扩增出一条1 188 bp的目的片段,包括一个393个氨基酸组成的开放阅读框.通过TA克隆,把它连接到pGEM-T vector上.PCR、酶切鉴定后进行基因测序,结果表明所克隆的PG基因与GenBank中肥城桃PG基因序列(AF095577)同源性为98.65%,相应的氨基酸的同源性为97.46%,说明此片段为桃PG基因片段.     

Homogalacturonan MethyI-Esterification and Plant Development

The ability of a plant cell to expand is largely defined by the physical constraints imposed by its cell wall. Accordingly, cell wall properties have to be regulated during development. The pectic polysaccharide homogalacturonan is a major component of the plant primary walls. Biosynthesis and in muro modification of homogalacturonan have recently emerged as key determinants of plant development, controlling cell adhesion, organ development, and phyllotactic patterning. This review will focus on recent findings regarding impact of homogalacturonan content and methylesterification status of this polymer on plant life. Demethyl-esterification of homogalacturonan occurs through the action of the ubiquitous enzyme ＇pectin methyl-esterase＇. We here describe various strategies developed by the plant to finely tune the methyl-esterification status of homogalacturonan along key events of the plant lifecycle.     

Pectin Demethylesterification Generates Platforms that Anchor Peroxidases to Remodel Plant Cell Wall Domains

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植物原生质体的细胞壁再生

细胞壁作为植物细胞重要的组成部分,在决定细胞形状、维持机械支撑、吸收养分等方面发挥重要功能.因此,揭示植物细胞壁合成的调控机制具有重大的生物学意义.基于植物组织水平研究细胞壁的生物合成具有难以控制时间尺度、观察空间狭小等局限性.原生质体作为去除细胞壁的单个细胞是研究细胞壁再生的理想系统.在过去的几十年里报道了大量关于植...     

细胞壁在植物胚胎发生中的作用

在植物的生长与发育过程中,细胞壁不仅在决定和维持细胞形态方面发挥了重要作用,而且还参与了对细胞生长与分化的调控,这种调控涉及一些细胞壁信号分子,尤其是一些细胞壁水解产物在细胞内和细胞间的转导。现对细胞壁在植物胚胎发生中的作用进行综述。     

植物细胞壁蛋白质组学研究进展

植物细胞壁蛋白质在细胞代谢和发育调控、细胞壁组分修饰、信号转导及胁迫响应等生物学事件中具有重要功能.最近,国内外学者开展了大量植物细胞壁蛋白质组学的研究工作,并取得了巨大进展.本文详述了细胞壁蛋白质的分类、提取、鉴定及生物信息学分析的最新进展,总结了植物细胞壁蛋白质组学的应用和面临的挑战,提出了植物细胞壁蛋白质组学研究的框架图,以期为植物细胞壁蛋白质组学的广泛研究提供借鉴.     

细胞壁在植物重金属耐性中的作用

植物细胞壁主要是由多糖、蛋白质和木质素等组成的一个复合体,广泛参与植物生长发育及对各种逆境胁迫的响应,是重金属离子进入细胞质的第一道屏障。本文主要综述了植物细胞壁主要成分,包括细胞壁多糖、细胞壁蛋白质和木质素,在响应重金属胁迫反应中的作用及其参与重金属耐性的机制,以期能对植物细胞壁在重金属耐性中的作用有更深入的了解。     

柿果实采后软化过程中细胞壁组分代谢和超微结构的变化

柿果实采后果胶酯酶活性迅速上升,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。多聚半乳糖醛酸酶活性增加缓慢,但其活性与果实硬度的下降无明显相关性。β-半乳糖苷酶活性迅速增加,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。纤维素酶活性呈逐渐上升趋势,与果实硬度的下降也呈明显的负相关。伴随着细胞壁水解酶活性的增加,果实原果胶和纤维素含量迅速下降,而水溶性果胶含量则迅速上升。柿果刚采收时细胞壁结构完整,3d后细胞壁中胶层基本被溶解,甚至初生壁也局部发生降解。     

桃儿七种子休眠解除过程中细胞壁代谢及种皮超微结构的变化北大核心CSCD

为探究低温层积过程中桃儿七种子细胞壁代谢及种皮超微结构与休眠解除的内在联系,该研究通过低温层积解除桃儿七种子休眠,分析休眠解除过程中种子不同部位细胞壁组分及相关代谢酶的变化,同时利用扫描电镜对种皮的超微结构进行观察。结果表明,(1)桃儿七种皮主要由角质层、栅状石细胞层及海绵组织层3层构成,在层积过程中,种皮内部的海绵组织逐步疏松膨胀,种皮表面破损加剧;(2)种子不同部位的细胞壁组分具有明显差异,整个层积过程中,种胚、种皮和胚乳中的纤维素含量均在层积中期(45 d和60 d)降至最低,3个部位的纤维素酶活性在层积中期对应升高;种胚和种皮内的半纤维素含量均在层积中期显著下降,种皮中甘露聚糖酶活性和木糖苷酶活性在层积中期时相应达到最大;3个部位的果胶含量均在层积后期(75 d和90 d)时显著下降,而种皮和胚乳中多聚半乳糖醛缩酶活性也在层积后期相应升高;(3)种胚和胚乳内过氧化物酶活性在层积75 d和90 d时明显下降,而SOD活性在此时显著上升。(4)种子不同部位3种木质素单体的组成比例具有明显区别,同时3种木质素单体含量均随层积时间的延长而显著降低,且胚乳和种皮中的S-木质素含量对种子萌发存在显著的负向影响关系。研究认为,在低温层积过程中,桃儿七种子内细胞壁组分纤维素、半纤维素及木质素的逐步酶解,活性氧作用下的细胞壁松弛以及海绵组织层的疏松膨胀和种皮的破裂,破坏了细胞壁的刚性结构,促使种子机械束缚力降低,吸水性能提高、胚根生长能力增强,最终导致其休眠解除。     

桃果实絮败与果胶质变化和细胞壁结构的关系

“白凤”桃果实在０ ℃下贮藏２０ ｄ 以后出现肉质发绵和干化的絮败现象。冷藏第１０ 天在１８ ℃下加温３８ ｈ 能有效减缓絮败的发生。连续冷藏１０ ｄ 以后,原果胶含量开始增多, 水溶性果胶含量变化不大。中途加温的果实原果胶含量变化不多,但水溶性果胶却不断增加。絮败果的果胶质粘度明显高于正常果。果肉出汁率是测定果实絮败程度的理想指标。絮败果肉细胞壁的明显特征是： 伴随胞间层的分解和胞间隙的扩大,出现大量凝胶状物质的沉积,初生壁结构变化不明显, 也没有细胞壁次生加厚的迹象。