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~ -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。     

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。     

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.     

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.     

K^＋营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V—H^＋—ATP和V—H^＋—PPase活性的影响

对溶液培养的盐地碱蓬（Suaeda salsa L.)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K^ 浓度,以了解K^ 营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V－H^ -ATPase、V－H^ -PPase活性的影响。提高培养液K^ 浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K^ 积累。盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成,其表达量在缺K^ 处理（12μmol/L K^ )下随盐胁迫浓度的增加而减小,而在正常K^ （6mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加;盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -PPase分子量为72kD,在缺K^ 和正常K^ 供应情况下,V－H^ -PPase均有较高表达。V－H^ -ATPase及V－H^ -PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关。结果表明：K^ 对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用,盐胁迫下,K^ 可能参与了V－H^ -ATPase和V－H^ -PPase活性调控。     

盐地碱蓬叶片液泡膜H^＋—ATPase B亚基的克隆及盐胁迫下表达分析

植物液泡膜H^ -ATPase在建立跨液泡膜质子梯度、促进液泡Na^ 区域化、提高植物耐盐性方面发挥着重要作用。本实验从盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)cDNA文库分离到碱蓬叶片液泡膜H^ -ATPase B亚基cDNA克隆。测序表明该基因长达1974bp,开放阅读框有1470bp编码489个氨基酸,含有一个保守的ATP结合位点,其蛋白分子量约为54．29kD。Northern及Western印迹表明盐地碱蓬液泡膜H^ -ATPase B亚基表达明显受NaCl胁迫诱导,并且在NaCl胁迫下,B亚基在转录及翻译水平上与液泡膜H^ -ATPase c亚基存在协同作用。盐胁迫下,盐地碱蓬液泡H^ -ATPase B亚基与c亚基的协同表达增加了液泡H^ -ATPase的数量,从而提高了液泡H^ -ATPase活性,为碱蓬叶片液泡Na^ 区域化提供了动力,最终提高了碱蓬植株的耐盐性。     

硅改善盐胁迫下库拉索芦荟生长和离子吸收与分布

Si2．0mmol／L处理明显缓解NaCl 100、200mmol／L胁迫120d对库拉索芦荟（Aloevera）生长的抑制作用。Si可显著降低NaCl胁迫下芦荟植株中的Na^＋和Cl^-含量,提高K^＋含量,从而显著降低K^＋／Na^＋,促进根对K^＋的选择性吸收（ASK,Na）和K^＋向地上部的选择性运输（TSK,Na）,以维持植株体内的离子稳态。根系和叶片横切面的X-射线能谱微区分析结果进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对K^＋的选择性吸收和运输的机制之一是通过显著提高盐胁迫下芦荟根细胞质膜H^＋ATPase、液泡膜H^＋-ATPase和液泡膜H^＋-PPase的活性。     

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 2d ,耐盐大麦 (HordeumvulgareL .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 (1mmol/L)或Ca2 螯合剂EGTA (5mmol/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 ,2 0 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.     

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。     

NaCl胁迫对高粱根、叶鞘和叶片液泡膜ATP酶和焦磷酸酶活性的影响

NaCl胁迫初期 ,Na 主要在根和叶鞘中积累。相应地 ,根和叶鞘液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、依赖ATP和PPi的质子泵活性及Na /H 逆向转运活性均明显增加 ,根和叶鞘的生长没有受到抑制。NaCl胁迫后期 ,Na 开始向地上部分运输并在叶片中积累。此时 ,叶片液泡膜质子泵和Na /H 逆向转运活性开始增加 ,根和叶鞘的Na/K比增加 ,其液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、质子泵活性和Na /H 逆向转运活性下降。相应地 ,根和叶鞘的生长也下降。当保温介质中Na/K比超过 1时 ,液泡膜微囊ATP酶和焦磷酸酶活性均随Na/K比的增加而下降。表明非盐生植物液泡膜质子泵在盐胁迫的初期对Na 在液泡内的积累及其耐盐性起重要作用     

等渗盐胁迫对番茄抗氧化酶和ATP酶及焦磷酸酶活性的影响

用Ca(NO3)2 80 mmol/L和NaCl 120 mmol/L等渗溶液处理番茄幼苗后,细胞质和叶绿体中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性升高,并且NaCl胁迫的作用明显高于Ca(NO3)2胁迫.Ca(NO3)2处理提高了线粒体中SOD、CAT、APX的活性,而NaCl处理降低了它们的活性.根系质膜H -ATPase、液泡膜H -ATPase、焦磷酸酶(H -PPase)的活性和叶片丙二醛(MDA)及脯氨酸含量在两种盐胁迫后明显增加.NaCl处理对植株生长的抑制程度明显高于Ca(NO3)2处理.     

多胺浸种改善盐胁迫大麦根系液泡膜功能的机理

研究了0.1 mmol/L 腐胺 (Put) 和0.5 mmol/L 亚精胺 (Spd) 浸种对200 mmol/L NaCl胁迫下大麦(Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率、干物质积累、离子分布、液泡膜蛋白结合多胺含量以及液泡膜膜脂组分与功能的影响.结果表明,Put和Spd浸种均可缓解盐胁迫对大麦幼苗的盐害,促进生长和干物质积累,降低大麦幼苗体内[Na+]/[K+].与盐处理的对照植株相比,Put和Spd浸种均可提高大麦幼苗根系液泡膜磷脂含量,降低糖脂结合半乳糖含量,而膜上非共价结合多胺含量Spd+PAx (一种未知多胺) 与 Put+Dap (二氨基丙烷)之比((Spd+PAx)/(Put+Dap))、共价和非共价结合多胺总量均上升.统计分析结果表明,液泡膜非共价结合多胺(Spd+PAx)/(Put+Dap)与H+-ATPase和H+-PPase活性呈显著正相关关系.     

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。     

盐地碱蓬叶片液泡膜H+-ATPase B亚基的克隆及盐胁迫下表达分析

植物液泡膜H -ATPase在建立跨液泡膜质子梯度、促进液泡Na 区域化、提高植物耐盐性方面发挥着重要作用.本实验从盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)cDNA文库分离到碱蓬叶片液泡膜H -ATPase B亚基cDNA克隆.测序表明该基因长达1 974 bp,开放阅读框有1 470 bp编码489个氨基酸,含有一个保守的ATP结合位点,其蛋白分子量约为54.29 kD.Northem及Western印迹表明盐地碱蓬液泡膜H -ATPase B亚基表达明显受NaCl胁迫诱导,并且在NaCl胁迫下,B亚基在转录及翻译水平上与液泡膜H -ATPase c亚基存在协同作用.盐胁迫下,盐地碱蓬液泡H -ATPase B亚基与c亚基的协同表达增加了液泡H -ATPase的数量,从而提高了液泡H -ATPase活性,为碱蓬叶片液泡Na 区域化提供了动力,最终提高了碱蓬植株的耐盐性.     

NaCl和Na2CO3对盐地碱蓬胁迫效应的比较

在相同的Na 浓度(如100 mmol/L)下,NaCl处理促进碱蓬植株干重增加,提高根系活力,而Na2CO3处理导致植株干重减少,根系活力降低;与NaCl胁迫相比,Na2CO3胁迫下叶片内Na 含量上升和K 含量下降幅度更大,叶肉细胞质Na 含量和叶内脯氨酸含量增加幅度更大,而V-H -ATPase(液泡膜H -ATPase)和V-H -PPase (液泡膜H -PPase)增加幅度较少;与NaCl胁迫不同,Na2CO3胁迫下SOD(超氧化物歧化酶)活性不是增加,而是降低,与此相一致,MDA(丙二醛)含量大幅度增加.上述结果表明,碱蓬对Na2CO3胁迫的抗性低于对NaCl的抗性,这可能与Na2CO3胁迫引起的Na 、K 离子严重失衡、活性氧清除能力降低有关.     

NaCl预处理对盐胁迫下苜蓿中Na~ ,Cl~-和脯氨酸累积分布的影响

NaCl胁迫下,苜蓿的根、茎和叶片中Na~ 和Cl~-显著累积,60％以上的离子分布在液泡中;100mmol/L NaCl或 0.1mmol/L ABA预处理后,液泡中离子的累积显著增加。在200mmol/L NaCl下,体内脯氨酸显著增加,95％以上分布在细胞质中;100mmol/L NaCl预处理后,体内脯氨酸含量及其在细胞质中的累积增加。耐盐性较强的肇东品种和耐盐性较弱的松江品种在Na~ ,Cl~-和脯氨酸的累积和分布上有差异。     

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(200、400mmol/L)的盐胁迫(NaCl胁迫48h)不敏感,而当盐浓度达到600mmol/L时,ATP水解活性和H+转运活性较对照上升55%～65%,而干旱胁迫(48h,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。     

盐胁迫对小麦根质膜ATPase活性的影响

以小麦为实验材料,研究了盐胁迫对根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase活性及H^ —ATPase蛋白表达的影响。结果显示：50、100、150mmol/L的NaCl处理72h后,小麦根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase活性均降低。100mmol／L NaCl对质膜ATPase活性的抑制程度随处理时间的延长而增强,在处理24h后,H^ —ATPase和Ca^2 —ATPase的活性分别降为对照的72％和75％,而处理72h后,酶活性分别减小到对照的50％和48％。50、100、150mmol／L的NaCl直接作用于提取的质膜微囊,H^ —ATPase的活性分别降低约5％、8％和16％。Western blotting分析结果显示100mmol／L NaCl处理72h后,质膜H^ —ATPase的含量与对照比有所减少。本研究表明：盐胁迫抑制小麦根质膜H^ —ATPase、Ca^2 —ATPase的活性,酶含量的减少可能是盐胁迫导致质膜H^ —ATPase活性降低的原因。