高粱和小麦叶片苹果酸酶某些特性比较

比较高粱和小麦叶片的苹果酸酶的某些特性。发现高粱苹果酸酶对NADP-是专一的,未观测到NAD-苹果酸酶的活力。高粱叶片的NADP-苹果酸酶的最适pH随底物浓度不同而异;在0.5 mM苹果酸浓度下酶的最适pH是7.0～7.5,在1 mM和10 mM浓度下最适pH各为7.5～8.0和8.0～8.5,其中以底物浓度10 mM的活性最高。小麦苹果酸酶也具有类似的效应;但与高粱相比较活性较低。两种不同来源的苹果酸酶在动力学特性上有明显的差异,小麦叶片NADP-苹果酸酶的Km(苹果酸)值1.3比高粱大3.4倍。pH、Mg~(++)、Mn~(++)和苹果酸对高粱叶片NADP-苹果酸酶活力具有不同程度的调节作用;在不同pH条件下Mg~(++)、Mn~(++)对高粱叶片NADP-苹果酸酶表现出不同程度的协同性。Mg~(++)、Mn~(++)的亲和力随pH的升高而增大。而对小麦叶片NADP-苹果酸酶活性几乎无多大影响。在我们所试验的浓度下乙酰辅酶A、甘氨酸、葡萄糖-6-磷酸、果糖1-6二磷酸、琥珀酸以及延胡索酸对高粱NADP-苹果酸酶活性无影响。     

6种防御酶调控植物体应答虫害胁迫机制的研究进展

植物防御体系应对虫害胁迫产生一系列防御性生理生化反应,其中防御酶活性呈现显著变化.本文综述了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、脂氧合酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL) 6种常见防御酶应对虫害胁迫的机制,解析了6种防御酶的作用机理及其异同.梳理了6种防御酶应对虫害胁迫而相互协调的程序,总结了植物体遭虫害胁迫之后防御酶活性的变化及其与防御酶基因的关联,提出了植物体防御酶机制研究中的重要问题并展望前景.     

植物酸性转化酶基因及其表达调控

酸性转化酶是蔗糖代谢的关键酶,在植物体中具有重要的生理作用。近十几年来,许多植物酸性转化酶基因已经克隆,其基因表达调控的研究也取得了很大的进展。本文综述了植物酸性转化酶﹑ 基因及其蛋白结构、基因表达的器官和发育特异性以及糖、受伤、病原胁迫和激素对基因表达的调节和蛋白抑制因子对酶活性的影响,并讨论了当前在该研究领域存在的问题。     

高粱的光合特性和杂种优势

从杂交高粱及其亲本的PEP羧化酶、丙酮酸磷酸二激酶、NADP-苹果酸酶和NAD-苹果酸脱氢酶活性比较了它们的光合碳代谢特性,也比较了它们在光合强度、CO_2补偿点和产量指标上的差异,分析了不同组合的杂种的叶面积和产量构成因素在各生育期的变化。高产的杂交种比其亲本有较高的关键酶活性、高光合强度和低的CO_2补偿点,其光合特性具有超亲优势,并在这些优势和增加体内物质向穗内分配的基础上增加了穗粒数。     

植物酸性转化酶基因及其表达调控

酸性转化酶是蔗糖代谢的关键酶,在植物体中具有重要的生理作用.近十几年来,许多植物酸性转化酶基因已经克隆,其基因表达调控的研究也取得了很大的进展.本文综述了植物酸性转化酶基因及其蛋白结构、基因表达的器官和发育特异性以及糖、受伤、病原、胁迫和激素对基因表达的调节和蛋白抑制因子对酶活性的影响,并讨论了当前在该研究领域存在的问题.     

活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,干旱引起活性氧自由基增加,使植物细胞遭受氧化胁迫．植物体通过酶促和非酶促两大保护系统清除活性氧,活性氧自由基的变化也会引起抗氧化防御系统的不同变化．同时干旱胁迫下活性氧的产生也与ABA的积累、脯氨酸的积累以及叶绿素荧光猝灭密切相关,因此了解活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制以及活性氧在植物生理生化过程中的作用是非常必要的。     

越冬期间松针瘿蚊Thecodiplosis japonensis幼虫体内脂肪酸代谢酶活性变化(英文)

本文报道了越冬松针瘿蚊Thecodiplosisjaponensis幼虫体内总脂类和脂肪酸代谢酶活性变化情况。越冬期间 ,总脂类持续下降 ,表明虫体运用所贮存的脂肪维持基础代谢 ;越冬后期 ,总脂类含量开始上升 ,可能由潜在的碳源转化而来。从越冬前期 (12月 )到中期 (1月中旬 ) ,与脂肪酸合成有关的 2个酶 ,即苹果酸酶和ATP 柠檬酸裂合酶活性持续下降 ,然后从 2月末开始上升直到越冬末 ;越冬期间 ,与脂肪酸氧化代谢有关的酶表现不同的变化趋势。根据与酮体代谢有关的酶活性变化情况 ,表明越冬期间酮体作为代谢能源作用不大。     

植物CytP450和抗氧化酶对土壤低浓度菲、芘胁迫的响应

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,以微粒体细胞色素P450及抗氧化酶SOD、POD和CAT酶活性为指标,进行了土壤中菲、芘单一及复合胁迫响应研究.结果初步表明,菲、芘胁迫引起植物体内解毒代谢和抗氧化防御酶反应.菲、芘单一胁迫浓度为1mg kg-1时对细胞色素P450产生显著诱导;4 mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,表明低浓度菲、芘单一胁迫对植物代谢解毒系统产生损伤;而菲、芘复合1mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,说明菲、芘复合胁迫对植物的代谢解毒具有协同毒性效应.土壤中菲、芘单一胁迫未引起SOD酶活性的明显改变,复合胁迫下SOD酶活性出现微弱下降;菲、芘单一胁迫对CAT和POD酶活性具有显著抑制作用;复合胁迫对CAT产生抑制作用,而POD酶活性并未对菲、芘复合产生增强毒性响应.研究从代谢解毒和抗氧化防御酶系统两方面,为土壤低浓度PAHs污染诊断提供了实验依据.     

光在黄化玉米叶片的苹果酸酶形成中的刺激作用

光刺激能使玉米黄化叶片的苹果酸酶活性提高,并随光强及照光时间的递增而加强。在照光条件下,抑制剂环已酰亚胺明显地抑制苹果酸酶活性的增加,同时,也抑制蛋白质合成以及叶绿素含量的增加。DCMU对酶的活性没有影响,表明在光下苹果酸酶活性的提高与光合电子传递无关。同位素放射自显影的结果:光刺激~3H-甘氨酸参入玉米黄化转绿叶片的苹果酸酶蛋白中。黄化叶片中的苹果酸酶在转绿过程中催化能力的提高是由于酶蛋白的重新合成。     

松叶猪毛菜NADP-苹果酸酶基因家族及启动子克隆分析北大核心CSCD

NADP-苹果酸酶(NADP-ME)是C_(4)植物的关键光合酶,在生物和非生物胁迫中发挥了重要的作用。为了进一步研究该酶编码基因的功能,该研究以典型荒漠C_(3)-C_(4)中间型植物松叶猪毛菜为研究对象,在克隆得到NADP-ME家族基因序列的基础上,研究其表达部位及在非生物胁迫下的表达模式,并克隆其启动子序列分析响应非生物胁迫的元件差异。结果表明:(1)成功获得松叶猪毛菜3个NADP-MEs,命名为SaNADP-ME1、SaNADP-ME2和SaNADP-ME4,CDS序列长度分别为1755、1758和1941 bp。(2)SaNADP-ME1主要在根中表达,SaNADP-ME2和SaNADP-ME4主要在叶中表达;在ABA、NaCl、NAHCO_(3)和PEG_(6000)胁迫下松叶猪毛菜幼苗中3个NADP-MEs均可被诱导表达,且SaNADP-ME2和SaNADP-ME4的响应表达模式相似。(3)成功克隆得到SaNADP-ME1、SaNADP-ME2和SaNADP-ME4启动子区域2351、1655和2887 bp。生物信息学分析发现它们都含有基本启动子元件以及响应外界刺激的元件。     

水稻(Oryza sativa L.)苹果酸酶(OsNADP-ME3)基因在逆境下的表达特性研究

水稻苹果酸酶（NADP-ME）是多基因家族,由3个胞质型NADP-ME和1个质体型NADP-ME构成。本研究针对水稻胞质型成员（命名为NADP-ME3）（NM₀01061367）进行初步的功能解析。克隆获得的NADP-ME3基因的cDNA序列全长为2240bp,其中5’非翻译区为151bp,3’非翻译区为376bp,开放读码框（ORF）长1713bp,编码570个氨基酸。为研究NADP-ME3在逆境胁迫下的表达量变化,Northern blot检测结果显示,在NaCl、NaHCO3和PEG胁迫条件下,NADP-ME3随胁迫处理时间的不同表达量呈现不同程度的变化,推断NADP-ME3可能与非生物胁迫有应答关系,将NADP-ME3转入拟南芥中并通过观察转基因拟南芥在非生物胁迫下表型变化,发现NADP-ME3能够在一定程度上提高植物对非生物胁迫的耐受性。     

Aberrant chloroplasts in transgenic rice plants expressing a high level of maize NADP-dependent malic enzyme

 NADP-dependent malic enzyme (NADP-ME) is a major decarboxylating enzyme in NADP-ME-type C₄ species such as maize and Flaveria. In this study, chloroplastic NADP-ME was transferred to rice (Oryza sativa L.) using a chimeric gene composed of maize NADP-ME cDNA under the control of rice light-harvesting chlorophyll-a/b-binding protein (Cab) promoter. There was a 20- to 70-fold increase in the NADP-ME activity in leaves of transgenic rice compared to that in wild-type rice plants. Immunocytochemical studies by electron microscopy showed that maize NADP-ME was mostly localized in chloroplasts in transgenic rice plants, and that the chloroplasts were agranal without thylakoid stacking. Chlorophyll content and photosystem II activity were inversely correlated with the level of NADP-ME activity. These results suggest that aberrant chloroplasts in transgenic plants may be caused by excessive NADP-ME activity. Based on these results and the known fact that only bundle sheath cells of NADP-ME species, among all three C₄ subgroups, have agranal chloroplasts, we postulate that a high level of chloroplastic NADP-ME activity could strongly affect the development of chloroplasts. Received: 27 January 1999 / Accepted: 20 January 2000     

干旱胁迫对2种光合类型C4荒漠植物叶片光合特征酶和抗氧化酶活性的影响

以荒漠C₄草本植物蔷薇猪毛菜(NADP苹果酸酶型,NADP-ME）和粗枝猪毛菜（NAD苹果酸酶型,NAD-ME）为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常供水和轻度、中度、重度干旱处理（土壤含水量分别为田间持水量80%、60%、45%和35%）,通过测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、C₄光合特征酶和抗氧化酶活性等指标,探讨不同类型C₄荒漠植物光合特征酶和抗氧化系统对干旱逆境的适应机制。结果显示：（1）2种植物叶片含水量均随干旱胁迫的加剧不同程度降低。（2）叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下急剧下降;蔷薇猪毛菜NAD-ME活性和粗枝猪毛菜NADP-ME活性都很低,且它们基本不受干旱胁迫的影响;随干旱胁迫的加剧,蔷薇猪毛菜NADP-ME活性呈下降趋势,而粗枝猪毛菜NAD-ME活性先显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低。（3）随着干旱胁迫的加剧,叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性呈下降趋势,过氧化物酶（POD）活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化氢酶（CAT）活性在中度干旱胁迫下均有不同程度的增加,但在重度干旱胁迫下蔷薇猪毛菜CAT活性降低,而粗枝猪毛菜CAT活性显著增加;丙二醛（MDA）含量随干旱胁迫的加剧均有不同程度的增加。研究认为,一定程度干旱胁迫下,2种荒漠植物的PEPC活性均有增加;不同光合类型C₄植物叶片脱羧酶（NADP-ME和NAD-ME）对干旱胁迫的响应有明显的差异。POD和CAT是这两种C₄植物适应干旱胁迫的主要抗氧化酶,但蔷薇猪毛菜CAT在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用。     

Oxidative stress induced expression of monodehydroascorbate reductase gene in Eleusine coracana

Abiotic stresses constitute a serious threats to the world food security as they cause significant economic losses in terms of reduction in crop productivity and also greatly limit the geographical locations where crops can be grown. Exposure to abiotic stress causes over-production of reactive oxygen species, leading to oxidative stress in plants. Induction of oxidative stress is primarily responsible for a variety of detrimental changes in the cellular physiology. However, plants have evolved intricate anti-oxidative defence machinery, for their survival under stress. Plant defence strategies for stress tolerance rely on the expression of anti-oxidative genes required for scavenging the toxic reactive oxygen species. Monodehydroascorbate reductase is one of the key anti-oxidant enzyme responsible for scavenging reactive oxygen species. In the present study, efforts have been made to understand the role of monodehydroascorbate reductase in finger millet under different abiotic stresses (drought, salt and UV radiation). The study establishes a differential link between mdar gene expression and enzyme activity under oxidative stress that is validated under different types of imposed stresses. Alteration in correlation between gene expression and enzyme activities under varying magnitude of oxidative stress is elucidated.