植物跨膜离子转运蛋白与其耐盐性关系研究进展

盐胁迫下植物吸收过多的N a+,使植物体内的离子平衡受到破坏,为了维持其正常生长细胞内的各种离子就必须保持平衡,而这一过程主要是由位于质膜和液泡膜上的离子转运蛋白完成的,并在植物耐盐性方面起关键作用。本文主要对响应盐胁迫的几种跨膜转运蛋白如:K+/N a+离子转运蛋白、N a+/H+逆向转运蛋白以及与其相关的H+-ATPase等,在植物耐盐分子生物学方面的研究进展进行综述。

跨膜离子转运蛋白与植物耐盐的分子生物学

植物抵御盐害的主要方式是增加Na+的外排、减少Na+的吸入和Na+的区隔化,而Na+的跨膜运输主要由质膜和液泡膜上的离子转运蛋白完成。对质膜和液泡膜跨膜离子转运蛋白包括K+/Na+离子转运蛋白,Na+/H+逆向转运蛋白以及液泡膜H+-PPase的分子生物学研究及应用进展进行了综述。

多巴胺引起大鼠结肠黏膜离子转运的节段异质性

目的探究多巴胺(DA)引起的大鼠远端结肠黏膜离子转运在不同节段的异质性及其可能的原因。方法用短路电流技术(ISC)探测DA引起的大鼠远端结肠黏膜离子转运在不同节段的差异及其介导受体;用realtime-PCR方法检测介导DA反应的受体在大鼠结肠黏膜不同节段的表达是否具有差异性。结果DA在结肠近肛门端(结直肠交界处,DC1)引起的短路电流(ΔISC)为(-14.32±3.14)μA/cm2,明显高于远端结肠的其他部位(-3.19±1.44)μA/cm2(P<0.01)。多巴胺D1样、D2样受体拮抗剂及α受体拮抗剂phentolamine均不能抑制该反应。但β1和β2肾上腺素能受体拮抗剂atenolol和ICI118、551却明显抑制多巴胺产生的反应,抑制程度分别为63.79%(P<0.05),87.27%(P<0.01)。realtime-PCR结果显示,在远端结肠黏膜上,介导该反应的β1和β2受体的mRNA在远离肛门处的远端结肠(DC4)的表达为DC1表达量的48.6%(P<0.001)和56.5%(P<0.05)。结论DA在大鼠远端结肠引起的黏膜离子转运具有异质性,即在DC1的反应明显高于远端结肠的其他部位,这可能与为介导该反应的β1和β2肾上腺素能受体在DC1的高表达有关。

非损伤性扫描离子选择电极技术及其在高等植物研究中的应用

各种分子和离子进出细胞的过程对于维持植物体自身的活性至关重要．非损伤性扫描离子选择电极技术(scanning ion-selective electrode technique,SIET)在不接触被测生物样品,即在保持被测生物样品完整和近乎实际生理环境的状态下,获得进出样品的各种分子和离子的信息．该技术不仅能够测量离子及分子静止状态下的绝对浓度,而且还可以测量它们进出生物样品的运动速率及运动方向．SIET可以围绕被测的单个或多个细胞、组织甚至器官进行灵活、方便而准确的立体测量并获得被测物体周围的离子或分子的三维立体数据．目前,SIET不但可以分别测量 H+,ca2+,K+,Al3+,Cd2+,Cl-和O2,CO2,NO及温度等参数,而且可以同时采集多种离子及参数,为获得生物样品内外分子或离子运动的有关信息提供了良好的实验平台．

原核生物膜整合焦磷酸酶的研究进展

早期生命可能是以焦磷酸(PPi)而不是三磷酸腺苷(ATP)为能源。位于生物膜上偶联PPi水解和质子(H+)跨膜转运的H+-焦磷酸酶(PPase)在原核生物、植物和原生动物中早已广被人知和大量研究。近期则发现了两种与之进化相关且在原核生物中广泛分布的、分别具有Na+泵和Na+,H+泵功能的膜整合Na+-PPase和Na+,H+-PPase,它们水解PPi需要Na+参与并被K+激活。另外,越来越多的研究逐步揭示出膜PPase中决定阳离子转运特异性的主要因子,而且最近对H+-PPase和Na+-PPase的三维结构解析也是膜离子泵结构生物学上的重大突破。本文主要以原核生物Na+-PPase和Na+,H+-PPase为重心综述了目前对膜PPase的结构、转运机制、进化和生物学意义等几方面的研究情况,并对其在创建转基因抗逆物种中的应用前景进行了展望。