木本植物营养贮藏蛋白质研究进展

本文根据最新的国内外研究资料对木本植物营养贮藏蛋白质的分类、定位、生化特性和生理功能等方面进行了全面的综述 ;着重论述了林木营养贮藏蛋白质的合成、转移、降解机理及基因表达与调控等方面的最新研究进展 ;对有待进一步研究的领域也进行了分析和讨论。

15科温带树木营养贮藏蛋白质的细胞学研究

:利用光学显微镜技术和组织化学方法研究 1 5科 2 9种 2变种温带树木中的营养贮藏蛋白质 ( VSPs)的分布和形态。结果表明 ,VSPs在树木中的分布可分为 VSPs丰富、贫乏和缺乏 3种类型。同时 ,VSPs有多种形态 ,大致可分为蛋白体状、颗粒状和絮状 3种 ,这些形态的VSPs存在于不同的树木中或同一树种的不同细胞中。VSPs的有无、多少及其形态在不同科树木之间及同一科不同属树木之间存在较大差异 ,但在同一属树种之间往往是一致的 ,因此 ,在一定程度上可反映树木的分类特征。

木本植物营养贮藏蛋白质代谢机理的研究进展

根据近期国内外研究资料对木本植物营养贮藏蛋白质在树木体内的分布情况、积累与降解机理等方面进行综述,重点论述了调控营养贮藏蛋白质代谢的内外因子的研究进展,并对进一步探索营养贮藏蛋白质生理功能的前景进行了讨论。

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 。

银杏营养贮藏蛋白质的细胞学及生物化学分析

采用显微观察和凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对银杏(Ginkgo bilobaL.)枝条营养贮藏蛋白质的动态变化规律及蛋白质组分进行了测定分析。结果表明:贮藏蛋白质含量在银杏越冬期间一直保持较高水平,到翌年春季芽萌发时,贮藏蛋白质迅速转移再利用;新梢生长到了夏末秋初,又重新开始积累贮藏蛋白质。银杏枝条贮藏蛋白质组分可分为高分子量、中分子量和低分子量3类;变化最明显的是高分子量的45 kD蛋白,其在芽萌发前可以清晰地辨认,展叶后逐渐消失,因此,45 kD蛋白可能是银杏营养贮藏蛋白质的主要类型。

银杏营养贮藏蛋白质的超微结构特征及季节变化

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季节性变化规律进行了系统研究。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 ,由内质网和高尔基体小泡参与贮藏蛋白质的合成和积累。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间一直保持高含量水平 ,直到翌年春季芽萌发时 ,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 。

银杏枝条营养贮藏蛋白质的组分及动态变化

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术和电子显微镜技术,对银杏枝条营养贮藏蛋白质组分及其动态变化规律进行研究。结果表明:银杏营养贮藏蛋白质主要存在于枝条的树皮和木质部中;当年生枝条含量高于2年生枝条,树皮的含量高于木质部;枝条中营养贮藏蛋白质组分主要是分子质量为36ku和32ku的蛋白质;银杏营养贮藏蛋白质的动态变化分为积累和降解2个阶段,5月中旬新叶形成后即开始积累,12月份达到最高,翌年春季降解满足芽的萌发,至4月上旬逐渐消失。

大叶桃花心木营养贮藏蛋白质的细胞学研究

采用光学显微镜技术研究大叶桃花心木（Ｓｗｉｅｔｅｎｉａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ ｋｉｎｇ）的营养贮藏蛋白质。颗粒状的贮藏蛋白质积累在普通薄壁细胞的中央大液泡中。这些细胞的周缘细胞质中通常含有淀粉粒。在接近落叶期和无叶期，贮藏蛋白质在植株中大量积累，主要分布在次生韧皮部的射线薄壁组织细胞和韧皮薄壁细胞中，且末端小枝的贮藏蛋白质比树干和大根的多。末端小枝贮藏蛋白质的消失与新消生长过程是同步的，表明这些蛋白质被新消生长所消耗。落叶前对一年生枝条基部环剥，萌发的新消生长被抑制，环剥伤口下方贮藏蛋白质的消失受到阻碍。在新梢形成之后，树干和根中贮藏蛋白质明显减少，这些蛋白质的完全消失发生在相应器官形成层活动最活跃的时期。贮藏蛋白质在新梢萌芽后２个月就开始积累，正值高温和长日照时期。

印度紫檀营养贮藏蛋白质的主要特性

采用光学和电子显微镜技术、十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术分离鉴定热带落叶树木印度紫檀营养贮藏蛋白质(VSPs),并采用免疫印迹技术分析包括印度紫檀在内的5种热带树木VSPs之间的免疫相关性。结果表明:印度紫檀VSPs包括4种蛋白质,分子质量分别为33.5、28、21和19.5ku;它们主要分布在枝条木薄壁细胞、木射线薄壁细胞、韧皮薄壁细胞和韧皮射线薄壁细胞、皮层薄壁细胞以及树干、大根的韧皮薄壁细胞和韧皮射线薄壁细胞中;它们的超微结构存在明显差异,大致可以分为电子致密的团块状、絮状和均一状3种形态,不同形态的VSPs存在于不同的贮藏蛋白质细胞中,具有细胞特异性;在新梢发育时期,积累在枝条中的VSPs明显消失,但积累在树干和大根中的VSPs和落叶期相比没有明显变化,积累在枝条中的营养贮藏蛋白质是新梢生长发育所需氮素的主要来源;同一科树木的营养贮藏蛋白质之间存在较强的免疫相关性,但不同科树木的营养贮藏蛋白质之间缺乏免疫相关性。树木营养贮藏蛋白质生化性质的多样性可能反映了生物学功能的多样性。

银杏营养贮藏蛋白质的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究

营养贮藏蛋白质在木本植物的生长发育过程中起着重要的作用。应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对银杏不同部位的营养贮藏蛋白质进行了研究,经分析初步确定了两种营养贮藏蛋白质组分的分子量,探讨了其季节性变化规律,结果表明银杏皮层中的营养贮藏蛋白质含量均高于木质部中的含量。

均匀设计法优化提取银杏营养贮藏蛋白质及其电泳分析

以蛋白质提取率为考察指标,选取不同溶液提取银杏营养贮藏蛋白质;运用均匀设计法考察提取时间,提取液pH值、浓度和液料比等对银杏营养贮藏蛋白质提取率的影响,得到了蛋白质提取率的回归模型.经优化筛选后得到如下工艺参数:提取时间为10 h,提取pH为9.0,提取液Tris-HCl浓度为0.25 mol.L-1,提取液液料比为10∶1.在此条件下蛋白质提取率为70.22%.SDS-PAGE电泳分析结果表明,该蛋白质提取液主要含有15、18、23、32、36和44 ku 6种蛋白质.

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。

银杏营养贮藏蛋白质的分离鉴定

采用光学和电子显微镜技术、SDS-PAGE技术、间接免疫酶标光镜定位和胶体金免疫电镜定位技术对银杏枝条中的营养贮藏蛋白质(VSPs)进行分离鉴定,并对其细胞学特性及动态变化规律进行初步研究。研究结果:运用制备型SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离并制备银杏32和36ku2种营养贮藏蛋白质抗原,通过免疫新西兰大白兔成功获得银杏32和36ku2种营养贮藏蛋白质的多克隆抗体。银杏VSPs主要分布于落叶期当年生枝条的次生韧皮部细胞中,呈现出团块状、颗粒状和均一状3种形态。在新梢生长期,积累在枝条中的VSPs逐渐降解消失,表现出明显的季节变化。

银杏营养贮藏蛋白质的细胞学研究

采用透射电子显微技术,对银杏的末端小枝和根中贮藏蛋白质细胞进行了超微结构的观察,研究结果表明:银杏营养贮藏蛋白质主要在枝条和根次生韧皮部的韧皮薄壁细胞和韧皮射线细胞中积累;液泡中的蛋白质主要以絮状、不规则块状、颗粒状和均一细沙状的形式存在;落叶期,银杏枝条贮藏蛋白质大量积累。2月底3月初,随着芽的萌动和新梢的生长,枝条中贮藏蛋白质首先被动用,根中的贮藏蛋白质积累和动用都晚于枝条。5月份,新梢中也开始积累贮藏蛋白质;内质网、高尔基体、线粒体与贮藏蛋白质的降解过程有关。

银杏营养贮藏蛋白质的分离纯化与结构鉴定

为探究银杏营养贮藏蛋白质的结构与功能的关系,采用DEAE-Sepharose FF离子交换色谱和Sephadex G-75葡聚糖凝胶色谱对银杏营养贮藏蛋白进行分离纯化,得到一条36 kDa的蛋白。质谱分析结果表明:该蛋白中的2个肽段序列与大豆贮藏蛋白质(29 kDa)和薯蓣块茎贮藏蛋白质(30 kDa)的部分氨基酸序列吻合。红外光谱结果表明:β-折叠构象是银杏营养贮藏蛋白质的主要二级结构。

银杏枝条营养贮藏蛋白质的免疫细胞化学鉴定

依据银杏枝条中32和36ku蛋白质含量的明显季节变化,推测它们是银杏的营养贮藏蛋白质。采用间接免疫组织细胞化学定位技术,对这2种蛋白质进行细胞化学定位。32和36ku蛋白质具有一定的免疫相关性,它们分布在一些皮层薄壁细胞和韧皮部的韧皮薄壁细胞中,存在于这些细胞的小液泡里。研究结果揭示这2种蛋白质的组织分布式样,为这2种蛋白质是银杏的营养贮藏蛋白质提供有力证据。

银杏营养贮藏蛋白质的电泳及细胞学研究

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术和电子显微技术,对银杏不同部位的营养贮藏蛋白质组分及其动态变化规律进行了研究.结果表明,银杏营养贮藏蛋白质主要存在于枝条的皮层和木质部中;当年生枝条含量高于二年生枝条,皮层的含量高于木质部;枝条中营养贮藏蛋白质组分主要为36、32、28、23、18和15kD的蛋白质;银杏营养贮藏蛋白质的动态变化分为积累和降解两个阶段,5月中旬新叶形成后即开始积累,12月份达到最高,翌年春季降解满足芽的萌发,至4月上旬逐渐消失.

树木营养贮藏蛋白质细胞学、生物化学性质和生物学功能

1项目介绍 营养器官中的季节性氮贮藏是树木氮代谢的显著特征，在树木的生长发育和树木应对逆境方面起着重要作用。20世纪80年代中期，在树木营养器官中发现了营养贮藏蛋白质，这是树木营养器官氮素贮藏机制研究的一个重大进展。营养贮藏蛋白质有3个特点：相对含量高有明显的季节变化；积累在液泡中。

荔枝种子可溶性贮藏蛋白质的特点

采用蛋白质组织化学染色、SDS-PAGE、双向电泳、蛋白质免疫印迹和间接免疫荧光定位等细胞学和生物化学的技术,分离鉴定荔枝种子中可溶性贮藏蛋白质。荔枝种子富含贮藏蛋白质,积累在子叶和胚乳薄壁细胞的蛋白体里。22ku蛋白质是种子的一种可溶性贮藏蛋白质,为幼苗生长所需氮素的重要来源。该蛋白质与22ku营养贮藏蛋白质有免疫相关性,而且,两者的双向电泳图谱非常相似,表明它们具有较高同源性。由于荔枝22ku营养贮藏蛋白质具有胰蛋白酶抑制剂活性,所以,其同源物积累在种子中可能有抗虫作用。