植物应答逆境胁迫分子机制的研究进展

植物在生长过程中经常遭受各种胁迫因子的影响,随着分子生物学技术的发展,植物适应逆境的机制研究也从生理水平步入分子水平。对植物应答逆境胁迫的转录组、蛋白组和调控分子机制3个方面的研究进行了概述。

半胱氨酸蛋白酶及半胱氨酸蛋白酶抑制剂对逆境胁迫的应答

为使半胱氨酸蛋白酶及半胱氨酸蛋白酶抑制剂广泛用于植物分子育种,深入研究其生物学功能是极其重要的。半胱氨酸蛋白酶是蛋白水解酶中的一类超家族。半胱氨酸蛋白酶抑制剂通过与半胱氨酸蛋白酶相结合,抑制蛋白质发生水解反应,参与植物对逆境胁迫的应答、衰老、细胞程序化死亡等生理过程。本综述主要从半胱氨酸蛋白酶及半胱氨酸蛋白酶抑制剂的结构、分类及其对逆境胁迫的应答机制等方面进行阐述,为半胱氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶抑制剂用于植物抵抗生物和非生物胁迫提供参考依据。

凡纳滨对虾不同家系应答逆境胁迫的比较研究

为了比较不同家系凡纳滨对虾应对环境胁迫差异,试验采用逆境胁迫法及酶性测定方法分析了7个家系凡纳滨对虾M3期对低氧和氨氮的耐受力差异,同时测定了对低氧耐受性差异显著的两个家系(6203与正大)不同组织(鳃、肝胰腺、肌肉与血淋巴)中免疫酶活性的时空变化特征。结果表明:各家系对低氧胁迫12 h的半数致死浓度(LC50)变化范围为2.22~2.97 mg/L,对氨氮24 h的LC50变化范围为34.18~39.39 mg/L,对应的非离子氨LC50变化范围为1.59~1.83 mg/L。酚氧化物酶(PO)含量变化趋势为鳃>肌肉>血>肝胰腺,过氧化物酶(POD)活性变化趋势为血>鳃>肝胰腺>肌肉,总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性变化趋势为鳃>血>肌肉>肝胰腺。免疫相关酶活性具有组织与家系特异性,鳃组织中免疫相关酶响应最敏感,可以作为应答低氧耐受性的重要指标。

一类植物中特有的转录因子——AP2/EREBP转录因子家族

AP2/EREBP转录因子家族是一类在植物中特有的转录因子.该家族转录因子的共同特点是其DNA结合域为保守的AP2/EREBP结构域.根据所含保守结构域数目,该家族分为AP2和EREBP两个亚族.AP2亚族转录因子与调控植物生长发育有关,EREBP亚族转录因子应答植物非生物逆境胁迫.本文就AP2/EREBP类转录因子的结构特征、功能、与靶元件的作用模式、对基因的调控表达以及最新研究进展做全面性的综述.

植物α-半乳糖苷酶的进化及功能研究进展

α-半乳糖苷酶(α-galactosidase,α-Gal;EC 3.2.1.22)是一类专一性催化α-半乳糖苷键水解的外切糖苷酶,具有水解半乳低聚糖、半乳甘露聚糖、半乳糖脂及糖蛋白中α-1,6-半乳糖苷键的能力,在动物、植物及微生物(古细菌、细菌、真菌)等多种生物中广泛存在。因其催化反应的特异性,α-Gal在食品、饲料、农业、医药及轻工业等领域具有广泛应用,被认为是最具应用前景的酶制剂之一。不同物种和家族来源的α-Gal在序列同源性、高级结构、活性位点、酶与底物结合的机制、酶的热稳定性等方面存在较大差异,极大地限制了α-Gal的开发与应用。与微生物来源的α-Gal相比,植物来源的α-Gal的研究报道仍相对有限。在植物中,α-Gal广泛参与植物叶片发育与衰老、种子发育与萌发、果实软化成熟以及逆境胁迫响应等重要生理过程,然而,目前有关其参与上述过程的生理及分子机制仍不清楚。基于已有研究报道,综述了α-Gal的来源与分布、种类、催化特性,GH蛋白家族的进化,以及植物α-Gal在RFO生物合成、转运卸载与分解代谢、种子发育、脱水耐受及萌发、非生物逆境胁迫应答、细胞壁重塑等重要生理过程方面的生物学功能。