暗诱导油菜子叶衰老过程G-6-P脱氢酶和乙醇脱氢酶活性的变化

以离体油菜子叶为材料,研究了暗诱导子叶衰老过程中G-6-P脱氢酶(G6PDH)和乙醇脱氢酶(ADH)活性的变化。结果表明在暗诱导衰老过程中,2种酶的活性均呈急速下降的趋势。暗诱导1d G6PDH活性下降了40％以上,第4d活性下降了80％以上。G6PDH活性的下降可能是导致植物细胞衰老过程中活性氧水平上升的因素之一,磷酸戊糖途径(PPP)活性的调节可能在诱导植物细胞的衰老中有重要作用。ADH在正常油菜子叶中维持有一定的活性,但在暗诱导离体子叶衰老过程中,ADH活性迅速下降,暗诱导1d活性下降了40％以上,第3d活性下降了60％以上。推测ADH活性变化可能对于衰老的诱导和加剧有重要意义。

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性(英文)

研究了小麦 (Triticum aestivum L. cv. Yangmai 158)叶片暗诱导衰老期间内肽酶同工酶的变化及其部分生化特性,发现叶片衰老期间,内肽酶活性升高,同时出现5种新的内肽酶同工酶(EP1、EP2、EP4、EP5、EP6)。6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理能延缓这些同工酶的出现,而脱落酸(ABA)处理则加速它们的表达。衰老期间小麦叶片内的6种内肽酶同工酶(EP1-EP6)中的EP1、EP2、EP4、EP5、EP6呈现活性的pH及温度范围较窄,而EP3有活性的pH范围和温度范围均较宽,且EP3在嫩叶、老叶中均有活性。另外,EP3、EP5、EP6对热不太敏感。蛋白酶抑制剂实验表明,EP1、EP2 是需金属离子的半胱氨酸型内肽酶,EP4是丝氨酸型内肽酶。

植物鞘氨醇-1-磷酸对暗诱导蚕豆气孔关闭及保卫细胞胞质pH和NO的影响

【目的】了解植物鞘氨醇-1-磷酸(Phyto-S1P)在暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用及信号转导过程,为进一步阐明暗调控植物气孔运动的信号转导机制提供依据。【方法】以蚕豆(Vicia faba)为材料,借助药理学试验,基于一氧化氮(NO)特异荧光探针(DAF-2DA)和pH特异荧光探针(BCECF-AM)的激光共聚焦显微技术,通过测定气孔开度和保卫细胞NO和pH水平的变化,确定Phyto-S1P在暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用机制。【结果】暗处理能显著诱导蚕豆气孔关闭且可引起NO水平升高,这种效应可被长链碱基激酶抑制剂DL-threo-二氢鞘氨醇(DL-threoDHS)和N,N-二甲基鞘氨醇(DMS)显著抑制;外源Phyto-S1P可明显诱导蚕豆气孔关闭,且可以提高NO水平,但NO特异清除剂cPTIO和NOS抑制剂L-NAME可明显抑制Phyto-S1P的这些效应,表明Phyto-S1P通过诱导NO的产生介导暗诱导气孔关闭。此外,暗诱导胞质pH升高和气孔关闭可被DL-threo-DHS和DMS显著抑制,外源Phyto-S1P可以明显诱导胞质pH升高和气孔关闭,且Phyto-S1P的这种效应可被丁酸显著抑制,该结果提示PhytoS1P通过诱导胞质碱化参与暗诱导气孔关闭。外源Phyto-S1P处理引起的保卫细胞胞质pH升高较NO水平升高滞后期短,达到峰值更早,且Phyto-S1P引起的NO水平升高可被丁酸显著抑制,这进一步证实Phyto-S1P诱导保卫细胞胞质碱化是NO产生的先决条件。【结论】Phyto-S1P通过诱导保卫细胞胞质碱化和NO产生介导暗诱导蚕豆气孔关闭,胞质碱化是NO产生的诱导因素。

Pib基因启动子内YTCANTYY暗诱导分子元件功能的转基因验证

用不同长度5′端缺失的Pib启动子驱动gus基因的水稻转基因植株,系统研究了Pib启动子中分子元件YTCANTYY拷贝数目与该启动子启动活性和暗诱导性的关系。GUS组织化学分析结果表明,含6个、3个和1个拷贝该分子元件的Pib启动子的转基因水稻愈伤组织在暗处理后均能在X-Gluc溶液中显示不同深浅的GUS蓝色,而6个分子元件全部缺失的启动子片段的转基因愈伤组织不显现GUS蓝色。荧光定量分析结果表明,Pib启动子序列具有很强的器官特异性,即便是长仅222bp、不含YTCANTYY元件的5′端缺失体Pib启动子-gus构建的转基因植株,其根部Pib启动子活性仍高于地上部器官。但其启动活性和暗诱导性都随启动子缺失片段的缩短即该分子元件拷贝数增加而提高。这些结果表明,YTCANTYY在Pib启动子序列中是一个暗诱导的功能性分子元件,它赋予了启动子的暗诱导性,至少在6个拷贝以内,Pib启动子的暗诱导活性与其拷贝数目呈正相关,各个YTCANTYY分子元件的暗诱导活性可能是累加的。

暗诱导衰老小麦叶片内一种耐热蛋白水解酶的分离及其生化特性鉴定

采用30%~50%饱和度的硫酸铵沉淀、凝胶层析脱盐及聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳,再通过直接切胶后用回收槽电洗脱回收的方法,从暗诱导衰老小麦叶片中分离得到了1种耐热的蛋白水解酶。该酶具有良好的热稳定性,且表现出相当宽的pH稳定范围。该酶的最适温度为50℃,最适pH为8。分离得到的酶液在0-60℃处理1 h后,酶活性无明显变化,70℃处理1 h后仍有部分活性。酸性蛋白酶抑制剂、金属蛋白酶抑制剂和半胱氨酸蛋白酶抑制剂都不能抑制该蛋白水解酶的活性,但丝氨酸蛋白酶抑制剂能部分抑制该酶的活性。

暗诱导绞股蓝根状茎形成过程中的内源激素和糖含量变化

绞股蓝茎端具有钻入土中转化为根状茎的特殊越冬和繁殖方式。本研究将绞股蓝藤蔓顶端置于遮光的塑料瓶中,检测暗诱导引发的从正常茎端转化为根状茎过程中的内源激素和糖含量变化。结果表明,暗处理后8 d茎端经黄化膨大期、变态芽期发育成根状茎。与光照材料相比,暗处理的茎端在膨大黄化期的生长素、赤霉素和茉莉酸含量均升至最高,至变态芽期均明显下降,至根状茎期除生长素有所上升外,其余激素含量持续下降。膨大黄化期可能是绞股蓝茎端转化为根状茎的必须期和关键期,含量变化最大的赤霉素可能是茎端转化的主要调控激素。暗处理后茎端变化过程中的可溶性糖和淀粉含量呈连续下降趋势,蔗糖和果糖平缓上升,还原性糖上升较快。

大豆GmRAV基因与暗形态建成相关

实时定量PCR(RT-PCR)研究表明大豆GmRAV基因表达受黑暗强烈诱导,转基因烟草研究发现该基因在黑暗下促进植株的黄化,抑制子叶的展开和促进下胚轴的伸长,说明该基因可能参与大豆暗形态建成过程。

用凝胶电泳法研究小麦叶片衰老期间的内肽酶同工酶

采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDSPAGE)和梯度凝胶电泳方法 ,研究了小麦旗叶暗诱导衰老过程中内肽酶同工酶的变化。发现用SDSPAGE法几乎检测不到新的内肽酶同工酶 ;用梯度凝胶电泳法则能检测到 6种新的同工酶 ,而且在第一叶自然衰老过程中也能检测到。表明在这两种衰老过程中内肽酶酶谱变化基本相似。

内含子1、2对水稻pib基因启动子活性影响的转基因分析

采用pib启动子3'端缺失-GUS构建转基因分析法,将位于pib结构基因起始密码子上游、pib启动区下游的2个内含子依次敲除来研究这2个内含子对pib启动活性和暗诱导活性的影响。转基因水稻植株的荧光定量分析显示:这2个内含子及相邻pib启动子下游3'端序列缺失都不能使pib启动子丧失其启动活性和暗诱导活性,但随着内含子被敲除,不仅pib启动子的启动活性明显下降,而且其暗诱导活性也明显下降。这表明这2个内含子具有增强启动子启动活性和暗诱导活性的功能,这也说明内含子不仅能参与结构基因转录后的再剪接,一些内含子也能参与启动子启动活性和启动子内含的暗诱导元件诱导活性的调节。

大豆GmGBP1基因参与暗形态建成反应

于2012-2013年对Gm GBP1过表达烟草植株的研究结果表明该基因在黑暗下促进植株的黄化,抑制子叶的展开、促进下胚轴的伸长。并且,Gm GBP1启动子启动GUS在转基因拟南芥中表达,GUS染色结果表明大豆Gm GBP1启动子表达受黑暗强烈诱导,综上所述,该基因可能参与大豆暗形态建成过程。