ABA信号转导途径中的MAPKs

脱落酸（ABA）是植物体内一种重要的激素分子,在调节植物生长发育和对环境适应的过程中发挥重要的信号作用。促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）是一种广泛存在于真核生物中的信号转导途径,由环境胁迫、细胞因子、植物激素、生长因子等诱导,是植物细胞信号转导过程中的主要级联途径之一。已知许多蛋白激酶和蛋白磷酸酶参与了ABA信号途径,MAPKs作为ABA信号转导的下游组分发挥着重要的调节作用。本文就MAPK级联参与ABA信号转导途径的相关研究进展进行叙述,以便对MAPKs和ABA信号之间的交互作用（cross-talk）机制有更深入了解。     

转反义OsRACK1 基因增强水稻抗旱能力

RACK1是一种多功能支架蛋白, 广泛参与植物生长发育过程的调节。利用反义RNA技术抑制水稻(Oryz a sativa)RACK1基因的表达, 分析了RACK1基因在响应干旱胁迫中的功能。采用实时定量PCR对获得的转基因植株的RACK1基因表达进行分析, 结果表明转基因水稻RACK1基因表达受抑制程度达到50%左右。与非转基因水稻(对照)相比, 转基因水稻耐干旱能力强, 膜脂过氧化程度低且丙二醛的含量少, SOD活性高。这些结果表明, RACK1蛋白负调节水稻对干旱胁迫的耐受过程, 并且这种调节作用在很大程度上与植株体内的氧化还原系统有关。     

NAD~+对小麦叶片线粒体甘氨酸氧化和三羧酸代谢的调节

外源NAD~+对小麦叶片线粒体内甘氨酸、苹果酸及α—酮戊二酸氧化都有促进作用。当几种呼吸底物同时存在时,其中甘氨酸的氧化抑制了其他底物的同时氧化,因为催化这两类废物氧化的酶对NAD~+的亲和力和对NADH/NAD~+比值的敏感程度有差异,催化甘氨酸氧化的甘氨酸脱羧酶对线粒体基质内可利用的NAD~+的亲和力分别比苹果酸脱氢酶和α—酮戊二酸脱氢酶的亲和力大约1或2倍。另外,甘氨酸亦可通过保持线粒体基质内高NADH/NAD~+比值来影响三羧酸环的正常代谢。     

蔗糖酶活力与甜菜块根贮藏质量的关系

可溶性酸性蔗糖酶是决定甜菜块根贮藏质量的关键酶。贮藏期间其活力的提高是由于蛋白质重新合成所致。不良的贮藏条件使块根汁液pH降低,膜透性增加,这两种因素与可溶性酸性蔗糖酶活力成正相关,与贮藏质量成负相关。     

火柴头的繁殖对策和繁殖代价

火柴头具有地上茎和地下生殖枝同时开花结实的特性,产生地上大、小种子和地下大、小种子4种不同类型的种子。对4种类型种子的研究表明,地下大种子、小种子,地上大种子、小种子的平均百粒重有极显著差异,分别是1．0547g、0．4400g、0．5980g和0．3145g。火柴头种子的萌发很不整齐,特别是小种子。萌发持续时间很长。地上大种子和地下大种子的最终萌发率没有显著差异,均在97％左右,但地下大种子的种子活力要明显高于地上大种子。地下小种子的萌发率要高于地上小种子,达80％左右,而且其种子活力也明显高于地上小种子。4种种子形成的幼苗第1片真叶的生物量有极显著差异,其大小顺序依次是地下大种〉地上大种〉地下小种〉地上小种。在正常情况下,火柴头的繁殖投资以地上种子特别是地上小种子为主,在面临损伤逆境条件时,依靠高繁殖代价的地下种子特别是地下大种子。来降低其物种生存的风险,保持其种群的繁衍。     

过表达抗miR98的OsmCSD2基因提高水稻的重金属抗性

CSD（Cu／Zn superoxide dismutases）基因在拟南芥中参与多种胁迫应答,而miR398是CSD基因响应胁迫的原因。此处,我们成功克隆出了水稻的OsCSD2基因,并根据密码子的兼并性,突变了miR398作用的位点,但不改变其氨基酸序列,得到新的抗miR398的OsmCSD2,构建过表达载体并转入水稻中。对阳性转基因株系的分子鉴定表明,过表达植株的OsmCSD2基因获得了高表达。在重金属铜胁迫下,转基因株系表现出良好的抗逆性,H2O2含量显著低于野生型。     

稀土元素对生物机体剂量效应机理的研究

综述了稀土元素对生物机体剂量效应的机理,从稀土对细胞质膜、细胞周期及细胞凋亡、CaM水平调节的作用到对蛋白质、DNA的影响等不同层次和水平进行了探讨,以期为稀土在生物学领域的进一步广泛应用奠定理论基础.     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系

用荧光动力学的方法研究了碱性盐Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系。结果发现在大于-4bar的胁迫下,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在光化学效率（Fv/Fo）、PSⅡ实际光化学效率（φPSⅡ）以及开放的PSⅡ反应中心有效光化学效率（Fv’/Fm’）的变化不大;然而在小于-4bar Na2CO3胁迫下,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv’/Fm’均随着渗透势的增大而增大,而中PSⅡ、电子传递速率（ETR）、光化学速率、捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率则随着渗透势的增大而减小。这些研究结果说明星星草幼苗在Na2CO3胁迫所导致的不同的渗透胁迫下（小于-4bar和大于-4bar）其过剩光能的耗散机制可能不同,大于-4bar的胁迫下可能存在精细的渗透调节机制,而在高强度的Na2CO3所导致的渗透胁迫下具有与其它植物不同的保护机制,可能通过两条途径耗散过剩的光能,一方面通过增加捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率;另一方面通过增大西PSⅡ、光化学速率、ETR,增强假循环式光合磷酸化过程,而由此引起的活性氧的增加则通过体内较高活性的保护酶系统来清除,以保护光合器官免受过剩光能的损伤。     

NaCl胁迫下星星草幼苗MDA含量与膜透性及叶绿素荧光参数之间的关系

星星草幼苗在不同浓度NaCl胁迫处理7d后,测定了叶绿素荧光参数、MDA含量和叶片电解质外渗率。结果表明,在低浓度NaCl(小于1·2%)胁迫下,星星草幼苗叶绿体MDA含量随胁迫强度的增强而降低,而在高浓度NaCl(1·2%~2·4%)胁迫下则相反。在低浓度NaCl(小于1·2%)胁迫下,Fv/Fm(PSⅡ原初光能转化效率)、Fv/Fo(表PSⅡ潜在活性)、Fv′/Fm′(类囊体能化时PSⅡ固有效率)和qP(荧光光化学淬灭效率)随着胁迫强度的增强而增高,而在高浓度NaCl(1·2%~2·4%)胁迫下则随着胁迫强度的增强而降低;而qNP(荧光非光化学淬灭效率)和HDR(热耗散速率)却随着胁迫强度的增强而增高。ΦPSⅡ(PSⅡ实际光化学效率)在低浓度NaCl(小于0·4%)胁迫下随着胁迫强度增强而升高,在0·4%~1·6%之间迅速下降,大于1·6%时,ΦPSⅡ又迅速升高。Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′和qP均随着MDA含量的增高而降低,而EL(叶片电解质外渗率)、qNP和HDR在MDA含量较低的范围(0·9753~1·1901μmol·g-1FW)内均减小,在MDA含量较高的范围(1·3080~1·8518μmol·g-1FW)内,均迅速增大。ΦPSⅡ在MDA含量较低范围(0·9753~1·0953μmol·g-1FW)内时上升,但变化不大,随着MDA含量的增高(在1·1172~1·1901μmol·g-1FW)范围内迅速降低,但当MDA含量进一步增高时(在1·3080~1·8518μmol·g-1FW)范围内又迅速升高。这些结果表明,星星草幼苗的荧光参数具体的变化规律与盐胁迫强度和幼苗细胞膜的受损伤程度密切相关,即低浓度NaCl胁迫(小于1·2%)下,星星草幼苗由于活性氧的增加而发生膜脂过氧化可能主要通过体内较高活性的保护酶系统来清除,而高浓度NaCl胁迫(大于1·2%)下,星星草幼苗可能具有与其它植物不同的保护机制,即可能主要通过增加qNP(荧光非光化学淬灭效率)、HDR(热耗散速率)耗散过剩的光能和提高ΦPSⅡ增强假循环式光合磷酸化过程,消耗掉多余的能量,以保护光合器官免受过剩光能的损伤,从而减轻膜脂过氧化作用。