植物ATG8结合蛋白

ATG8(自噬相关蛋白8)结合蛋白通过ATG8相互作用基序(ATG8 interaction motif,AIM)或泛素相互作用基序(ubiquitin interaction motif,UIM)与ATG8相互作用,在自噬、选择性自噬和非自噬过程中起关键作用。ATG8结合蛋白在酵母和哺乳动物研究中取得了巨大进展,但在植物领域仍然滞后。本文首先概括了植物ATG8蛋白结构及特征,其次,重点阐述了作为植物选择性自噬受体的ATG8结合蛋白的结构和功能,最后,总结了参与自噬小体闭合、转运和人工合成ATG8结合蛋白研究状况。本文结合最新研究,系统总结了目前发现的植物ATG8结合蛋白结构和功能,以期为植物选择性自噬和自噬的研究提供新思路。

木本植物形成层活动的分子调控机制

维管形成层位于木质部和韧皮部之间,负责诸多生长和发育过程,在木材生产上也起重要作用。开展木本植物形成层活动的内部分子机制研究,对木本植物径向生长和林木生物量的增加具有重要的理论价值。深度成像结合基因表达分析技术是一种前沿研究方向,数学建模和仿真结合实时成像在模拟形成层生长和潜在的分子过程中有重要应用前景。基于该技术,总结了当前形成层活动分子层面的部分代表性成果,并对未来研究提出展望。目前植物形成层活动的分子研究主要集中在:(1)形成层活动受到植物激素信号的调控;(2)转录因子、肽受体信号调控形成层活动;(3)形成层活动受到受体激酶信号的调控。主要结论为:WOX4、WOX14、HB4、HB7、HB8、ANT等正向调控树木形成层活动,可作为木材增粗育种转基因的首选。未来通过计算机模型剖析形成层内细胞间通信联系,能够更全面地解析木本植物维管形成层发育分子机制。

蜜蜂气味结合蛋白与外源性化合物互作机制研究进展

嗅觉是蜜蜂赖以生存和繁殖的主要感官方式,可为蜜蜂外出觅食、躲避天敌、交配等行为提供重要信息,而气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)在其嗅觉感知中发挥着关键作用。探究外界环境中各种化学物质与蜜蜂OBPs之间的相互作用,对于揭示蜜蜂OBPs对不同外源性化合物的结合特性和结合机制具有重要意义。外源性化合物主要包括化学信息物质(信息素和蜜源开花植物挥发物)以及杀虫剂等农用化学品。一方面,化学信息物质与蜜蜂OBPs结合,在维持蜂群稳定、繁殖、觅食、授粉等生理功能中发挥着重要作用;另一方面,杀虫剂与蜜蜂OBPs结合则可能危害蜜蜂嗅觉系统,影响或干扰蜜蜂对环境气味分子的识别。本文综述了蜜蜂OBPs的种类、功能及其与外源性化合物互作机制的研究进展,以期为深入探究蜜蜂OBPs的生理功能、保护蜜蜂免受杀虫剂等化学物质的危害提供参考。

凝集素类受体蛋白激酶参与植物发育的研究进展

凝集素类受体蛋白激酶(Lectin receptor-like kinases,LecRLKs)是高等植物中的一类类受体蛋白激酶(Receptor-like kinases,RLKs),具有参与植物生长发育及胁迫耐受等多种功能。LecRLKs在结构上主要包括胞外凝集素结构域、跨膜连接区及激酶结构域,根据胞外凝集素结构域的不同,LecRLKs可分为3种类型:G型、L型及C型。根据近年来的研究,发现LecRLK家族中存在能够参与植物种子萌发、株高、茎和叶片发育、花器官发育和生殖发育的基因,这表明LecRLK家族基因与植物发育过程存在密切的关系。该文综述了植物凝集素类受体蛋白激酶的结构与分类,重点讨论相关凝集素受体蛋白激酶在植物发育过程中的作用,旨在加深对凝集素类受体蛋白激酶在植物发育过程中所发挥作用的理解,并为农业生产和作物改良育种提供理论依据。

靶向嗅觉蛋白的植物精油源潜在昆虫行为控制剂研究进展

昆虫具有敏锐且复杂的嗅觉系统,这一系统的运行离不开多种嗅觉蛋白的参与。嗅觉蛋白可以通过对外界气味分子的捕获、运输、识别和降解,进而调控昆虫的取食、交配、繁殖、报警等一系列生理行为。本文综述了昆虫嗅觉蛋白中的气味结合蛋白(OBPs)和嗅觉受体(ORs)在调控昆虫行为上的功能及其晶体结构研究进展,并根据已报道的气味结合蛋白或嗅觉受体与配体小分子的共晶结构,重点分析了二者的互作模式。同时以植物精油为代表,介绍了其在调控昆虫行为活性方面的研究进展,期望为以昆虫气味结合蛋白或嗅觉受体为潜在靶标,聚焦新颖的天然植物精油源先导结构,开发新型的昆虫行为控制剂提供参考。

谷氨酸受体蛋白调控植物生长与胁迫应答的研究进展

植物谷氨酸受体(glutamate receptor-like,GLRs)是动物离子型谷氨酸受体(inotropic glutamate receptors,iGluRs)的同源蛋白,在开花植物中具有多个拷贝,常以功能冗余的基因家族形式共同调节植物生长发育和逆境应答过程。GLRs在植物中发挥作用的机制与其动物同源蛋白既有类似之处,但又表现出植物特异性。iGluRs在哺乳动物的神经系统中发挥重要作用。在iGluRs介导的神经传导中,由突触前膜释放的神经递质识别并结合突触后膜的iGluRs,iGluRs介导的阳离子内流引起突触后膜的去极化,形成动作电位的传递,构成神经传导的基础。过去20多年的研究发现,植物GLRs也可以作为离子通道蛋白,通过调节跨膜离子流行使功能。本文系统综述了植物谷氨酸受体的蛋白结构和演化特征,并对已报道的重要功能位点进行阐释;总结了近些年来对植物谷氨酸受体蛋白在植物生长发育不同时期,以及多种生物和非生物逆境应答中的功能的研究进展,并比较了其与动物iGluRs作用机制的异同;提出并梳理了该领域仍待解决的重要科学问题;最后展望了该蛋白家族在作物耐逆育种中的重要应用前景和价值,以期为改良作物耐逆性状提供线索。

滇重楼种子内源抑制物质的活性研究

以滇重楼种皮和胚乳为材料,用甲醇浸提得到种皮浸提液和胚乳浸提液,配制成浓度梯度为0.02、0.04、0.06、0.08g/mL的处理液,以蒸馏水为对照,研究不同浓度种皮和胚乳浸提液对受体植物白菜(油脂类)、小麦(淀粉类)、绿豆(蛋白类)种子发芽率、幼苗苗高和根长、抗氧化酶活性的影响,探讨滇重楼种子内源抑制物质的特性,以揭示滇重楼种子休眠的生理机制。结果表明:(1)滇重楼种皮和胚乳中均含有抑制种子萌发与幼苗生长的物质,且抑制作用大小表现为胚乳大于种皮。(2)3种受体植物幼苗对滇重楼种皮、胚乳甲醇浸提液的敏感性大小为白菜(油脂类)显著高于绿豆(蛋白类)和小麦(淀粉类)。(3)滇重楼种皮、胚乳甲醇浸提液对种子萌发及幼苗生长各项指标的抑制作用强度依次为:发芽率>幼苗根长>幼苗苗高>鲜重。(4)滇重楼种皮、胚乳中的抑制物质均能够使3种受体植物幼苗产生生理响应,启动抗氧化酶体系,其中:随着滇重楼种皮甲醇浸提液浓度的升高,受体幼苗SOD与POD活性先升后降,CAT活性持续下降;胚乳甲醇浸提液处理后,受体幼苗SOD和POD活性较对照均显著增强,而CAT活性显著下降。研究认为,滇重楼种皮及胚乳甲醇浸提液均能够抑制受体植物种子萌发及幼苗生长,影响幼苗抗氧化酶活性,但滇重楼种皮与胚乳中所含抑制物在活性上存在差异。

滇重楼根水浸液对四种园林植物的化感作用研究

为了在保健型园林中可以科学合理地应用滇重楼,采用室内生物测定法研究了滇重楼(Paris polyphylla var.Yunnanensis)根水浸液(0、0.02、0.04、0.06、0.08 g·m L^(-1))对4种园林植物种子萌发及幼苗生长的化感作用。结果表明,滇重楼根水浸液对4种园林植物种子萌发及幼苗生长有显著影响,且4种园林植物对根水浸液的响应不同。滇重楼根水浸液对4种园林植物种子萌发和幼苗生长主要表现为化感抑制作用,且随着浸提液浓度的升高而逐渐增强,仅孔雀草(Tagetes patula)在浸提液浓度≤0.04 g·m L^(-1)时表现一定的促进作用;4种园林植物对滇重楼根水浸液化感作用综合效应的敏感性大小依次为白车轴草(Trifolium repen)>鼠尾草(Salvia japonica)>高羊茅(Festuca arundinacea)>孔雀草;滇重楼根水浸液对4种园林植物幼苗叶绿素含量基本表现为抑制作用,仅孔雀草在0.02 g·m L^(-1)处理下表现为促进作用;SOD、CAT活性随滇重楼根水浸液浓度升高而先增后降,POD活性和MDA含量随浓度升高而增加,仅孔雀草在浸提液浓度≤0.04g·m L^(-1)时MDA含量减少。因此,滇重楼根水浸液先使4种园林植物遭受氧化胁迫,进而表现出化感抑制作用。

葎草不同器官化感活性的研究

以生菜、反枝苋、苘麻、小麦和稗草为指示植物,采用琼脂混粉法对葎草不同器官的化感活性进行了测定。研究表明,葎草的不同器官粉末在10 g/L的添加浓度下对各指示植物幼苗的生长均具有不同程度的抑制作用,且对生菜、反枝苋和苘麻3种双子叶植物的抑制效果高于对小麦和稗草2种单子叶植物的抑制效果,其中以叶器官的抑制活性最高。

寡糖生物防治应用及机理研究进展

植物诱导防御是当前国际生物防治学的热点内容,研究发现寡糖类物质是一类有效的诱导子,对于植物具有免疫调节作用,可以增强植物应对病虫害的能力。利用其进行植物病虫害防治是植物保护的新途径。本文将对目前应用较为广泛的寡糖诱导子来源和实际应用情况,以及寡糖诱抗机理研究中寡糖识别机制的研究进展进行综述。

植物类受体蛋白激酶的研究进展

植物类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinase,RLKs)通过胞外结构域识别病原信号分子,发生磷酸化、去磷酸化反应而开启或关闭下游靶蛋白,调节植物固有免疫反应,诱导抗病防御反应。目前对植物类受体蛋白激酶的功能、信号传导和配体识别等方面的研究已成为该领域的重点。本文对近年来国内外有关植物类受体蛋白激酶的结构、功能及其在植物抗病防御反应中的作用研究进行综述,为今后进一步深入研究植物类受体蛋白激酶的生理生化功能及应用提供参考。

上西早生柿ETR5基因片段的克隆与植物表达载体的构建

从上西早生(Uenishiwase)柿叶片中,提取了基因组DNA。以基因组DNA为模板,经PCR扩增,克隆到一个549 bp的ETR5的DNA片段。序列分析表明,上西早生柿基因与洋梨ETR5的核苷酸同源性为79.0%,氨基酸同源性为81.0%;并且含有其他植物ETR5的保守氨基酸区和不变氨基酸残基,表明克隆到的序列是上西早生柿ETR5的基因片段。设计了2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增到2个ETR5-Uenishiwase片段。2个片段经单酶切消化后连接成反向互补的大片断。连接片断经双酶切消化后,连接到植物表达载体pBI221上,构建成Uenishiwase-ETR5基因的植物表达载体。

植物富亮氨酸重复类受体蛋白激酶的研究进展

介绍了植物富亮氨酸重复类受体蛋白激酶(LRR-RLK)的结构与分类;分别以CLAVATA1,BRI1,FLS2为例,阐述了LRR-RLK基因在植物生长发育、激素信号转导和植物抗病防御等方面的生理功能及作用机制;总结了LRR-RLK作用模型、信号通路间的交互作用及展望.

植物细胞膜受体胞吞及其功能的研究进展

细胞膜受体蛋白在细胞应对外部环境变化以及感知相邻细胞信号过程中发挥重要作用。当细胞膜受体蛋白受到配体刺激之后,依赖不同的胞吞机制,形成了两种主要的胞吞途径:网格蛋白介导的胞吞和不依赖网格蛋白介导的胞吞。通过不同胞吞途径进入细胞的细胞膜受体蛋白,会在不同内涵体间转运,从而引发不同的内涵体信号,然后一部分膜受体蛋白重新循环到细胞膜,另一部分则转运到溶酶体或液泡进行降解,最终影响植物的生长发育和免疫等过程。由于膜受体介导的胞吞作用和内涵体信号受到越来越多的关注,因此本文对细胞膜受体介导的胞吞机制及其在植物生长发育和抗病中的作用进行了综述,以期为今后系统开展其功能研究提供理论依据。

马尾松林下常见草本、灌木对其苗木生理活性的化感影响

用枯落物浸提液生物鉴定的方法,研究马尾松林下常见草本、灌木种对其幼苗生理活性的化感作用。结果表明:两供体对受体光合色素含量和质膜相对透性的影响,总体表现为促进作用;对受体光合速率和蒸腾速率的影响,基本表现为抑制效应。对氮吸收的影响草本表现出微弱的抑制效应,灌木表现出高促低抑的作用规律;对磷吸收的影响两供体表现出相反的作用趋势,而对受体钾元素的吸收,两者均表现出一定的促进效应。

植物类受体蛋白激酶研究概况

类受体蛋白激酶基因是目前植物中发现的主要的数目最大的一类受体基因。类受体蛋白激酶的鉴定和生理功能的研究对阐明植物胁迫反应机制、提高农作物的产量和抗逆性具有重要的理论意义和应用价值。综述了植物类受体蛋白激酶的结构、种类、研究进展及意义,并探讨了今后的研究重点。

植物中的核质转运相关蛋白

细胞内各个生命过程的有序进行需要生物大分子在细胞核与细胞质之间有选择、有控制地转运.而细胞核膜的存在为大分子的自由穿梭设置了屏障,因此生物大分子在细胞核与细胞质之间的转运要依赖于一些受体蛋白.输入蛋白β(importinβ)是首先从人类细胞中发现的生物大分子向细胞核输入的受体,其后相继鉴定出多个与输入蛋白β具有同源性的细胞核转运受体,命名为类输入蛋白β.这些转运受体介导的转运过程在生物有机体之间高度保守,在动物及酵母中调控核质穿梭以及各个信号过程的组分与分子机制研究较为清楚,但在植物中相对匮乏.本文在介绍细胞核转运受体共有结构特点和转运机制基础上,重点综述了植物细胞核转运受体的最新研究进展以及这些受体在植物信号转导中的重要调节作用.

无果枸杞芽提取物对低密度脂蛋白受体^(-/-)小鼠的抗动脉粥样硬化作用研究

目的探讨无果枸杞芽提取物(fruitless lycium-sprout extracts,FLE)对低密度脂蛋白受体(LDLR)-/-小鼠动脉粥样硬化病程的影响,为开发FLE调控血脂、抑制动脉粥样硬化病程进展的药用价值提供理论依据。方法选择12周龄雄性LDLR-/-小鼠48只,分为正常饮食组16只,动脉粥样硬化模型组(模型组)16只,FLE组16只。小鼠体质量在研究开始时测量,每4周测量1次,分别于12、16、20和24周时检测,测量体质量当天采集血液,分离血清,检测TC、TG及氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)/β2糖蛋白I(β2GPI);收集小鼠尿液,试剂盒测定尿液中11-脱氢血栓素B2(11-dhTXB2)含量。24周时用组织化学染色法观察各组小鼠主动脉斑块形成情况,评估FLE的疗效。结果模型组小鼠16、20、24周时血清TC、TG和尿11-dhTXB2水平明显高于FLE组(P<0.05,P<0.01)。模型组小鼠20、24周时oxLDL/β2GPI复合物水平明显高于FLE组,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。正常饮食组、模型组和FLE组小鼠24周时动脉斑块面积分别为(3.36±0.87)%、(20.71±2.17)%和(6.16±0.76)%。正常饮食组几乎看不到斑块形成,模型组斑块明显增加,而FLE组斑块面积较模型组明显受到抑制(P<0.01)。结论 FLE能有效抑制高脂饮食诱发的小鼠动脉斑块形成,延缓病程发展。

南瓜蛋白与STI571体外联合抗K562细胞的作用

目的探讨南瓜蛋白与STI571对K562细胞增殖的抑制作用及其机制。方法用MTT检测南瓜蛋白与STI571单用或联合作用对K562细胞增殖的抑制作用;流式细胞仪检测药物对细胞的凋亡率;Westernblot检测药物对p210Bcr-Abl蛋白的影响。结果南瓜蛋白与STI571联合作用协同抑制K562细胞增殖(q>1.15);协同诱导K562细胞凋亡;协同抑制p210Bcr-Abl蛋白表达。结论南瓜蛋白与STI571联合作用体外协同抗K562细胞的增殖。

茶树生长素受体基因CsTIR1的克隆与表达分析

吲哚-3-乙酸(又称IAA或生长素),在植物生长发育中具有重要的调控作用,其作用主要通过信号转导途径来完成。生长素受体是其信号转导的关键元件之一。本研究通过RACE克隆,获得了茶树中生长素受体Cs TIR1基因的c DNA全长序列(NCBI登录号:JX050147)。Cs TIR1序列全长2 315 bp,含1 746 bp的完整开放阅读框,编码581个氨基酸,预测分子量65.18 k D,理论等电点(p I)5.64。茶树Cs TIR1与烟草TIR1的相似性最高达82%,亲缘关系最近。Cs TIR1含有1个F-box结构域和6个LRR结构域,三级结构形如"蘑菇状"。Cs TIR1在茶树的根、茎、叶和花中具有组织表达特异性;其表达受IAA诱导,3种不同浓度的IAA均能诱导Cs TIR1上调表达,且在50μmol·L-1浓度下表达量最大;ABA、GA3、Me JA和BR等激素也能够显著上调其表达;Cs TIR1在越冬休眠芽中的表达量低,在活跃期中上调表达。