植物非特异性磷脂酶C的研究进展

非特异性磷脂酶C(non-specific PLC,NPC)能够水解磷脂酸胆碱和磷脂酰乙醇胺生成二酰基甘油(diacylglycerol,DAG),虽然非特异性磷脂酶C没有PLC家族基因的C2、X、Y、EF等结构域,但它仍含有1个磷酸酯酶结构域,能够水解磷脂。近年来研究发现,非特异性磷脂酶C在植物逆境胁迫和信号转导的过程中起着重要的调节作用。因此本文对非特异性磷脂酶C的结构、生理功能及其作用机制进行概述,并对其研究前景进行了展望。

拟南芥非特异性磷脂酶C2的磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C活性研究

在拟南芥中有6个非特异性磷脂酶C（NPC1-NPC6）。GUS染色显示NPC2在根中主要是在根尖分生区和伸长区表达，在成熟区主要是在维管组织中表达；在叶中，NPC2主要在发育的叶片中表达，随着叶片成熟进程，NPC2基因的表达量逐渐降低。npc2—1突变体的PC—PLC活性比野生型降低47．7％，互补的植物能不同程度地恢复突变体的PC—PLC酶活性。这说明NPC2具有PC—PLC酶活性。NPC2基因在侧根形成位点的表达虽然与IAA诱导的侧根形成紧密相关，但外源IAA处理野生型和突变体之间的侧根密度、主根长度和侧根总长无明显区别。

大麦非特异性磷脂酶C基因家族全基因组鉴定及苗期胁迫表达分析

【目的】非特异性磷脂酶C(non-specific phospholipase C,NPC)是磷脂酶C的一种,在植物生长发育和响应非生物胁迫等方面发挥重要作用。在大麦全基因组范围内鉴定NPC基因家族成员,分析相关基因表达特点,为大麦NPC基因功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】基于EnsemblPlants数据库收录的大麦全基因组数据,利用生物信息学的方法对大麦NPC基因家族进行鉴定,并对大麦NPC基因家族的理化特性、亚细胞定位、系统进化关系、基因结构、蛋白结构域和启动子顺势元件等进行分析。利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析HvNPC基因在不同组织以及苗期在低温、干旱、盐胁迫下的表达特征。【结果】在大麦基因组中,共鉴定了5个非特异性磷脂酶C基因家族成员,其编码蛋白与其他植物的NPC基因结构相似,均具有Phosphoesterase结构域;HvNPC蛋白序列长度为477-553 aa,等电点为5.22-8.83,分子量为53.12-61.33 kD;亚细胞定位预测HvNPC基因定位于叶绿体、液泡膜、细胞质中;HvNPC启动子区含有大量与非生物胁迫有关的顺势作用元件。实时荧光定量PCR分析证实HvNPC基因受干旱、高盐及低温胁迫诱导表达,其中HvNPC2、HvNPC3和HvNPC5受低温和干旱胁迫诱导表达;HvNPC3和HvNPC5受盐胁迫诱导表达。【结论】在大麦基因组中共鉴定5个HvNPC基因,HvNPC基因成员具有器官表达特异性,并且不同基因对非生物胁迫响应不同。