种子贮藏蛋白质表达调控及应用研究进展

种子在成熟过程中大量积累贮藏蛋白质,且不同植物种子中贮藏蛋白质的种类不同.为了解种子贮藏蛋白质的表达调控模式,对近年来表达调控机制的理论研究和在植物分类研究、分子育种及表达药用蛋白质方面的应用研究进行了综述.理论研究表明,种子贮藏蛋白质的特异性表达是受精确调控的,这些调控包括启动子中的顺式作用元件和反式作用因子.应用研究表明,通过对种子贮藏蛋白质表达的合理调控可提高作物的产量和营养价值,同时种子贮藏蛋白质具有稳定表达的特性,可用于研究植物分类、植物系统进化和表达药用蛋白质.     

杨树新梢积累营养贮藏蛋白质的细胞学研究

采用光学显微镜和电子显微镜技术,对杨树新梢中的营养贮藏蛋白质进行了细胞学鉴定。在用戊二醛固定的标本中,营养贮藏蛋白质呈颗粒状,积累在中央大液泡里。在新梢伸长生长时期,新梢茎的基部已积累了营养贮藏蛋白质,在伸长生长刚停止,中上部的叶片近成熟时,整个新梢的茎都有营养贮藏蛋白质的积累,其中,以新梢基部的茎最为丰富。营养贮藏蛋白质优先在次生韧皮部的韧皮薄壁细胞和韧皮射线薄壁细胞中积累,在新梢伸长生长停止后,新梢基部茎的木质部中也积累了相当数量的营养贮藏蛋白质,主要分布在初生木质部和内侧次生木质部的各种生活的薄壁细胞中。新梢较早地积累营养贮藏蛋白质是热带树木和温带树木的一个共同特点,对于树木的氮代谢和树木当年的生长发育可能具有重要的调控作用。     

植物贮藏蛋白体的形成与发育及其调控

植物贮藏蛋白体由质体、内质网及液泡发育而来。贮藏蛋白体的形成和发育受贮藏蛋白质组分,蛋白质多肽携带信号,植物凝集素及一些细胞器的调控。贮藏蛋白体是由单层膜包围的亚细胞结构,其主要成份是贮藏蛋白质,植酸、植物凝集素,一些酶及无机离子如K~+Mg~(2+)等。贮藏蛋白体的形成与发育研究受到了人们的注意。本文将介绍一些这方面的进展。一、贮藏蛋白体的形成与发育贮藏蛋白体被认为是由质体,内质网和液泡发育而来,更多的资料支持后两种观点。 1、质体Graham发现玉米贮藏蛋白体形成与细胞质膜有关,这些蛋白体有双层膜结构。Morton将它们称为蛋白质体。分离的蛋白质体能在体外合成贮藏蛋白质,     

PENG Fang-Ren银杏营养贮藏蛋白质的亚细胞定位(英文)

在电子显微镜下,对银杏(GinkgobilobaL.)枝条营养贮藏蛋白质的超微结构特征及在亚细胞水平的定位进行了系统研究。结果表明:银杏营养贮藏蛋白质主要存在于韧皮薄壁细胞的液泡内。银杏韧皮薄壁细胞内的营养贮藏蛋白质在细胞质内合成,由内质网膨大的槽库、质膜内折或高尔基体小泡发育形成贮藏蛋白质的液泡。液泡蛋白质主要以不定形块状、絮状或颗粒状形态存在。贮藏蛋白质在整个越冬期一直保持高含量,直到翌年春季萌芽时,贮藏蛋白质迅速转移再利用。随着新梢的生长,到了夏末秋初,又重新开始积累贮藏蛋白质。     

银杏营养贮藏蛋白质的亚细胞定位

在电子显微镜下,对银杏(Ginkgo biloba L.)枝条营养贮藏蛋白质的超微结构特征及在亚细胞水平的定位进行了系统研究.结果表明:银杏营养贮藏蛋白质主要存在于韧皮薄壁细胞的液泡内.银杏韧皮薄壁细胞内的营养贮藏蛋白质在细胞质内合成,由内质网膨大的槽库、质膜内折或高尔基体小泡发育形成贮藏蛋白质的液泡.液泡蛋白质主要以不定形块状、絮状或颗粒状形态存在.贮藏蛋白质在整个越冬期一直保持高含量,直到翌年春季萌芽时,贮藏蛋白质迅速转移再利用.随着新梢的生长,到了夏末秋初,又重新开始积累贮藏蛋白质.     

银杏营养贮藏蛋白质的亚细胞定位

在电子显微镜下,对银枵（Ginkgo biloba L.）枝条营养贮藏蛋白质的超微结构特征及在亚细胞水平的定位进行了系统研究。结果表明：银杏营养贮藏蛋白质主要存在于韧皮薄壁细胞的液泡内。银杏韧皮薄壁细胞内的营养贮藏蛋白质在细胞质内合成,由内质网膨大的槽库、质膜内折或高尔基体小泡发育形成贮藏蛋白质的液泡。液泡蛋白质主要以不定形块状、絮状或颗粒状形态存在。贮藏蛋白质在整个越冬期一直保持高含量,直到翌年春季萌芽时,贮藏蛋白质迅速转移再利用。随着新梢的生长,到了夏末秋初,又重新开始积累贮藏蛋白质。     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同,种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中,醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体,直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后,根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡,经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中,然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

植物种子贮藏蛋白质及其细胞内转运与加工

高等植物种子成熟过程中贮存大量的贮藏蛋白质作为种子发芽和初期生长的重要营养来源。根据溶解性不同, 种子贮藏蛋白质可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4类。在种子胚发育过程中, 醇溶蛋白在粗面内质网合成后形成蛋白质聚集体, 直接出芽形成蛋白体并贮存其中。白蛋白、球蛋白和谷蛋白在粗面内质网以分子量较大的前体形式合成后, 根据各自的分选信号进入特定的运输囊泡, 经由受体依赖型运输/聚集体形式运输转运至蛋白质贮藏型液泡中, 然后经过液泡加工酶等的剪切转换为成熟型贮藏蛋白质并贮存其中。蛋白质的合成、分选、转运和加工等过程影响种子蛋白质的品质及含量。该文对种子贮藏蛋白质的分类和运输、加工以及这些过程对种子蛋白质品质和含量的影响进行了概述。     

小麦等谷类植物种子贮藏蛋白基因的表达与调控

高等植物在成熟期的主要生理过程是将蛋白质、淀粉和脂肪等贮藏在种子中。贮藏在种子中的蛋白质称为种子贮藏蛋白。小麦、水稻、玉米等粮食作物是人类和家畜摄取蛋白质的重要来源。研究贮藏蛋白基因在种子发育过程中的表达机制,是进一步应用生物技术改良作物的基础工作。1谷物     

种子贮藏蛋白的运输、积累和基因表达调控

种子中贮藏蛋白的运输和积累途径主要有：(1)蛋白质合成后经内膜系统转移到蛋白质贮藏液泡(PSV)中积累;(2)合成的蛋白质直接在粗糙内质网的膜囊中积累形成蛋白质体;(3)贮藏蛋白不经高尔基体的加工由粗糙内质网上合成后直接运输到PSV中积累。贮藏蛋白基因的表达受该基因的顺式作用元件和反式作用因子的共同调控,此外染色体的结构也影响贮藏蛋白基因的表达。     

不同含水量的豌豆种子萌发时物质动员及代谢研究

不同含水量的豌豆种子在饱和水蒸气中保持7d过程中,含水量低于萌动临界含水量时,子叶中贮藏蛋白质和淀粉的动员不能启动;含水量达到或超过萌动临界含水量,贮藏物质的动员被启动,豌启种子萌动后,子叶中蛋白质和淀动员程度与种子含水量呈正相关,前3d物质动员的程度比后4d强烈得多,因此,含水量是豌豆种子萌发时物质动员的启动因子和调节因子,同时,豌豆种子的含水量直接影响胚轴的生长状况。     

渗调物质和fluridone对离体花生胚蛋白质合成的调节

离体花生胚发育过程中,渗透调节物质提高了胚内源ＡＢＡ含量,促进了贮藏蛋白质花生球蛋白和伴花生球蛋白Ⅱ两个组分的合成,诱导和促进ＬＥＡ蛋白的合成,内源ＡＢＡ合成抑制剂ｆｌｕｒｉｄｏｎｅ抑制了渗调物质的作用。     

渗调物质和fluridone对离体花生胚蛋白质合成的调节

离休花生胚发育过程中,渗透调节（简称渗调）物质提高了胚内源ＡＢＡ含量,促进了贮藏蛋白质花生球蛋白和伴花生球蛋白Ⅱ两个组分的合成,诱导和促进ＬＥＡ蛋白的合成,内源ＡＢＡ合成抑制剂ｆｌｕｒｉｄｏｎｅ抑制了渗调物质的作用。     

基于冰温技术的新型食品保鲜方法的研究进展

提出基于冰温技术的新型陆军军用食品保鲜方法。首先,通过对陆军军用食品的研究,分析其中的人造营养食品、自行加热食品以及超高压食品的应用现状。其次,研究冰温技术对军用食品所含蛋白质、微生物的影响。然后,在这两种研究的基础上,将冰温技术应用于不同陆军军用食品保鲜中的冰温贮藏、食品加工、冻结点调节贮藏等过程中。最后,采用超冰温技术调节军用食品冷却速度,使温度处于冻结点以下的军用食品仍然可以维持过冷状态不冻结;从提高融霜补充盘管的自动化水平、降低融霜和添加空气处理机组实行四周环相送风和两侧送风模式、实现均匀送风两个方面,改进冰温贮藏过程中的关键技术,提高陆军军用食品保鲜效果。     

去胚轴对花生子叶肽链内切酶和贮藏蛋白质降解的影响

从离体子叶与连体子叶在水中培养一段时间后的比较,看到它们之间在肽链内切酶活性和盐溶蛋白及花生球蛋白降解上的差异并不大,这表明去除胚轴对子叶肽链内切酶活性和贮藏蛋白降解的影响很轻微。亚胺环己酮(蛋白质合成抑制剂)不能完全抑制离体子叶肽链内切酶活性的提高,子叶的大部分大分子贮藏蛋白同样被降解。这表明,在花生种子萌发过程中降解大部分贮藏蛋白的子叶肽链内切酶并非全部是在种子萌发时新合成的,子叶贮藏蛋白降解和肽链内切酶活性基本不受胚轴调控,子叶与胚轴之间在调控关系上可能是一种新的调节类型。     

造血器官机能障碍后家蚕血淋巴中蛋白质成分的变化

为了研究家蚕Bombyx mori造血器官机能障碍后其血淋巴中蛋白质成分的变化,利用重离子射线局部照射家蚕幼虫的造血器官,检测了照射后家蚕血淋巴中的蛋白质成分及注射大肠杆菌后在体内诱导出现的应急蛋白量的变化。结果表明,照射蚕血淋巴中的蛋白质含量与对照蚕之间没有明显的差异。但在成分分析时发现,5龄起蚕血淋巴中70 kD附近的3条蛋白质谱带比对照蚕的浓度要高,随着个体的发育两者的浓度都上升;5龄后期则相反,对照蚕的浓度比照射蚕高;脂肪体中贮藏蛋白质的含量具有相似的变化趋势。用家蚕贮藏蛋白质SP-1及SP-2的抗血清进行免疫印迹反应的结果显示：70 kD附近的3条蛋白质谱带的最上面的一条为贮藏蛋白质SP-1,下面的二条为贮藏蛋白质SP-2;同时照射蚕血淋巴中分子量约为24 kD的蛋白质成分也发生变化,5龄前期的浓度比对照蚕低,5龄第3天几乎检测不到;全体照射与造血器官局部照射蚕之间的结果相似。照射蚕注射大肠杆菌后在体内诱导出现的应急蛋白量明显比对照蚕要少。由此认为家蚕幼虫造血器官与血淋巴中的蛋白质成分有关,造血器官的机能障碍、血球的数量减少可影响脂肪体中蛋白质的合成,从而使存在于血淋巴中的蛋白质成分发生变化。     

荞麦糊粉层和子叶中贮藏蛋白质积累过程的超微结构

应用透射电镜技术对荞麦（Fagopyrum esculentum)子叶和糊粉层细胞中贮藏蛋白质的积累过程进行了研究。荞麦开花后15天,胚乳最外细胞的液泡中开始积累蛋白质。开花后25天,最外层胚乳细胞中积累较多的糊粉粒（直径1－2μm)形成糊粉层。开花后20天,子叶细胞中蛋白质开始在液泡和细胞质中积累,同时液泡通过膜的向内生长和缢裂两种方式形成体积较小的液泡。开花后25天,成熟的子叶细胞中含有丰富的蛋白质,贮藏蛋白质主要积累在液泡中形成体积较大的蛋白质贮藏液泡（PSVs,protein storage vacuoles,直径1－3μm）。在荞麦子叶积累蛋白质的各个阶段,细胞质中都有一些来源于高尔基体,含蛋白质的电子不透明小泡（直径0.1-0.7μm)存在,观察到有些小泡正进入液泡,推断这种来自高尔基体膜囊的小泡不仅将蛋白质运输到液泡形成PSVs的作用,也可能是荞麦成熟子叶积累贮藏蛋白质的一种结构。     

荞麦籽粒结构的观察与分析

从荞麦籽粒的和分析中可以看出,荞麦的果皮和种皮容易分开,种子中心巨大的“Ｓ”形胚芽、胚根以及糊粉层虹适量科贮藏蛋白质存在的主要场所。在“Ｓ”形胚芽和胚根两侧是荞麦的两片叶子,由淀粉贮藏细胞组成。该细胞呈长方多棱体,细胞壁极薄且透明,人淀粉粒呈多面球形,大小均匀整齐,淀粉粒间结合紧密、严实,具有一定的几何构形。在淀粉粒间未发现基质蛋白质。     

缺氧诱导因子1α蛋白质水平及活性调节

缺氧诱导因子1α不仅对于机体在缺氧条件下维持正常的生理功能具有特别重要的意义。还在肿瘤的生长以及神经细胞凋亡等病理过程中起关键作用。缺氧诱导因子1α能调节许多下游基因的表达水平,但人们对其自身的蛋白质水平和转录活性调节机制尚知之不多。最新的研究发现缺氧诱导因子1α的蛋白质水平和转录活化调节机制涉及多个信号通路。在缺氧诱导因子1α的蛋白质水平和转录活调节机制中,羟基化调节和蛋白磷酸化调节起主导作用。     

稻胚吸涨过程中生物大分子合成活性的顺序激活

用同位素前体标记吸涨不同时间的风干成熟稻胚以确定几种生物大分子合成的起始顺序。蛋白质合成在稻胚吸涨30 min即已开始,而RNA的大量合成则开始于吸涨7～8 h;在此之前,放线菌素D和蛹虫草菌素对蛋白质合成均无明显影响。这说明风干成熟稻胚含有贮藏RNA,而且,至少大部分贮藏mRNA具有Poly(A)片段。从吸涨8 h起,新合成的RNA开始取代贮藏RNA;到14 h,贮藏RNA已基本消失。~3H-胸苷的参入动态显示,稻胚DNA合成启始于吸涨后12 h。本文提出了水稻离体胚吸涨萌发(25℃)时生物大分子变化进程模式。